થર્મલ રનઅવે શું છે?

થર્મલ રનઅવે એ લિથિયમ-આયન બેટરીમાં એક અનિયંત્રિત, સ્વ-હીટિંગ પ્રક્રિયા છે જ્યાં આંતરિક તાપમાન તે વિખેરી શકે તેના કરતાં વધુ ઝડપથી વધે છે, જે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ટ્રિગર કરે છે જે જોખમી પ્રતિસાદ લૂપમાં વધારાની ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. આ ઘટના બેટરીમાં આગ, વિસ્ફોટ અને ઝેરી વાયુઓના પ્રકાશન તરફ દોરી શકે છે.

બેટરી કોષોમાં થર્મલ રનઅવે કેવી રીતે વિકસે છે

પ્રક્રિયા ત્યારે શરૂ થાય છે જ્યારે બેટરી સેલ આંતરિક ખામીઓ અથવા બાહ્ય પરિબળોથી તણાવ અનુભવે છે. લિથિયમ-આયન કોષની અંદર, વિદ્યુતરાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ સામાન્ય રીતે ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જ દરમિયાન ઓછી માત્રામાં વ્યવસ્થા કરી શકાય તેવી ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. જ્યારે કંઈક આ સંતુલનને વિક્ષેપિત કરે છે-ઉત્પાદન ખામી, ભૌતિક નુકસાન અથવા વિદ્યુત દુરુપયોગ-કોષની ઠંડક ક્ષમતાની બહાર ગરમીનું ઉત્પાદન વેગ આપે છે.

તાપમાનમાં વધારો ત્રણ નિર્ણાયક તબક્કાઓ દ્વારા અનુમાનિત પ્રગતિને અનુસરે છે. પ્રારંભિક સ્વયં ગરમીના તબક્કા દરમિયાન, ઘન ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ઇન્ટરફેસ (SEI) સ્તરનું વિઘટન શરૂ થતાં તાપમાન લગભગ 50 ડિગ્રીથી 140 ડિગ્રી સુધી વધે છે. વિભાજક, એનોડ અને કેથોડને અલગ રાખતી પાતળી પટલ, માળખાકીય અખંડિતતા ગુમાવવાનું શરૂ કરે છે.

એકવાર આંતરિક તાપમાન 140 ડિગ્રીને પાર કરી જાય પછી, ભાગદોડનો તબક્કો નાટકીય રીતે વેગ આપે છે. વિભાજક પીગળે છે, જે ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચે સીધો સંપર્ક કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ આંતરિક શોર્ટ સર્કિટ બનાવે છે જે 20 ડિગ્રી પ્રતિ મિનિટથી વધુ ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. કેથોડ સામગ્રી ઓક્સિજન છોડે છે જ્યારે ઇલેક્ટ્રોલાઇટ તૂટી જાય છે, મિથેન અને ઇથેન સહિત જ્વલનશીલ વાયુઓ ઉત્પન્ન કરે છે. પીક તાપમાન 850 ડિગ્રી -ને પાર કરી શકે છે જેથી આસપાસની સામગ્રીને તરત જ સળગાવી શકાય.

અંતિમ સમાપ્તિનો તબક્કો ત્યારે થાય છે જ્યારે રિએક્ટન્ટ્સનો વપરાશ થાય છે અથવા વેન્ટિંગ દબાણ મુક્ત કરે છે. આ બિંદુએ, સેલ સામાન્ય રીતે તેના કેસીંગને ફાડી નાખે છે અને ઝેરી વાયુઓ, ધાતુના કણો અને જ્વલનશીલ કાટમાળના મિશ્રણને બહાર કાઢે છે. એક નિષ્ફળ કોષમાંથી નીકળતી ગરમી પડોશી કોષોને ટ્રિગર કરી શકે છે, જેના કારણે થર્મલ રનઅવે મિનિટોમાં સમગ્ર બેટરી પેકમાં ફેલાય છે.

માં પ્રકાશિત થયેલ સંશોધનવૈજ્ઞાનિક અહેવાલો2025 માં દસ્તાવેજીકૃત કર્યું કે કેવી રીતે 3×3 બેટરી પેકમાં થર્મલ રનઅવેનો અનુભવ કરી રહેલો એક કોષ 5.4 મિનિટની અંદર સંપૂર્ણપણે અધોગતિ પામ્યો, હીટ કાસ્કેડ માત્ર 6.16 મિનિટમાં તમામ નવ કોષોનો નાશ કરે છે.

પ્રાથમિક કારણો અને ટ્રિગર મિકેનિઝમ્સ

બહુવિધ પરિબળો થર્મલ રનઅવે શરૂ કરી શકે છે, ઘણીવાર બેટરીને તેની સલામતી થ્રેશોલ્ડથી આગળ ધકેલવા માટે સંયોજનમાં કામ કરે છે.

આંતરિક શોર્ટ સર્કિટ

મેન્યુફેક્ચરિંગ ખામીઓ સૌથી કપટી જોખમ બનાવે છે. માઇક્રોસ્કોપિક મેટલ દૂષકો, ઇલેક્ટ્રોડ મિસલાઈનમેન્ટ અથવા વિભાજક અપૂર્ણતા ઉત્પાદનના વર્ષો પછી આંતરિક શોર્ટ સર્કિટનું કારણ બની શકે છે. જ્યારે બેટરી પુનરાવર્તિત ચાર્જ ચક્ર દ્વારા વૃદ્ધ થાય છે, ત્યારે ડેન્ડ્રાઇટ્સ-સોય-જેમ કે લિથિયમ ડિપોઝિટ-એનોડમાંથી વધે છે. આ રચનાઓ આખરે વિભાજકને વીંધે છે, ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચે સીધા વિદ્યુત માર્ગો બનાવે છે.

2024 લિ ઓટો રિકોલ 11,411 ઇલેક્ટ્રિક વાહનોને અસર કરે છે જે અપૂરતી શીતક કાટ સંરક્ષણને કારણે ઉદભવે છે જે કૂલિંગ સિસ્ટમની નિષ્ફળતા તરફ દોરી જાય છે. પરિણામી અતિશય ગરમીની સ્થિતિએ થર્મલ રનઅવે જોખમો સર્જ્યા જેણે શાંઘાઈમાં આગની ઘટના પછી તાત્કાલિક પગલાં લેવાનું સૂચન કર્યું.

વિદ્યુત દુરુપયોગ

ઓવરચાર્જિંગ થર્મલ ભાગી જવાની ઘટનાઓનું મુખ્ય કારણ છે. જ્યારે ચાર્જિંગ વોલ્ટેજ કોષની મહત્તમ થ્રેશોલ્ડને ઓળંગે છે-સામાન્ય રીતે પ્રમાણભૂત લિથિયમ-આયન કોષો-અધિક લિથિયમ આયન પ્લેટ માટે એનોડ સપાટી પર યોગ્ય રીતે ઇન્ટરકેલેટ કરવાને બદલે લગભગ 4.2V આસપાસ. આ લિથિયમ પ્લેટિંગ એલિવેટેડ તાપમાને અસ્થિર બની જાય છે.

ઝડપી ચાર્જિંગ સમસ્યાને વધારે છે. ઝડપી વર્તમાન પ્રવાહ આંતરિક પ્રતિકાર દ્વારા અતિશય ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે, ખાસ કરીને જૂના અથવા અધોગતિ પામેલા કોષોમાં. ઉડ્ડયન સુરક્ષા કાર્યક્રમોના ડેટા દર્શાવે છે કે ઇ

યાંત્રિક નુકસાન

શારીરિક અસર તાત્કાલિક જોખમ રજૂ કરે છે. બેટરી, વાહન અથડામણ અથવા વિદેશી વસ્તુઓમાંથી પંચર પડવાથી આંતરિક સ્તરો સંકુચિત થઈ શકે છે, વિભાજકનો ભંગ કરી શકે છે. ઇલેક્ટ્રિક બાઇક અકસ્માતો ખાસ જોખમ ઊભું કરે છે કારણ કે સવારો ક્રેશથી બેટરીના નુકસાનને ઓળખી શકતા નથી. 48V ઇ

થર્મલ તણાવ

બાહ્ય ગરમીના સંસર્ગથી અધોગતિને વેગ મળે છે. લિથિયમ-આયન બેટરીઓ 80 ડિગ્રી (176 ડિગ્રી એફ) થી વધુ થર્મલ રનઅવે માટે સંવેદનશીલ બને છે, જોકે ચોક્કસ થ્રેશોલ્ડ રસાયણશાસ્ત્ર દ્વારા બદલાય છે. ગરમ વાહનોમાં ઉપકરણો છોડવા, ગરમીના સ્ત્રોતો પાસે બેટરીની સ્થિતિ અથવા અપૂરતી ઠંડક પ્રણાલીની રચના કોષોને નિર્ણાયક તાપમાન શ્રેણી તરફ ધકેલશે.

ચેતવણી ચિહ્નો અને પ્રારંભિક તપાસ

પૂર્વ-ભાગી ગયેલી પરિસ્થિતિઓને ઓળખવાથી આપત્તિજનક નિષ્ફળતા પહેલા હસ્તક્ષેપ સક્ષમ બને છે.

બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ વોલ્ટેજ વિસંગતતાઓ, અચાનક ક્ષમતામાં ઘટાડો અને તાપમાનમાં વધારો માટે મોનિટર કરે છે. આધુનિક સિસ્ટમો ચોક્કસ સેન્સર સાથે વ્યક્તિગત કોષના તાપમાનને ટ્રેક કરે છે, જ્યારે રીડિંગ્સ સલામત પરિમાણો કરતાં વધી જાય ત્યારે પાવર ડિસ્કનેક્ટ કરે છે. જો કે, એકલા બાહ્ય તાપમાનનું નિરીક્ષણ અપૂરતું પુરવાર કરે છે-સામાન્ય કામગીરી હેઠળ આંતરિક તાપમાન સપાટીના રીડિંગ્સ 13-17 ડિગ્રીથી વધી શકે છે.

ભૌતિક સૂચકાંકો દૃશ્યમાન ચેતવણીઓ પ્રદાન કરે છે. સોજો અથવા "પફિંગ" આંતરિક વિઘટનમાંથી ગેસ ઉત્પન્ન થવાનો સંકેત આપે છે. કોઈપણ વિકૃતિનો અર્થ એ છે કે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ પહેલેથી જ શરૂ થઈ ગઈ છે. સડેલા ઈંડા અથવા મીઠા રસાયણો જેવી અસામાન્ય ગંધ ઈલેક્ટ્રોલાઈટ ભંગાણ અને વેન્ટિંગ સૂચવે છે.

કાર્યક્ષમતામાં ફેરફાર સ્વાસ્થ્ય બગડતા દર્શાવે છે. ચાર્જિંગ દરમિયાન ઝડપી સ્વ-ડિસ્ચાર્જ, ટૂંકા રનટાઇમ અથવા વધુ પડતી ગરમી આંતરિક નુકસાન સૂચવે છે. સામાન્ય કરતાં વધુ વારંવાર ચાર્જિંગની જરૂર હોય તેવા ઉપકરણોમાં નિષ્ફળતાના થ્રેશોલ્ડ સુધી પહોંચતા કોષો સાથે ચેડાં થઈ શકે છે.

ગેસ ડિટેક્શન ટેકનોલોજી આશાસ્પદ પ્રારંભિક ચેતવણી ક્ષમતાઓ પ્રદાન કરે છે. જ્વાળાઓ દેખાય તે પહેલાં થર્મલ રનઅવે વિશિષ્ટ વાયુઓનું ઉત્પાદન કરે છે-મુખ્યત્વે CO, CO2 અને હાઇડ્રોજન-. બેટરી એન્ક્લોઝર્સમાં આ ઉત્સર્જનનું નિરીક્ષણ કરતા સેન્સર દૃશ્યમાન ધુમાડો અથવા આગ વિકસે તેની થોડી મિનિટો પહેલાં ચેતવણીઓને ટ્રિગર કરી શકે છે.

વાસ્તવિક-વિશ્વની અસર અને આંકડા

લિથિયમ-આયન બેટરી અપનાવવાની સાથે થર્મલ ભાગેડુ ઘટનાઓની આવર્તન અને ગંભીરતામાં વધારો થયો છે.

ઉડ્ડયન સલામતી ડેટા મુશ્કેલીજનક વલણો દર્શાવે છે. યુએલ સ્ટાન્ડર્ડ્સ એન્ડ એન્ગેજમેન્ટ થર્મલ રનઅવે ઈન્સીડેન્ટ પ્રોગ્રામે પેસેન્જર અને કાર્ગો ફ્લાઈટ્સ પર થર્મલ રનઅવે ઈવેન્ટ્સને ટ્રેક કર્યા છે, જે સમગ્ર 2024 દરમિયાન દર અઠવાડિયે સરેરાશ બે ઘટનાઓની જાણ કરે છે. જ્યારે આ યુએસ એરસ્પેસમાં 180,000 સાપ્તાહિક ફ્લાઈટ્સનો માત્ર એક નાનો હિસ્સો દર્શાવે છે, 18% ઘટનાઓ, કટોકટી અથવા લેન્ડગેટ પર પાછા ફરવાની ફરજ પડી છે.

ઇ-બાઇક અને ઇ-સ્કૂટરની આગ શહેરી સુરક્ષા પડકારો રજૂ કરે છે. ન્યૂયોર્ક સિટીમાં 2023માં લિથિયમ-આયન બેટરીમાં આગ લાગવાથી 13 મૃત્યુ નોંધાયા હતા{10}ગત વર્ષ કરતાં બમણા કરતાં વધુ ફાયર ઇન્વેસ્ટિગેશન ડેટા દર્શાવે છે કે મોટાભાગની ઘટનાઓમાં સસ્તી આફ્ટરમાર્કેટ બેટરીનો સમાવેશ થાય છે જેમાં યોગ્ય સલામતી પ્રમાણપત્રોનો અભાવ હોય છે. યુકેએ 2023 માં ઓછામાં ઓછા 10 જાનહાનિ અને ઈ-બાઈકની બેટરીથી લગભગ 200 આગની જાણ કરી, જે નવા વૈધાનિક સલામતી માર્ગદર્શિકાને પ્રોત્સાહિત કરે છે.

ઇલેક્ટ્રિક વાહનો વિરોધાભાસી રીતે પ્રોત્સાહક આંકડા દર્શાવે છે. EV આગ પર મીડિયાનું ધ્યાન હોવા છતાં, 611,000 ઇલેક્ટ્રિક વાહનોને ટ્રેક કરતી સ્વીડનની સિવિલ કન્ટેજન્સી એજન્સીના ડેટામાં ગેસોલિન વાહનો માટે 0.08%ની સરખામણીમાં માત્ર 0.004%નો ઘટના દર જોવા મળ્યો. EVs પ્રતિ 100,000 વાહનોમાં અંદાજે 25 આગનો અનુભવ કરે છે જ્યારે પરંપરાગત કાર માટે 1,530{11}}તેને આંકડાકીય રીતે 20-61 ગણી સલામત બનાવે છે.

નિર્ણાયક તફાવત ઉત્પાદન ગુણવત્તા અને આંતરિક-સંરક્ષણોમાં રહેલો છે. ઓટોમેકર્સ વ્યાપક થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ, સેલ સ્પેસિંગ અને અત્યાધુનિક બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સનો અમલ કરે છે. તેનાથી વિપરિત, ઓછી-કિંમત e-બાઇક બેટરી અને પોર્ટેબલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઘણીવાર કિંમતો ઘટાડવા માટે સલામતી સુવિધાઓનો બલિદાન આપે છે.

નિવારણ વ્યૂહરચના અને સલામતી સિસ્ટમો

થર્મલ ભાગદોડ અટકાવવા માટે ડિઝાઇન, ઓપરેશન અને જાળવણીને સંબોધતા સ્તરવાળી સુરક્ષાની જરૂર છે.

એડવાન્સ્ડ બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ

આધુનિક BMS ટેકનોલોજી સંરક્ષણની પ્રથમ લાઇન પૂરી પાડે છે. આ સિસ્ટમો વ્યક્તિગત કોષોમાં વોલ્ટેજ, વર્તમાન, તાપમાન અને ચાર્જની સ્થિતિનું સતત નિરીક્ષણ કરે છે. જ્યારે પરિમાણો સુરક્ષિત રેન્જની બહાર જાય છે, ત્યારે BMS ચાર્જિંગ દર ઘટાડી શકે છે, પાવર ડિસ્કનેક્ટ કરી શકે છે અથવા કૂલિંગ સિસ્ટમને સક્રિય કરી શકે છે.

સ્વાસ્થ્ય અલ્ગોરિધમ્સનું-રાજ્ય-અધોગતિ પેટર્નનું વિશ્લેષણ કરીને સંભવિત નિષ્ફળતાઓની આગાહી કરે છે. હજારો ચાર્જ સાયકલ પર પ્રશિક્ષિત મશીન લર્નિંગ મોડલ્સ થ્રેશોલ્ડ-આધારિત મોનિટરિંગ માટે અદ્રશ્ય વિસંગતતાઓ શોધે છે. કેટલીક સિસ્ટમો ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઇમ્પિડન્સ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ કરીને આંતરિક કોષના તાપમાનનો અંદાજ લગાવે છે, જે ફક્ત સપાટીના સેન્સર કરતાં અગાઉના હસ્તક્ષેપને સક્ષમ કરે છે.

થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ

સક્રિય ઠંડક ડિમાન્ડિંગ કામગીરી દરમિયાન તાપમાનના નિર્માણને અટકાવે છે. પ્રવાહી ઠંડક પ્રણાલીઓ બેટરી પેકમાં સંકલિત ચેનલો દ્વારા શીતકનું પરિભ્રમણ કરે છે, ઝડપી ચાર્જિંગ અથવા ઉચ્ચ-પાવર ડિસ્ચાર્જ દરમિયાન પણ શ્રેષ્ઠ તાપમાન શ્રેણી જાળવી રાખે છે. તબક્કો પરિવર્તન સામગ્રી ફ્યુઝનની ગુપ્ત ગરમી દ્વારા ગરમીને શોષી લે છે, જે નિષ્ક્રિય થર્મલ બફરિંગ પ્રદાન કરે છે.

કોષ અંતર અને થર્મલ અવરોધો કોષો વચ્ચેના પ્રચારને મર્યાદિત કરે છે. ઇન્ટ્યુમેસન્ટ સામગ્રી જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે વિસ્તરે છે, ઇન્સ્યુલેટીંગ ફીણ બનાવે છે જે હીટ ટ્રાન્સફરને ધીમું કરે છે. કેટલીક ડિઝાઇનમાં હીટ સિંક અને વેન્ટિંગ ચેનલોનો સમાવેશ થાય છે જે ગરમ વાયુઓને નજીકના કોષોથી દૂર દિશામાન કરે છે.

સામગ્રી નવીનતાઓ

બેટરી રસાયણશાસ્ત્રના સુધારાઓ અંતર્ગત સ્થિરતા વધારે છે. લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (LFP) કેથોડ્સ નિકલ-મેંગેનીઝ-કોબાલ્ટ (NMC) ફોર્મ્યુલેશન કરતાં વધુ સારી રીતે થર્મલ રનઅવેનો પ્રતિકાર કરે છે, વિઘટન પહેલાં 200 ડિગ્રીથી વધુ તાપમાનનો સામનો કરે છે. સોલિડ-સ્ટેટ બેટરીઓ પ્રવાહી ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સને નક્કર સામગ્રી સાથે બદલીને જ્વલનશીલતાને સંપૂર્ણપણે દૂર કરી શકે છે.

વિભાજક તકનીક વિકસિત થઈ રહી છે. સિરામિક-કોટેડ વિભાજકો ઊંચા તાપમાને માળખાકીય અખંડિતતા જાળવી રાખે છે. ઇલેક્ટ્રોડ પર લાગુ સ્વ-સેલ્ફલિંકિંગ સેફ્ટી કોટિંગ્સ 80 ડિગ્રી પર અભેદ્ય ફિલ્મોમાં ફ્યુઝ થાય છે, જ્યારે ઓવરહિટીંગ શરૂ થાય ત્યારે મિલીસેકંડમાં આયન પ્રવાહને અટકાવે છે.

ગુણવત્તા નિયંત્રણ અને ધોરણો

સખત ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ ખામી દર ઘટાડે છે. સ્વયંસંચાલિત નિરીક્ષણ પ્રણાલીઓ માનવ ઓપરેટરો માટે અદ્રશ્ય દૂષણ અને ગોઠવણીની ભૂલો શોધી કાઢે છે. UL 2271, UL 2849, અથવા સમકક્ષ આંતરરાષ્ટ્રીય ધોરણોને પૂર્ણ કરતા બેટરી પેક સલામતી પરીક્ષણ પ્રોટોકોલ્સનું પાલન દર્શાવે છે.

48V e-બાઇક લિથિયમ બેટરી એપ્લિકેશન્સ માટે, આ સિસ્ટમના અનુભવને કારણે ઉચ્ચ વર્તમાન માંગ અને વાઇબ્રેશન એક્સપોઝરને જોતાં UL પ્રમાણપત્ર ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ બની જાય છે. વપરાશકર્તાઓએ ખરીદી કરતા પહેલા પ્રમાણપત્ર ચિહ્નોની ચકાસણી કરવી જોઈએ અને અચિહ્નિત અથવા શંકાસ્પદ રીતે સસ્તા વિકલ્પો ટાળવા જોઈએ.

કટોકટી પ્રતિભાવ અને નિયંત્રણ

જ્યારે નિવારણ નિષ્ફળ જાય છે, ત્યારે ઝડપી પ્રતિભાવ નુકસાનને મર્યાદિત કરે છે.

થર્મલ રનઅવે આગ માટે વિશિષ્ટ દમન તકનીકોની જરૂર પડે છે. પાણી સૌથી અસરકારક એજન્ટ રહે છે, પરંતુ મોટા પ્રમાણમાં જરૂરી છે - પરંપરાગત વાહનોની આગ માટે 500-1,000 ગેલનની સરખામણીમાં મોટા બેટરી પેક માટે 3,000 થી 40,000 ગેલન. ધ્યેય પરંપરાગત અગ્નિશામકને બદલે થર્મલ રનઅવે તાપમાનની નીચે બેટરીને ઠંડક આપવાનો છે, કારણ કે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ પોતાનો ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરે છે.

ખાસ કરીને લિથિયમ-આયન બેટરીઓ માટે રચાયેલ અગ્નિ નિયંત્રણ ઉત્પાદનો ઇન્ટ્યુમેસન્ટ સામગ્રી અને વેન્ટિંગ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરે છે. આ ઉપકરણો બર્નિંગ ઉપકરણોને અલગ પાડે છે, ગાળણ દ્વારા ઝેરી વાયુઓને પકડે છે અને પ્રતિક્રિયાઓ પૂર્ણ થાય ત્યાં સુધી સલામત સંચાલન પૂરું પાડે છે. ઉડ્ડયન નિયમોને હવે 40,000 ફીટ પર થર્મલ રનઅવે ઇવેન્ટ્સનું સંચાલન કરવા માટે એરક્રાફ્ટ પર ફાયર કન્ટેઈનમેન્ટ બેગની જરૂર છે જ્યાં વેન્ટિલેશન અને ઇવેક્યુએશન વિકલ્પો મર્યાદિત છે.

પ્રથમ પ્રતિસાદકર્તાઓ વધુને વધુ લિથિયમ-આયન આગ માટે વિશેષ તાલીમ મેળવે છે. થર્મલ ઇમેજિંગ કેમેરા હોટ સ્પોટ્સ શોધી કાઢે છે જે તોળાઈ રહેલી સેલ નિષ્ફળતા દર્શાવે છે. બેટરી-વેધન નોઝલ સીધા જ પેકના આંતરિક ભાગમાં પાણી દાખલ કરે છે જ્યાં સપાટીનો ઉપયોગ બિનઅસરકારક સાબિત થાય છે. નેશનલ ફોલન અગ્નિશામક ફાઉન્ડેશન હવે પ્રમાણભૂત અભ્યાસક્રમમાં EV ફાયર યુક્તિઓનો સમાવેશ કરે છે કારણ કે આ ઘટનાઓ વધુ સામાન્ય બની ગઈ છે.

બિલ્ડીંગ કોડ સ્ટોરેજ જોખમોને અનુરૂપ છે. નવા નિયમો વેન્ટિલેશન જરૂરિયાતો, અગ્નિ-પ્રતિરોધક બાંધકામ, અને મોટી બેટરી ઇન્સ્ટોલેશન ધરાવતી સુવિધાઓ માટે સપ્રેસન સિસ્ટમ એકીકરણનો ઉલ્લેખ કરે છે. પાર્કિંગ સ્ટ્રક્ચર્સ ખાસ કરીને બેટરીમાં આગની સ્થિતિ માટે ઉન્નત પાણી પુરવઠાના માળખાને સ્થાપિત કરે છે.

ભાવિ વિકાસ અને સંશોધન દિશાઓ

બેટરી ઉદ્યોગ થર્મલ ભાગેડુ જોખમને દૂર કરવા માટે ભારે રોકાણ કરે છે.

આગામી-જનરેશન સોલિડ-સ્ટેટ બેટરીઓ પરિવર્તનકારી સુરક્ષા સુધારણાનું વચન આપે છે. જ્વલનશીલ પ્રવાહી ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સને સિરામિક અથવા પોલિમર નક્કર સામગ્રી સાથે બદલીને, આ ડિઝાઇન થર્મલ રનઅવે માટેના પ્રાથમિક ઇંધણના સ્ત્રોતને દૂર કરે છે. સોલિડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ પણ ડેંડ્રાઇટની રચનાને અટકાવે છે, જે આંતરિક શોર્ટ સર્કિટના મુખ્ય કારણને સંબોધિત કરે છે.

પ્રારંભિક ચેતવણી સિસ્ટમો આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સ અને સેન્સર નેટવર્કનો લાભ લે છે. સંશોધકો સૂક્ષ્મ વોલ્ટેજ અને તાપમાનના દાખલાઓનું પૃથ્થકરણ કરતા અલ્ગોરિધમ્સ વિકસાવે છે જે કલાકો કે દિવસો દ્વારા થર્મલ રનઅવે પહેલા હોય છે. ક્લાઉડ-કનેક્ટેડ બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ લાખો ઉપકરણો પર ડેટા એકત્ર કરે છે, વ્યક્તિગત વપરાશકર્તાઓ સમસ્યાઓ ઓળખે તે પહેલાં નિષ્ફળતાના હસ્તાક્ષરોને ઓળખે છે.

ઇલેક્ટ્રોડ સ્તરે થર્મલ રનઅવે નિવારણ વચન દર્શાવે છે. સેલ્ફ-હીલિંગ સેપરેટર્સ માઇક્રોસ્કોપિક પંચરને સંપૂર્ણ શોર્ટ સર્કિટમાં પ્રસરે તે પહેલાં રિપેર કરે છે. જ્યારે કોષો વધુ ગરમ થાય છે ત્યારે તાપમાન-પ્રતિભાવશીલ સામગ્રી આપમેળે વિદ્યુત પ્રતિકારમાં વધારો કરે છે, સ્વયં-મર્યાદિત પ્રતિસાદ બનાવે છે જે તાપમાનમાં વધારો અટકાવે છે.

ધોરણો અને નિયમો સતત વિકસિત થાય છે. યુ.એસ. થર્મલ રનઅવે રિડક્શન એક્ટ, 2025 માં રજૂ કરવામાં આવ્યો, લિથિયમ-આયન બેટરી માટે અસર પરીક્ષણ ફરજિયાત કરે છે જે પરિવહન અકસ્માત દળો માટે જવાબદાર છે અને ગ્રાઉન્ડ ટ્રાન્સપોર્ટ દરમિયાન ચાર્જની સ્થિતિને 30% સુધી મર્યાદિત કરે છે. યુરોપ અને એશિયામાં વિચારણા હેઠળ સમાન કાયદો આંતરરાષ્ટ્રીય સુરક્ષા જરૂરિયાતોને સુમેળ કરશે.

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો

કયા તાપમાને થર્મલ રનઅવે શરૂ થાય છે?

થર્મલ રનઅવે સામાન્ય રીતે 80-90 ડિગ્રી વચ્ચે શરૂ થાય છે જ્યારે SEI સ્તરનું વિઘટન શરૂ થાય છે, જોકે તાપમાન 140 ડિગ્રીથી વધુ ન થાય ત્યાં સુધી કોષો પ્રમાણમાં સ્થિર રહે છે. ચોક્કસ થ્રેશોલ્ડ બેટરી રસાયણશાસ્ત્ર અને ડિઝાઇન દ્વારા બદલાય છે.

થર્મલ રનઅવે એકવાર શરૂ થઈ જાય પછી તેને રોકી શકાય?

ના. એકવાર સ્વ-ટકાઉ સાંકળ પ્રતિક્રિયા શરૂ થઈ જાય, પછી બાહ્ય હસ્તક્ષેપ દ્વારા થર્મલ રનઅવે રોકી શકાય નહીં. પ્રક્રિયા ચાલુ રહે છે જ્યાં સુધી બધી પ્રતિક્રિયાશીલ સામગ્રીનો વપરાશ ન થાય. નિવારણ અને પ્રારંભિક શોધ એ એકમાત્ર અસરકારક વ્યૂહરચના છે.

થર્મલ રનઅવે વિકસાવવામાં કેટલો સમય લાગે છે?

ટ્રિગર શરતોના આધારે સમયરેખા નાટકીય રીતે બદલાય છે. નેઇલ પેનિટ્રેશન જેવી ઝડપી ઘટનાઓ સેકન્ડથી મિનિટોમાં થર્મલ ભાગી જાય છે. વૃદ્ધત્વ અથવા ધીમા ઓવરચાર્જિંગથી ક્રમિક ડિગ્રેડેશનમાં ગંભીર નિષ્ફળતા પહેલા કલાકો કે દિવસો લાગી શકે છે.

શું અમુક બેટરી રસાયણશાસ્ત્ર અન્ય કરતા વધુ સુરક્ષિત છે?

હા. LFP (લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ) બેટરી એનએમસી (નિકલ-મેંગેનીઝ-કોબાલ્ટ) ફોર્મ્યુલેશનની તુલનામાં શ્રેષ્ઠ થર્મલ સ્થિરતા દર્શાવે છે, જેને રનઅવે શરૂ કરવા માટે ઊંચા તાપમાનની જરૂર પડે છે. જ્યારે સંપૂર્ણ ચાર્જ કરવામાં આવે ત્યારે LFP કેથોડ્સ સ્વાભાવિક રીતે વધુ સ્થિર હોય છે.

વ્યવહારુ સલામતી ભલામણો

સમગ્ર જીવનચક્ર દરમિયાન બેટરી સલામતી પર ધ્યાન આપવાની જરૂર છે.

પ્રતિષ્ઠિત ઉત્પાદકો પાસેથી માત્ર UL અથવા સમકક્ષ પરીક્ષણ ગુણ ધરાવતી પ્રમાણિત બેટરીઓ જ ખરીદો. 48V e-બાઈક સિસ્ટમ્સ જેવી એપ્લિકેશનો માટે, સસ્તી આયાત ટાળવાથી થર્મલ ભાગેડુ જોખમ નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે. ઓવરહિટીંગ, સોજો અથવા વિશ્વસનીયતા સમસ્યાઓનો ઉલ્લેખ કરતી સમીક્ષાઓ પર ધ્યાન આપો.

40-70 ડિગ્રી F (5-20 ડિગ્રી ) ની વચ્ચે તાપમાન-નિયંત્રિત વાતાવરણમાં બેટરીને વિસ્તૃત સ્ટોરેજ સમયગાળા માટે આશરે 50% ચાર્જ પર સંગ્રહિત કરો. બેટરીઓને જ્વલનશીલ પદાર્થોથી દૂર રાખો અને પર્યાપ્ત વેન્ટિલેશનની ખાતરી કરો. ચાર્જિંગ ઉપકરણો વડે બહાર નીકળવાને ક્યારેય અવરોધિત કરશો નહીં.

શારીરિક નુકસાન, સોજો અથવા અસામાન્ય હૂંફ માટે નિયમિતપણે બેટરીની તપાસ કરો. વિરૂપતા દર્શાવતી કોઈપણ બેટરીને તાત્કાલિક બદલો-ચેડાઈ ગયેલા કોષોને ચાર્જ કરવાનો પ્રયાસ કરશો નહીં. ક્રેશ અથવા ડ્રોપ પછી, ઇ-બાઇકની બેટરીઓનું વ્યાવસાયિક મૂલ્યાંકન કરો, પછી ભલે તે બહારથી કોઈ નુકસાન વિનાની દેખાય.

તમારી બેટરીના પ્રકાર માટે રચાયેલ માત્ર ઉત્પાદક-નિર્દિષ્ટ ચાર્જરનો ઉપયોગ કરો. બેટરીને રાતોરાત ચાર્જ કરતી અથવા અડ્યા વિના છોડવાનું ટાળો. અતિશય ગરમી માટે ચાર્જિંગ ઉપકરણોનું નિરીક્ષણ કરો અને જો તાપમાન અસાધારણ રીતે વધારે લાગે તો તેને ડિસ્કનેક્ટ કરો.

જ્યારે વપરાશકર્તાઓ માહિતગાર પ્રથાઓ સાથે ગુણવત્તાયુક્ત ઉત્પાદનોને જોડે છે ત્યારે થર્મલ રનઅવે મેનેજ કરી શકાય તેવા જોખમનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. જેમ જેમ બેટરી ટેક્નોલૉજી આગળ વધે છે અને સલામતી પ્રણાલીઓ સુધરે છે તેમ, લિથિયમ-આયન લાભો અને સંલગ્ન જોખમો વચ્ચેનું અંતર ઘટતું જાય છે.

એનો ઉપયોગ કરીને રાઇડર્સ માટે48v ebike લિથિયમ બેટરી, યોગ્ય થર્મલ મેનેજમેન્ટ સાથે પ્રમાણિત ઉત્પાદનોને પ્રાધાન્ય આપવાથી સુરક્ષિત, વધુ વિશ્વસનીય કામગીરી સુનિશ્ચિત થાય છે.

સ્ત્રોતો:

UL સંશોધન સંસ્થાઓ - થર્મલ રનઅવે શું છે (ul.org)

વૈજ્ઞાનિક અહેવાલો - થર્મલ રનઅવે ચાર્જ કરવા માટેની પ્રારંભિક ચેતવણી પદ્ધતિ (nature.com)

લી ઓટો રિકોલ રિપોર્ટ - ચાઇના SAMR (carnewschina.com)

UL ધોરણો અને જોડાણ - લિથિયમ-ઉડ્ડયનમાં આયન બેટરીની ઘટનાઓ: 2024 ડેટા સમીક્ષા (ulse.org)

યુકે સરકાર - ઇ-બાઇક માટે લિથિયમ-આયન બેટરી સલામતી પર કાયદાકીય માર્ગદર્શિકા (gov.uk)

EV ફાયર્સ વિ ICE ફાયર્સ ડેટા વિશ્લેષણ (evenergyhub.com)

જર્નલ ઓફ પાવર સોર્સિસ - થર્મલ રનઅવે કેરેક્ટરાઇઝેશન સ્ટડી (sciencedirect.com)

એનર્જી મટિરિયલ એડવાન્સિસ - થર્મલ રનઅવે પ્રિડિક્શન મેથડ્સની જટિલ સમીક્ષા (spj.science.org)

આંતરિક લિંક તકો:

લિથિયમ-આયન બેટરી ટેક્નોલોજીની મૂળભૂત બાબતો

બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ (BMS) ફંડામેન્ટલ્સ

ઇલેક્ટ્રિક વાહન સલામતી સિસ્ટમો

ઇ-બાઇકની બેટરી જાળવણી માર્ગદર્શિકા

લિથિયમ બેટરી માટે ફાયર સેફ્ટી પ્રોટોકોલ