লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির অসামঞ্জস্যতার ক্ষতি এবং কীভাবে এটি মোকাবেলা করতে হবে

July 29, 2020

সর্বশেষ কোম্পানির খবর লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির অসামঞ্জস্যতার ক্ষতি এবং কীভাবে এটি মোকাবেলা করতে হবে

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির অসঙ্গতির ক্ষতি এবং কীভাবে এটি মোকাবেলা করতে হবে

 

পাওয়ার লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি অবিচ্ছিন্নভাবে বৈদ্যুতিক গাড়ির বিদ্যুৎ সরবরাহে নেতার অবস্থানটি দখল করে আছে।দীর্ঘ সেবা জীবন, উচ্চ শক্তি ঘনত্ব, এবং উন্নতির দুর্দান্ত সম্ভাবনা।সুরক্ষা পরিবর্তন করা যায় এবং শক্তির ঘনত্ব বাড়তে থাকে।নিকটবর্তী সময়ে (কিংবদন্তিটি প্রায় 2020), এটি জ্বালানী যানবাহনের সহনশীলতা এবং ব্যয় সম্পাদনের বিষয়টি ধরে ফেলতে পারে এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনের প্রথম পরিপক্ক পর্যায়ে প্রবেশ করতে পারে।তবে লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারিতেও লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারিগুলির ঝামেলা রয়েছে।


1. কেন সবচেয়ে লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি ছোট হয়


আমরা দেখেছি যে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি, নলাকার ব্যাটারি, সফট-প্যাক ব্যাটারি এবং স্কোয়ার ব্যাটারিগুলি সাধারণত সুন্দর এবং সুন্দর হয় এবং এটি একটি traditionalতিহ্যবাহী সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারি বলে কিছুই নেই।কেন?


উচ্চ শক্তি ঘনত্বের সাথে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্রায়শই বড় ক্ষমতা ডিজাইন করতে ভয় পায়।সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব প্রায় 40Wh / কেজি, যখন লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি 150Wh / কেজি ছাড়িয়ে যায়।শক্তির ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে সুরক্ষার প্রয়োজনীয়তা বাড়ছে।


প্রথমত, এটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলির জন্য অত্যন্ত বিপজ্জনক যা কেবলমাত্র দুর্ঘটনায় মাত্রিক পরিমাণে বেশি পরিমাণে লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি ব্যবহার করতে পারে, যার ফলে তাপীয় পালিয়ে যেতে পারে এবং ব্যাটারির অভ্যন্তরে তীক্ষ্ণ প্রতিক্রিয়া ঘটে।অল্প সময়ের মধ্যে, খুব বেশি শক্তি মুক্তি কোথাও নেই, যা অত্যন্ত বিপজ্জনক।বিশেষত যখন সুরক্ষা প্রযুক্তি এবং পরিচালনা এবং নিয়ন্ত্রণ ক্ষমতা বিকাশ যথেষ্ট না হয়, প্রতিটি ব্যাটারির ক্ষমতা নিয়ন্ত্রণ করা উচিত।


দ্বিতীয়ত, একবার কোনও দুর্ঘটনা ঘটে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি শেলের মধ্যে আবৃত শক্তি অগ্নিনির্বাপক এবং নির্বাপক এজেন্টদের দ্বারা অ্যাক্সেসযোগ্য এবং শক্তিহীন হবে।এগুলি কেবল কোনও দুর্ঘটনার ঘটনায় দৃশ্যটি আলাদা করতে পারে এবং শক্তি শেষ না হওয়া অবধি দুর্ঘটনার ব্যাটারি নিজে থেকে প্রতিক্রিয়া দেখাতে দেয়।


অবশ্যই, সুরক্ষার কারণে, বর্তমান লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি একাধিক সুরক্ষা ব্যবস্থা নিয়ে ডিজাইন করা হয়েছে।উদাহরণ হিসাবে নলাকার ব্যাটারি নিন।


সুরক্ষা ভাল্ব, যখন ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিক্রিয়াটি স্বাভাবিক পরিসীমা ছাড়িয়ে যায়, তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়, এবং পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া গ্যাস উত্পন্ন হয়, চাপ নকশার মানে পৌঁছে যায়, সুরক্ষা ভাল্ব স্বয়ংক্রিয়ভাবে চাপটি প্রকাশ করার জন্য খোলে।সুরক্ষার ভালভটি খোলার সাথে সাথে ব্যাটারি পুরোপুরি ব্যর্থ হয়।


থার্মিস্টর এবং কিছু কোষ থার্মিস্টর দিয়ে সজ্জিত।অতিমাত্রায় উপস্থিত হয়ে যাওয়ার পরে, প্রতিরোধের একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় পৌঁছানোর পরে, প্রতিরোধের মানটি তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায় এবং লুপের স্রোতে বর্তমান তাপমাত্রা আরও বৃদ্ধি রোধ করে।


ফিউজ, ব্যাটারি সেল ওভার কারেন্টের ফিউজিং ফাংশন সহ একটি ফিউজ দিয়ে সজ্জিত হয়, একবার ওভার কারেন্টের ঝুঁকি দেখা দেওয়ার পরে, ভয়াবহ দুর্ঘটনার ঘটনা রোধে সার্কিটটি সংযোগ বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়।


2. লি-আয়ন ব্যাটারির ধারাবাহিকতা সমস্যা


লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বড় আকারে তৈরি করা যায় না, তাই অনেকগুলি ছোট ব্যাটারি সংগঠিত করতে হয়।প্রত্যেকে কঠোর পরিশ্রম করতে এবং একে অপরের সাথে সহযোগিতা করতে পারে এবং তারা বৈদ্যুতিন গাড়ি নিয়েও উড়তে পারে।এই সময়ে, আমাদের একটি সমস্যার মুখোমুখি হতে হবে, ধারাবাহিকতা।


কেন ধারাবাহিক হোন


আমাদের প্রতিদিনের প্রাসঙ্গিক অভিজ্ঞতা হ'ল যদি দুটি শুকনো ব্যাটারির ধনাত্মক এবং নেতিবাচক মেরুগুলি সংযুক্ত থাকে তবে টর্চলাইট আলো নির্গত করতে পারে।একই এবং বেমানান জিনিসগুলিতে কে যত্ন করে।বড় পরিমাণে লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির প্রয়োগ এত সহজ নয়।


লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি পরামিতিগুলির অসঙ্গতি প্রধানত ক্ষমতা, অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের এবং ওপেন সার্কিট ভোল্টেজের অসঙ্গতি বোঝায়।যদি বেমানান ব্যাটারি এক সাথে সিরিজে ব্যবহার করা হয় তবে নিম্নলিখিত সমস্যাগুলি দেখা দেবে।


1) ক্ষমতা হ্রাস।একক কোষ একটি ব্যাটারি প্যাক গঠন করে।ক্ষমতা "ব্যারেল নীতি" অনুসারে।সবচেয়ে খারাপ কক্ষের ক্ষমতা পুরো ব্যাটারি প্যাকের ক্ষমতা নির্ধারণ করে।


ব্যাটারিকে অতিরিক্ত চার্জিং ও ওভারডচার্জিং থেকে রোধ করার জন্য, ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমের লজিকটি নিম্নরূপে সেট আপ করা হয়: স্রাব করার সময়, যখন সর্বনিম্ন সেল ভোল্টেজ স্রাব কাট-অফ ভোল্টেজে পৌঁছায়, পুরো ব্যাটারি প্যাকটি স্রাব বন্ধ করে দেয়;যখন চার্জ করা হয়, যখন সর্বোচ্চ কোষের ভোল্টেজ চার্জটি কাট-অফ ভোল্টেজে পৌঁছায় চার্জ করা বন্ধ করুন।


উদাহরণ হিসাবে সিরিজের দুটি ব্যাটারি নিন।একটি ব্যাটারির ধারণক্ষমতা সি এবং অন্যটির ব্যাপ্তি কেবলমাত্র 0.9 সি।একটি সিরিজ সংযোগে, দুটি ব্যাটারি একই স্রোত পাস করে।


চার্জ করার সময়, ছোট ক্ষমতার ব্যাটারিটি অবশ্যই প্রথমে পুরোপুরি চার্জ করা উচিত, এবং চার্জিং কাট-অফ শর্তটি পৌঁছে গেছে এবং সিস্টেমটি চার্জ করতে থাকবে না।ডিসচার্জ করার সময়, একটি ছোট ক্ষমতা সহ একটি ব্যাটারি অবশ্যই সমস্ত উপলভ্য শক্তি নির্গত করতে হবে এবং সিস্টেমটি তত্ক্ষণাত স্রাব বন্ধ করে দেয়।


এইভাবে, ছোট ক্ষমতার ব্যাটারিগুলি সর্বদা সম্পূর্ণরূপে স্রাব হয়, যখন বড় ক্ষমতা সহ ব্যাটারি সর্বদা ক্ষমতার অংশ ব্যবহার করে।পুরো ব্যাটারি প্যাকের ক্ষমতার অংশটি সর্বদা অলস


2) জীবন হ্রাস, একইভাবে, একটি ব্যাটারি প্যাকের জীবনটি সংক্ষিপ্ত জীবনের সাথে সেল দ্বারা নির্ধারিত হয়।এটি খুব সম্ভবত যে স্বল্পতম আয়ুযুক্ত কক্ষটি একটি ক্ষুদ্র ক্ষমতা সহ একটি ঘর।ছোট-ক্ষমতার ব্যাটারিগুলি প্রতিবার পুরোপুরি চার্জ হয়ে যায় এবং স্রাব হয় এবং আউটপুটটি খুব শক্তিশালী হয়, যা সম্ভবত প্রথমে জীবনের ফোকাসে পৌঁছায়।ব্যাটারি সেলটির জীবন শেষ হয়ে গেছে এবং একসাথে weালাই করা ব্যাটারি কোষের একটি গ্রুপ মারা যাবে।


3) অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের বৃদ্ধি, একই অভ্যন্তরীণ বিভিন্ন প্রতিরোধের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং বৃহত অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের সহ কোষগুলি আরও বেশি তাপ উত্পন্ন করে।ব্যাটারির তাপমাত্রা খুব বেশি, অবনতির হার ত্বরান্বিত করে, এবং অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের আরও বাড়বে।অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধি এক জোড়া নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া তৈরি করে, যা উচ্চ অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের কোষগুলির অবনতিকে ত্বরান্বিত করে।


উপরের তিনটি পরামিতি সম্পূর্ণ স্বাধীন নয়।একটি গভীর বার্ধক্য ডিগ্রি সহ ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা আরও বড় এবং ক্ষমতার বর্ধন আরও বেশি।পৃথক পৃথক ব্যাখ্যা, কেবল তাদের প্রভাবের নিজ নিজ দিকনির্দেশনা স্পষ্টভাবে প্রকাশ করার জন্য।


৩. কীভাবে অসঙ্গতি মোকাবেলা করতে হয়


ব্যাটারি কোর পারফরম্যান্সের অসঙ্গতিটি উত্পাদন প্রক্রিয়া চলাকালীন গঠিত হয় এবং ব্যবহারের সময় আরও গভীর হয়।একই ব্যাটারি প্যাকের ব্যাটারি কোষগুলি সবসময় দুর্বলদের জন্য দুর্বল থাকে এবং ত্বকে যাওয়া হারে দুর্বল হয়ে যায়।একক কোষগুলির মধ্যে পরামিতিগুলির ছড়িয়ে যাওয়ার ডিগ্রি বৃদ্ধির ডিগ্রী যত গভীর হয় তত বৃদ্ধি পায়।


বর্তমানে ইঞ্জিনিয়ারদের একক কোষের অসঙ্গতি মোকাবেলায় তিনটি দিক বিবেচনা করা উচিত।একক ব্যাটারি বাছাই, গ্রুপিংয়ের পরে তাপীয় পরিচালন, যখন সামান্য পরিমাণে অসঙ্গতি ঘটে তখন ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমটি সমতা ফাংশন সরবরাহ করে।


1) বাছাই করা


তাত্ত্বিকভাবে ব্যাটারির বিভিন্ন ব্যাচ একসাথে ব্যবহার করা উচিত নয়।এমনকি একই ব্যাচের ব্যাটারি অবশ্যই স্ক্রিন করা উচিত, এবং তুলনামূলকভাবে ঘনীভূত প্যারামিটার সহ ব্যাটারি একটি ব্যাটারি প্যাক এবং একই ব্যাটারি প্যাকে স্থাপন করা উচিত।


বাছাইয়ের উদ্দেশ্য হ'ল অনুরূপ পরামিতি সহ কক্ষগুলি নির্বাচন করা।বাছাইয়ের পদ্ধতিটি বহু বছর ধরে অধ্যয়ন করা হয়েছে এবং এটি মূলত দুটি বিভাগে বিভক্ত: স্থির বাছাই এবং গতিশীল বাছাই করা।


স্ট্যাটিক বাছাই হ'ল ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ, অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা, ক্ষমতা এবং কোষগুলির অন্যান্য বৈশিষ্ট্যগত পরামিতিগুলি স্ক্রিন করা, লক্ষ্য পরামিতিগুলি নির্বাচন করা, পরিসংখ্যান সংক্রান্ত অ্যালগরিদমগুলি প্রবর্তন করা, স্ক্রিনিংয়ের মানদণ্ড নির্ধারণ করা এবং অবশেষে একই ব্যাচের কোষকে কয়েকটি গ্রুপে বিভক্ত করা।


গতিশীল স্ক্রিনিং চার্জিং এবং ডিসচার্জ প্রক্রিয়া চলাকালীন ব্যাটারি কোষের বৈশিষ্ট্যগুলির উপর ভিত্তি করে।কেউ ধ্রুবক বর্তমান এবং ধ্রুবক ভোল্টেজ চার্জিং প্রক্রিয়া চয়ন করেন, কেউ নাড়ি শক চার্জ এবং স্রাব প্রক্রিয়া চয়ন করেন এবং কেউ কেউ নিজের চার্জিং এবং ডিসচার্জিং রেখাচিত্রগুলির সাথে তুলনা করেন।সম্পর্ক।


ডায়নামিক এবং স্ট্যাটিক বাছাইয়ের সমন্বয়ে, প্রাথমিক গ্রুপিংয়ের জন্য স্ট্যাটিক স্ক্রিনিং ব্যবহৃত হয় এবং এই ভিত্তিতে ডায়নামিক স্ক্রিনিং সঞ্চালিত হয়, যাতে আরও গোষ্ঠীগুলিকে বিভক্ত করা যায় এবং স্ক্রিনিংয়ের নির্ভুলতা আরও বেশি হয়, তবে সেই অনুযায়ী ব্যয় আরও বাড়তে পারে।


পাওয়ার লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির উত্পাদন স্কেলের গুরুত্বের এখানে একটি ছোট প্রতিবিম্ব।বড় আকারের শিপমেন্টগুলি নির্মাতাদের সূক্ষ্ম বাছাই করতে এবং ঘনিষ্ঠ পারফরম্যান্সের সাথে ব্যাটারি প্যাকগুলি গ্রহণ করতে দেয়।যদি আউটপুট খুব ছোট হয় এবং প্রচুর গ্রুপ থাকে তবে একটি ব্যাচ ব্যাটারি প্যাক দিয়ে সজ্জিত করা যায় না এবং সেরা পদ্ধতি ব্যবহার করা হবে না।


2) তাপীয় ব্যবস্থাপনা


বেমানান অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের সাথে ব্যাটারিগুলির জন্য, বিভিন্ন তাপের সমস্যাটি উপস্থিত হয়।তাপ পরিচালন ব্যবস্থার সংযোজন এটিকে একটি ছোট পরিসরে রাখার জন্য পুরো ব্যাটারি প্যাকের তাপমাত্রার পার্থক্য সামঞ্জস্য করতে পারে।যে কোষগুলি আরও বেশি তাপ উত্পন্ন করে তাদের এখনও তাপমাত্রার উচ্চ বৃদ্ধি থাকবে তবে অন্যান্য কোষ থেকে পৃথক করা হবে না এবং অবক্ষয় স্তরের কোনও উল্লেখযোগ্য পার্থক্য থাকবে না।


3) ভারসাম্য


ব্যাটারি কোষগুলির অসঙ্গতি, কিছু ব্যাটারি কোষের টার্মিনাল ভোল্টেজ সর্বদা অন্যান্য ব্যাটারি কোষের চেয়ে এগিয়ে থাকে, প্রথমে নিয়ন্ত্রণের দোরগোড়ায় পৌঁছে যায়, যার ফলে পুরো সিস্টেমের ক্ষমতা হ্রাস পায়।এই সমস্যাটি সমাধান করার জন্য, ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম বিএমএস একটি ভারসাম্য ফাংশন তৈরি করেছে।


একটি নির্দিষ্ট ঘর প্রথমে চার্জিং কাট-অফ ভোল্টেজ পৌঁছে যায়, অন্য কোষগুলির ভোল্টেজ স্পষ্টতই পিছনে থাকে।বিএমএস চার্জ সমতা ফাংশনটি সক্রিয় করে, বা উচ্চ-ভোল্টেজ কোষের পাওয়ারের অংশটি স্রাব করতে একটি প্রতিরোধকের সাথে সংযোগ স্থাপন করে, বা এনার্জিটি স্থানান্তর করে কম করে দেয় ভোল্টেজ সেল উপরে যায়।এইভাবে, চার্জ কাট-অফ শর্তটি উত্তোলন করা হয়, চার্জিং প্রক্রিয়াটি পুনরায় আরম্ভ হয় এবং ব্যাটারি প্যাকটি আরও শক্তির সাথে চার্জ করা হয়।


এখনও অবধি, ব্যাটারিগুলির অসঙ্গতি এখনও শিল্পের গবেষণার একটি গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্র।ব্যাটারি সেলটির শক্তির ঘনত্ব যত বেশি হোক না কেন, ব্যাটারি প্যাকটির অসামঞ্জস্যতার মুখোমুখি হলে তা হ্রাস পাবে।