बैटरी को कैसे सुरक्षित बनाएं? उद्योग: तोड़फोड़ की तुलना में क्रमिक सुधार अधिक विश्वसनीय है

विदेशी मीडिया द वर्ज के मुताबिक, बैटरियां कभी-कभी फट जाती हैं। विस्फोट के वे वीडियो डरावने हैं, लेकिन वैज्ञानिक और स्टार्टअप सुरक्षित बैटरियां बनाने के लिए कड़ी मेहनत कर रहे हैं। वे बैटरी डिज़ाइन में सुधार कर रहे हैं और नई सामग्रियों का परीक्षण कर रहे हैं, इस उम्मीद में कि सुरक्षा समस्या हमेशा के लिए हल हो जाएगी। लेकिन हर विधि में एक जाल लगता है, और वर्तमान में सबसे व्यावहारिक समाधान सबसे उबाऊ हो सकता है।

बैटरी को बेहतर बनाने की तीन रणनीतियाँ हैं: ठोस बैटरी के रूप में ज्वलनशील तरल का उपयोग करने से बचें; बैटरी मॉड्यूल को अग्निरोधक बनाएं; बैटरी की मौजूदा कार्यात्मक विशेषताओं को थोड़ा संशोधित करें। कम से कम जहां तक ​​बैटरियों का सवाल है, यह बदलाव धीरे-धीरे आ सकता है।

बैटरी में आग लगने की समस्या के लिए, एक व्यापक रूप से प्रचारित समाधान ठोस बैटरी है। विचार सरल है: ज्वलनशील तरल इलेक्ट्रोलाइट्स के बजाय ठोस पदार्थों को इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में उपयोग करें; ठोस बैटरियों में आग लगने की संभावना नहीं होती है। हालाँकि, आयनों के लिए तरल की तुलना में ठोस में चलना अधिक कठिन होता है, जिसका अर्थ है कि ठोस बैटरियों को डिज़ाइन करना कठिन होता है, महंगी होती हैं, और प्रदर्शन संबंधी समस्याएं हो सकती हैं।

ठोस बैटरी बनाने की तीन मुख्य विधियाँ हैं। टफ्ट्स विश्वविद्यालय के सामग्री वैज्ञानिक और एक ठोस बैटरी कंपनी आयनिक सामग्री के संस्थापक माइकल ज़िम्मरमैन ने बताया कि आप इलेक्ट्रोलाइट्स बनाने के लिए सिरेमिक, ग्लास या पॉलिमर का उपयोग कर सकते हैं।

चीनी मिट्टी की चीज़ें और कांच भंगुर होते हैं। एक बार जब आप दबाव डालते हैं, तो वे आसानी से टूट जाते हैं। इसके अलावा, इनका बड़ी मात्रा में उत्पादन करना मुश्किल होता है और कभी-कभी विनिर्माण प्रक्रिया में जहरीली गैसें उत्सर्जित होती हैं। पॉलिमर के संदर्भ में, कुछ आयनों का संचालन कर सकते हैं, लेकिन आमतौर पर केवल अत्यधिक उच्च तापमान पर ही काम करते हैं। ज़िम्मरमैन की टीम ने एक पॉलिमर विकसित किया जो कमरे के तापमान पर आयनों का संचालन करता है, लेकिन एक ज्वाला मंदक भी है।

वर्तमान में, आयनिक सामग्री बैटरी निर्माताओं के साथ सहयोग कर रही है। ज़िम्मरमैन को अगले दो से तीन वर्षों में ऐसी बैटरियां बनाने की उम्मीद है।

सुरक्षित बैटरियां खोजने की एक अन्य रणनीति इलेक्ट्रोलाइट को अग्निरोधक बनाना है, भले ही वह अभी भी तरल हो। सूर्या मोगांटी एनओएचएमएस टेक्नोलॉजीज के मुख्य प्रौद्योगिकी अधिकारी हैं। वे "आयनिक ठोस" का उपयोग करके इलेक्ट्रोलाइट्स विकसित कर रहे हैं, जो नमक के समान हैं लेकिन कमरे के तापमान पर तरल हैं।

इस सामग्री को इलेक्ट्रोलाइट में डालने से वे ज्वाला मंदक हो जाएंगे, लेकिन बैटरी जीवन भी समस्याग्रस्त हो जाएगा। एनओएचएम अपनी तकनीक का उपयोग करके बैटरी को 500 चक्र तक चलाने के लक्ष्य के साथ फॉर्मूले में सुधार कर रहा है।

अब, सबसे प्रभावी रणनीति बैटरी डिज़ाइन को महत्वपूर्ण रूप से बदलना और बैटरी को दोबारा आकार देना नहीं हो सकती है, बल्कि बैटरी की मौजूदा विशेषताओं का अध्ययन करना और फिर इसे थोड़ा-थोड़ा करके सुधारना है। उदाहरण के लिए, बैटरी में पहले से ही एक बैटरी प्रबंधन प्रणाली होती है, जिसका उपयोग बैटरी के संचालन की निगरानी करने और यह पता लगाने के लिए किया जाता है कि कोई समस्या है या नहीं। ऐसी प्रणालियों को बेहतर बनाना एक उपयोगी समाधान है। आख़िरकार, प्रबंधन प्रणाली पहले से ही हर बैटरी का एक हिस्सा है, और निर्माताओं को नई तकनीकों को एकीकृत करने के लिए नवीन और महंगे तरीके खोजने की ज़रूरत नहीं है।

"उद्यम बैटरी डेटा एकत्र करने के लिए उन्नत सेंसर या अन्य तरीकों का उपयोग कर सकते हैं, खासकर बड़े उपकरणों में जहां बैटरी सिस्टम में हजारों बैटरियां होती हैं।" बैटरी अनुसंधान संस्थान नेविगेंट रिसर्च के एक विश्लेषक इयान मैक्लेनी ने बताया कि "यह उन बैटरियों का सटीक रूप से पता लगा सकता है जिनका प्रदर्शन मानक के अनुरूप नहीं है, जो बैटरी जीवन को बढ़ाने में सहायक है।"

सैन डिएगो बैटरी सुरक्षा कंपनी Amionx यह दृष्टिकोण अपना रही है। कंपनी के मुख्य परिचालन अधिकारी बिल डेविडसन ने कहा कि इसका दृष्टिकोण, जिसे सेफकोर के नाम से जाना जाता है, रक्षा की अंतिम पंक्ति थी। सेफकोर बैटरी के घटकों को नहीं बदलता है।

अन्य कंपनियों की तरह, Amionx मौजूदा बैटरी निर्माताओं को प्रौद्योगिकी लाइसेंस देने पर ध्यान केंद्रित करता है। लेकिन यदि प्रगति बहुत धीमी है, तो वे अपनी स्वयं की बैटरियां बनाने और उन्हें बाजार में उतारने पर विचार करेंगे। डेविडसन ने कहा, ''अगर मुझे 2019 में बाजार में ऐसे उत्पाद नहीं दिखे तो मुझे बहुत निराशा होगी.''