ලිතියම් බැටරි වල ආරක්ෂාව සෑම විටම කර්මාන්තයේ සැලකිල්ලක් දක්වයි. ඒවායේ විශේෂ ද්‍රව්‍ය ව්‍යුහය සහ සංකීර්ණ මෙහෙයුම් පරිසරය හේතුවෙන්, ගිනි අනතුරක් සිදු වූ පසු, එය උපකරණවලට හානි, දේපළ හානි සහ ජීවිත හානි පවා ඇති කරයි. ලිතියම් බැටරි ගින්නක් ඇතිවීමෙන් පසු, ඉවත් කිරීම අපහසු වේ, දිගු කාලයක් ගත වන අතර, බොහෝ විට විෂ වායු විශාල ප්රමාණයක් ජනනය කිරීම සම්බන්ධ වේ. එමනිසා, නියමිත වේලාවට ගිනි නිවීම මගින් ගින්න පැතිරීම ඵලදායී ලෙස පාලනය කළ හැකිය, පුළුල් ලෙස පිළිස්සීම වළක්වා ගත හැකිය, සහ පුද්ගලයින්ට පැන යාමට වැඩි කාලයක් ලබා දිය හැකිය.

ලිතියම්-අයන බැටරිවල තාප ධාවන ක්‍රියාවලියේදී දුම, ගින්න සහ පිපිරීම් පවා බොහෝ විට සිදු වේ. එබැවින්, භාවිතයේ ක්‍රියාවලියේදී ලිතියම් බැටරි නිෂ්පාදන මුහුණ දෙන ප්‍රධාන අභියෝගය බවට පත්ව ඇත්තේ තාප ධාවන හා විසරණ ගැටලුව පාලනය කිරීමයි. නිවැරදි ගිනි නිවීමේ තාක්ෂණය තෝරා ගැනීමෙන් බැටරි තාප ධාවන පථය තවදුරටත් පැතිරීම වැළැක්විය හැකි අතර, එය ගිනි ඇතිවීම මැඩපැවැත්වීම සඳහා ඉතා වැදගත් වේ.

මෙම ලිපියෙන් දැනට වෙළඳපොලේ පවතින ප්‍රධාන ධාරාවේ ගිනි නිවන යන්ත්‍ර සහ නිවා දැමීමේ යාන්ත්‍රණයන් හඳුන්වා දෙන අතර විවිධ වර්ගයේ ගිනි නිවන උපකරණවල වාසි සහ අවාසි විශ්ලේෂණය කරනු ඇත.

ගිනි නිවන උපකරණ වර්ග

වර්තමානයේ, වෙළඳපොලේ ඇති ගිනි නිවන උපකරණ ප්රධාන වශයෙන් ගෑස් ගිනි නිවන උපකරණ, ජලය මත පදනම් වූ ගිනි නිවන උපකරණ, aerosol ගිනි නිවන උපකරණ සහ වියළි කුඩු ගිනි නිවන උපකරණ ලෙස බෙදා ඇත. පහත දැක්වෙන්නේ එක් එක් වර්ගයේ ගිනි නිවන උපකරණවල කේත සහ ලක්ෂණ පිළිබඳ හැඳින්වීමකි.

Perfluorohexane: Perfluorohexane OECD සහ US EPA හි PFAS ඉන්වෙන්ටරියේ ලැයිස්තුගත කර ඇත. එබැවින්, ගිනි නිවන කාරකයක් ලෙස perfluorohexane භාවිතා කිරීම දේශීය නීති සහ රෙගුලාසි වලට අනුකූල විය යුතු අතර පාරිසරික නියාමන ආයතන සමඟ සන්නිවේදනය කළ යුතුය. තාප වියෝජනය තුළ perfluorohexane නිෂ්පාදන හරිතාගාර වායු වන බැවින්, එය දිගු කාලීන, විශාල මාත්රාව, අඛණ්ඩව ඉසීම සඳහා සුදුසු නොවේ. ජල ඉසින පද්ධතියක් සමඟ ඒකාබද්ධව එය භාවිතා කිරීම රෙකමදාරු කරනු ලැබේ.

ට්‍රයිෆ්ලෝරෝමීතේන්:ට්‍රයිෆ්ලෝරෝමීතේන් කාරක නිෂ්පාදනය කරනු ලබන්නේ නිෂ්පාදකයින් කිහිප දෙනෙකු විසින් පමණක් වන අතර මෙම වර්ගයේ ගිනි නිවන කාරක නියාමනය කරන නිශ්චිත ජාතික ප්‍රමිතීන් නොමැත. නඩත්තු පිරිවැය ඉහළ ය, එබැවින් එය භාවිතා කිරීම නිර්දේශ නොකරයි.

Hexafluoropropane:මෙම නිවන කාරකය භාවිතයේදී උපාංග හෝ උපකරණ වලට හානි වීමට ඉඩ ඇති අතර, එහි ගෝලීය උනුසුම් විභවය (GWP) සාපේක්ෂව ඉහළ අගයක් ගනී. එබැවින්, hexafluoropropane භාවිතා කළ හැක්කේ සංක්රාන්ති ගිනි නිවන කාරකයක් ලෙස පමණි.

Heptafluoropropane:හරිතාගාර ආචරණය හේතුවෙන් එය ක්‍රමක්‍රමයෙන් විවිධ රටවල් විසින් සීමා කරනු ලබන අතර එය ඉවත් කිරීමට මුහුණ දෙනු ඇත. දැනට, heptafluoropropane කාරකයන් අත්හිටුවා ඇති අතර, නඩත්තු කිරීමේදී පවතින heptafluoropropane පද්ධති නැවත පිරවීමේ ගැටළු වලට තුඩු දෙනු ඇත. එබැවින් එහි භාවිතය නිර්දේශ නොකරයි.

නිෂ්ක්රිය වායුව:IG 01, IG 100, IG 55, IG 541 ඇතුළුව, IG 541 වඩාත් බහුලව භාවිතා වන අතර හරිත හා පරිසර හිතකාමී ගිනි නිවන කාරකයක් ලෙස ජාත්‍යන්තරව පිළිගැනේ. කෙසේ වෙතත්, එය අධික ඉදිකිරීම් පිරිවැය, ගෑස් සිලින්ඩර සඳහා ඉහළ ඉල්ලුමක් සහ විශාල ඉඩක් වාඩිලාගැනීමේ අවාසි ඇත.

ජලය මත පදනම් වූ නියෝජිතයා:සිහින් ජල මීදුම ගිනි නිවන උපකරණ බහුලව භාවිතා වන අතර ඒවා හොඳම සිසිලන බලපෑමක් ඇත. මෙයට ප්‍රධාන වශයෙන් හේතු වන්නේ ජලයට විශාල නිශ්චිත තාප ධාරිතාවක් ඇති අතර එමඟින් විශාල තාප ප්‍රමාණයක් ඉක්මනින් අවශෝෂණය කර ගත හැකි අතර බැටරිය තුළ ඇති ප්‍රතික්‍රියා නොකරන ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය සිසිල් කර තවදුරටත් උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම වළක්වයි. කෙසේ වෙතත්, ජලය බැටරි වලට සැලකිය යුතු හානියක් සිදු කරන අතර එය පරිවරණය නොකරන අතර, බැටරි කෙටි පරිපථ වලට මග පාදයි.

Aerosol:එහි පරිසර හිතකාමී බව, විෂ නොවන බව, අඩු පිරිවැය සහ පහසු නඩත්තු කිරීම හේතුවෙන් aerosol ප්රධාන ධාරාවේ ගිනි නිවන නියෝජිතයා බවට පත්ව ඇත. කෙසේ වෙතත්, තෝරාගත් aerosol එක්සත් ජාතීන්ගේ රෙගුලාසි සහ දේශීය නීති සහ රෙගුලාසි වලට අනුකූල විය යුතු අතර දේශීය ජාතික නිෂ්පාදන සහතික කිරීම අවශ්‍ය වේ. කෙසේ වෙතත්, aerosol හි සිසිලන හැකියාවන් නොමැති අතර, ඒවායේ යෙදුම අතරතුර, බැටරි උෂ්ණත්වය සාපේක්ෂව ඉහළ මට්ටමක පවතී. ගිනි නිවන කාරකය මුදා හැරීම නැවැත්වීමෙන් පසුව, බැටරිය නැවත ජ්වලනය වීමට ඉඩ ඇත.

ගිනි නිවන උපකරණවල කාර්යක්ෂමතාව

චීනයේ විද්‍යා හා තාක්ෂණ විශ්ව විද්‍යාලයේ ගිනි විද්‍යාව පිළිබඳ රාජ්‍ය ප්‍රධාන රසායනාගාරය 38A ලිතියම්-අයන බැටරියක් මත ABC වියළි කුඩු, හෙප්ටෆ්ලෝරෝප්‍රොපේන්, ජලය, පර්ෆ්ලෝරෝහෙක්සේන් සහ CO2 ගිනි නිවන උපකරණවල ගිනි නිවීමේ බලපෑම් සංසන්දනය කරමින් අධ්‍යයනයක් සිදු කරන ලදී.

ගිනි නිවන ක්රියාවලිය සංසන්දනය කිරීම

ABC වියළි කුඩු, heptafluoropropane, ජලය සහ perfluorohexane යන සියල්ලම බැටරි ගිනිගැනීම් නැවත පණ ගැන්වීමකින් තොරව ඉක්මනින් නිවා දැමිය හැකිය. කෙසේ වෙතත්, CO2 ගිනි නිවන යන්ත්‍රවලට බැටරි ගිනි නිවා දැමීමට නොහැකි වන අතර එය නැවත දැල්වීමට හේතු විය හැක.

ගිනි නිවීමේ ප්රතිඵල සංසන්දනය කිරීම

තාප ගැලීමෙන් පසු, ගිනි නිවන උපකරණවල ක්රියාකාරිත්වය යටතේ ලිතියම් බැටරි වල හැසිරීම දළ වශයෙන් අදියර තුනකට බෙදිය හැකිය: සිසිලන අදියර, වේගවත් උෂ්ණත්වය ඉහළ යාමේ අදියර සහ මන්දගාමී උෂ්ණත්වය පහත වැටීමේ අදියර.

පළමු අදියරසිසිලන අදියර වේ, ගිනි නිවන යන්ත්රය මුදා හැරීමෙන් පසු බැටරි මතුපිට උෂ්ණත්වය අඩු වේ. මෙය ප්‍රධාන වශයෙන් හේතු දෙකක් නිසා ය:

• බැටරි වාතාශ්‍රය: ලිතියම්-අයන බැටරිවල තාප ගැලීමට පෙර, බැටරිය තුළ ඇල්කේන සහ CO2 වායු විශාල ප්‍රමාණයක් එකතු වේ. බැටරිය එහි පීඩන සීමාවට ළඟා වූ විට, අධි පීඩන වායුව මුදාහරිමින් ආරක්ෂිත කපාටය විවෘත වේ. මෙම වායුව බැටරිය තුළ ඇති ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය සිදු කරන අතරම බැටරියට යම් සිසිලන බලපෑමක්ද සපයයි.
• ගිනි නිවන උපකරණයේ බලපෑම: ගිනි නිවන යන්ත්රයේ සිසිලන බලපෑම ප්රධාන වශයෙන් කොටස් දෙකකින් පැමිණේ: අදියර වෙනස් කිරීමේදී තාප අවශෝෂණය සහ රසායනික හුදකලා බලපෑම. අදියර වෙනස් කිරීමේ තාප අවශෝෂණය සෘජුවම බැටරිය මගින් ජනනය කරන තාපය ඉවත් කරන අතර රසායනික හුදකලා බලපෑම රසායනික ප්‍රතික්‍රියා වලට බාධා කිරීමෙන් තාප උත්පාදනය වක්‍රව අඩු කරයි. එහි ඉහළ නිශ්චිත තාප ධාරිතාව නිසා ජලයට වඩාත්ම සැලකිය යුතු සිසිලන බලපෑමක් ඇත, එය විශාල තාප ප්රමාණයක් වේගයෙන් අවශෝෂණය කර ගැනීමට ඉඩ සලසයි. Perfluorohexane පහත දැක්වෙන අතර, HFC-227ea, CO2 සහ ABC වියළි කුඩු සැලකිය යුතු සිසිලන බලපෑම් නොපෙන්වයි, එය ගිනි නිවන උපකරණවල ස්වභාවය සහ යාන්ත්රණයට සම්බන්ධ වේ.

දෙවන අදියර වේගවත් උෂ්ණත්වය ඉහළ යාමේ අදියර වන අතර, බැටරි උෂ්ණත්වය එහි අවම අගයේ සිට එහි උපරිමය දක්වා වේගයෙන් ඉහළ යයි. ගිනි නිවන උපකරණවලට බැටරිය තුළ ඇති වියෝජන ප්‍රතික්‍රියාව සම්පූර්ණයෙන්ම නැවැත්විය නොහැකි නිසාත්, බොහෝ ගිනි නිවන උපකරණවලට දුර්වල සිසිලන බලපෑම් ඇති නිසාත්, බැටරියේ උෂ්ණත්වය විවිධ ගිනි නිවන උපකරණ සඳහා සිරස් අතට ඉහළ ප්‍රවණතාවක් පෙන්නුම් කරයි. කෙටි කාලයක් තුළ, බැටරියේ උෂ්ණත්වය එහි උච්චතම අවස්ථාවට ඉහළ යයි.

මෙම අදියරේදී, බැටරි උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම වැළැක්වීමේ විවිධ ගිනි නිවන උපකරණවල ඵලදායීතාවයේ සැලකිය යුතු වෙනසක් ඇත. අවරෝහණ අනුපිළිවෙලෙහි සඵලතාවය වන්නේ ජලය > perfluorohexane > HFC-227ea > ABC වියළි කුඩු > CO2 ය. බැටරි උෂ්ණත්වය සෙමින් ඉහළ යන විට, එය බැටරි ගිනි අනතුරු ඇඟවීම සඳහා වැඩි ප්‍රතිචාර කාලයක් සහ ක්‍රියාකරුවන් සඳහා වැඩි ප්‍රතික්‍රියා කාලය සපයයි.

නිගමනය

1. CO2: CO2 වැනි ගිනි නිවන උපකරණ, මූලික වශයෙන් හුස්ම හිරවීමෙන් සහ හුදකලා වීමෙන් ක්‍රියා කරයි, බැටරි ගිනි ගැනීම් කෙරෙහි දුර්වල නිෂේධන බලපෑම් ඇත. මෙම අධ්‍යයනයේ දී, CO2 සමඟ දරුණු ප්‍රතිනිර්මාණ සංසිද්ධි සිදු වූ අතර, එය ලිතියම් බැටරි ගිනි ගැනීම් සඳහා නුසුදුසු වේ.
2. ABC Dry Powder / HFC-227ea: ABC වියළි කුඩු සහ HFC-227ea ගිනි නිවන උපකරණ, මූලික වශයෙන් හුදකලා කිරීම සහ රසායනික මර්දනය හරහා ක්‍රියා කරයි, බැටරිය තුළ ඇති දාම ප්‍රතික්‍රියා අර්ධ වශයෙන් යම් ප්‍රමාණයකට වළක්වයි. ඒවා CO2 ට වඩා තරමක් හොඳ බලපෑමක් ඇති කරයි, නමුත් ඒවාට සිසිලන බලපෑම් නොමැති බැවින් සහ බැටරියේ අභ්‍යන්තර ප්‍රතික්‍රියා සම්පූර්ණයෙන්ම අවහිර කළ නොහැකි බැවින්, ගිනි නිවන උපකරණය මුදා හැරීමෙන් පසුව බැටරියේ උෂ්ණත්වය තවමත් වේගයෙන් ඉහළ යයි.
3. Perfluorohexane: Perfluorohexane අභ්යන්තර බැටරි ප්රතික්රියා අවහිර කරනවා පමණක් නොව වාෂ්පීකරණය හරහා තාපය අවශෝෂණය කරයි. එමනිසා, බැටරි ගිනිගැනීම් මත එහි නිෂේධනීය බලපෑම අනෙකුත් ගිනි නිවන උපකරණවලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස වඩා හොඳය.
4. ජලය: සියලුම ගිනි නිවන උපකරණ අතර, ජලය වඩාත් පැහැදිලි ගිනි නිවීමේ බලපෑම ඇත. මෙය ප්‍රධාන වශයෙන් ජලයට විශාල නිශ්චිත තාප ධාරිතාවක් ඇති බැවින් එය විශාල තාප ප්‍රමාණයක් වේගයෙන් අවශෝෂණය කර ගැනීමට ඉඩ සලසයි. මෙය බැටරිය තුළ ඇති ප්‍රතික්‍රියා නොකරන ලද ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය සිසිල් කරයි, එමඟින් තවදුරටත් උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම වළක්වයි. කෙසේ වෙතත්, ජලය බැටරි වලට සැලකිය යුතු හානියක් සිදු කරන අතර පරිවාරක බලපෑමක් නොමැත, එබැවින් එහි භාවිතය අතිශයින්ම පරෙස්සම් විය යුතුය.

අප තෝරාගත යුත්තේ කුමක්ද?

දැනට වෙළඳපොලේ ඇති බලශක්ති ගබඩා පද්ධති නිෂ්පාදකයින් කිහිප දෙනෙකු විසින් භාවිතා කරන ගිනි ආරක්ෂණ පද්ධති අපි සමීක්ෂණය කර ඇති අතර, මූලික වශයෙන් පහත සඳහන් ගිනි නිවන විසඳුම් භාවිතා කර ඇත:

• Perfluorohexane + ජලය
• Aerosol + ජලය

එය දැක ගත හැකියසහජීවන ගිනි නිවන කාරක ලිතියම් බැටරි නිෂ්පාදකයින් සඳහා ප්රධාන ධාරාවේ ප්රවණතාවය වේ. උදාහරණයක් ලෙස Perfluorohexane + ජලය ගෙන, Perfluorohexane හට විවෘත ගිනිදැල් ඉක්මනින් නිවා දැමිය හැකි අතර, සියුම් ජල මීදුම බැටරිය සමඟ සම්බන්ධ වීමට පහසුකම් සපයන අතර සිහින් ජල මීදුම මගින් එය ඵලදායී ලෙස සිසිල් කළ හැක. තනි ගිනි නිවන කාරකයක් භාවිතා කිරීම හා සසඳන විට සමුපකාර මෙහෙයුම වඩා හොඳ ගිනි නිවීමේ සහ සිසිලන බලපෑමක් ඇත. දැනට, EU හි නව බැටරි රෙගුලාසියට පවතින ගිනි නිවන කාරක ඇතුළත් කිරීමට අනාගත බැටරි ලේබල් අවශ්‍ය වේ. නිෂ්පාදකයින් ඔවුන්ගේ නිෂ්පාදන, දේශීය රෙගුලාසි සහ ඵලදායීතාවය මත පදනම්ව සුදුසු ගිනි නිවන නියෝජිතයා තෝරා ගැනීමට ද අවශ්ය වේ.