सुरक्षा लिथियम बैटरी के साथ और अच्छे कारण के लिए एक पूर्ण विकसित विशेषता है। जैसा कि हम सभी ने देखा है, रसायन विज्ञान और ऊर्जा घनत्व जो लिथियम-आयन बैटरी को अच्छी तरह से काम करने की अनुमति देता है, यह उन्हें ज्वलनशील बनाता है, इसलिए जब बैटरी की खराबी होती है, तो वे अक्सर एक शानदार और खतरनाक गड़बड़ करते हैं।
सभी लिथियम केमिस्ट्री समान नहीं बनाई जाती हैं। वास्तव में, अधिकांश अमेरिकी उपभोक्ता - इलेक्ट्रॉनिक उत्साही एक तरफ - केवल लिथियम समाधानों की एक सीमित श्रृंखला से परिचित हैं। सबसे आम संस्करण कोबाल्ट ऑक्साइड, मैंगनीज ऑक्साइड और निकल ऑक्साइड योगों से निर्मित होते हैं।
सबसे पहले, चलो समय में एक कदम वापस लेते हैं। लिथियम-आयन बैटरी एक बहुत नया नवाचार है और केवल पिछले 25 वर्षों के लिए आस-पास है। इस समय, लिथियम प्रौद्योगिकियों की लोकप्रियता में वृद्धि हुई है क्योंकि वे छोटे इलेक्ट्रॉनिक्स - जैसे लैपटॉप और सेल फोन को शक्ति देने में मूल्यवान साबित हुए हैं। लेकिन जैसा कि आप हाल के वर्षों में कई समाचारों से याद कर सकते हैं, लिथियम-आयन बैटरी ने भी आग पकड़ने के लिए एक प्रतिष्ठा प्राप्त की। हाल के वर्षों तक, यह एक मुख्य कारण था कि लिथियम का इस्तेमाल आमतौर पर बड़े बैटरी बैंकों को बनाने के लिए नहीं किया जाता था।
लेकिन फिर साथ आ गया लिथियम आयरन फॉस्फेट (LiFePO4)। लिथियम के इस नए प्रकार का समाधान स्वाभाविक रूप से गैर-दहनशील था, जबकि थोड़ा कम ऊर्जा घनत्व के लिए अनुमति देता है। LiFePO4 बैटरियां न केवल सुरक्षित थीं, बल्कि अन्य लिथियम केमिस्ट्री पर भी उनके कई फायदे थे, विशेषकर उच्च ऊर्जा अनुप्रयोगों के लिए, जैसे अक्षय ऊर्जा।
इससे पहले कि हम लिथियम आयरन फॉस्फेट की सुरक्षा सुविधाओं में डुबकी लगाते हैं, चलो पहले खुद को ताज़ा करें कि लिथियम बैटरी की खराबी कैसे होती है।
लिथियम आयन बैटरी तब फट जाती है जब बैटरी का फुल चार्ज तुरन्त जारी हो जाता है, या जब तरल रसायन विदेशी संदूषक के साथ मिल जाते हैं और प्रज्वलित हो जाते हैं। यह आमतौर पर तीन तरीकों से होता है: शारीरिक क्षति, ओवरचार्जिंग या इलेक्ट्रोलाइट का टूटना।
उदाहरण के लिए, यदि आंतरिक विभाजक या चार्ज-सर्किट्री क्षतिग्रस्त या खराबी है, तो इलेक्ट्रोलाइट्स को विलय से रखने के लिए कोई सुरक्षा बाधाएं नहीं हैं और एक विस्फोटक रासायनिक प्रतिक्रिया होती है, जो तब बैटरी पैकेजिंग को तोड़ती है, ऑक्सीजन के साथ रासायनिक घोल को जोड़ती है और तुरंत सभी घटकों को प्रज्वलित करता है।
कुछ अन्य तरीके हैं जिनमें लिथियम बैटरी में विस्फोट हो सकता है या आग लग सकती है, लेकिन इन जैसे थर्मल भगोड़ा परिदृश्य सबसे आम हैं। आम हालांकि एक सापेक्ष शब्द है, क्योंकि लिथियम-आयन बैटरी बाजार पर सबसे अधिक रिचार्जेबल उत्पादों को शक्ति देती है, और बड़े पैमाने पर रिकॉल या सुरक्षा डरा होने के लिए यह बहुत दुर्लभ है।
हालांकि लिथियम आयरन फॉस्फेट (LiFePO4) बैटरी बिल्कुल नई नहीं हैं, वे अभी ग्लोबल कमर्शियल मार्केट्स में ट्रैक्शन उठा रही हैं। यहां लीफापो 4 बैटरी को अन्य लिथियम बैटरी समाधानों की तुलना में सुरक्षित बनाने पर एक त्वरित ब्रेकडाउन है।
LiFePO4 बैटरियां अपने मजबूत सुरक्षा प्रोफाइल के लिए जानी जाती हैं, जो अत्यंत स्थिर रसायन विज्ञान का परिणाम है। फॉस्फेट-आधारित बैटरी बेहतर रासायनिक और यांत्रिक संरचना प्रदान करती हैं जो असुरक्षित स्तरों को ज़्यादा गरम नहीं करती हैं। इस प्रकार, अन्य कैथोड सामग्री के साथ बनाई गई लिथियम-आयन बैटरी पर सुरक्षा में वृद्धि प्रदान करता है।
ऐसा इसलिए है क्योंकि LiFePO4 के आवेशित और अपरिवर्तित अवस्थाएं शारीरिक रूप से समान और अत्यधिक मजबूत होती हैं, जो आयनों को ऑक्सीजन के प्रवाह के दौरान स्थिर रहने देती हैं जो चार्ज चक्र या संभावित खराबी के साथ होता है। कुल मिलाकर, आयरन फॉस्फेट-ऑक्साइड बॉन्ड कोबाल्ट-ऑक्साइड बॉन्ड से अधिक मजबूत होता है, इसलिए जब बैटरी ओवरचार्ज होती है या भौतिक क्षति के अधीन होती है तो फॉस्फेट-ऑक्साइड बॉन्ड संरचनात्मक रूप से स्थिर रहता है; जबकि अन्य लिथियम केमिस्ट्री में बॉन्ड टूटने लगते हैं और अत्यधिक गर्मी छोड़ते हैं, जिससे अंततः थर्मल पलायन होता है।
लिथियम फॉस्फेट कोशिकाएं अतुलनीय हैं, जो चार्जिंग या डिस्चार्जिंग के दौरान गलतफहमी की स्थिति में एक महत्वपूर्ण विशेषता है। वे कठोर परिस्थितियों का भी सामना कर सकते हैं, यह ठंड, चिलचिलाती गर्मी या उबड़-खाबड़ इलाका हो सकता है।
जब टकराव या शॉर्ट-सर्किटिंग जैसी खतरनाक घटनाओं के अधीन होते हैं, तो वे विस्फोट नहीं करेंगे या आग पकड़ लेंगे, नुकसान की किसी भी संभावना को काफी कम कर देंगे। यदि आप एक लिथियम बैटरी का चयन कर रहे हैं और खतरनाक या अस्थिर वातावरण में उपयोग करते हैं, तो LiFePO4 आपकी सबसे अच्छी पसंद है।
अधिकांश LiFePO4 बैटरी भी एक बैटरी प्रबंधन प्रणाली (BMS) के साथ आती हैं जिसमें कई अतिरिक्त सुरक्षा विशेषताएं शामिल हैं; ओवर-करंट, ओवर-वोल्टेज, अंडर-वोल्टेज और ओवर-तापमान सुरक्षा और सेल एक विस्फोट प्रूफ स्टेनलेस स्टील आवरण में आते हैं।
यह भी ध्यान देने योग्य है, LiFePO4 बैटरी गैर विषैले, गैर-दूषित हैं और इसमें कोई दुर्लभ पृथ्वी धातु नहीं है, जो उन्हें पर्यावरण के प्रति जागरूक विकल्प बनाती है। लीड-एसिड और निकल ऑक्साइड लिथियम बैटरी महत्वपूर्ण पर्यावरणीय जोखिम (विशेष रूप से एसिड का नेतृत्व करती हैं, क्योंकि आंतरिक रसायन टीम पर संरचना को खराब करते हैं और अंततः रिसाव का कारण बनते हैं)। लीड-एसिड और अन्य लिथियम बैटरी की तुलना में, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी बेहतर लाभ प्रदान करती हैं, जिसमें बेहतर निर्वहन और चार्ज दक्षता, लंबे जीवन काल और प्रदर्शन को बनाए रखते हुए गहरे चक्र की क्षमता शामिल है। LiFePO4 बैटरियां अक्सर अधिक कीमत के साथ आती हैं, लेकिन उत्पाद के जीवन पर बेहतर लागत, न्यूनतम रखरखाव और असंगत प्रतिस्थापन उन्हें एक सार्थक निवेश और एक दीर्घकालिक दीर्घकालिक समाधान बनाता है।
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