جائزہ

لیتھیم آئن بیٹری کی وجہ سے ہونے والے زیادہ حادثے کے ساتھ، لوگ بیٹری کے تھرمل بھاگ جانے کے بارے میں زیادہ فکر مند ہیں، کیونکہ ایک سیل میں ہونے والا تھرمل بھاگنا دوسرے سیلوں میں گرمی پھیلا سکتا ہے، جس سے بیٹری کا پورا نظام بند ہو جاتا ہے۔

روایتی طور پر ہم ٹیسٹ کے دوران ہیٹنگ، پننگ یا اوور چارجنگ کے ذریعے تھرمل بھاگنے کو متحرک کریں گے۔ تاہم، یہ طریقے نہ تو کسی مخصوص سیل میں تھرمل رن وے کو کنٹرول کر سکتے ہیں، اور نہ ہی بیٹری سسٹم کے ٹیسٹ کے دوران انہیں آسانی سے لاگو کیا جا سکتا ہے۔ حال ہی میں لوگ تھرمل رن وے کو متحرک کرنے کے لیے نیا طریقہ تیار کر رہے ہیں۔ نئے IEC 62619: 2022 میں پروپیگیشن ٹیسٹ ایک مثال ہے، اور اندازہ لگایا گیا ہے کہ یہ طریقہ مستقبل میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوگا۔ یہ مضمون کچھ نئے طریقے متعارف کرانے کے لیے ہے جو زیرِ تحقیق ہیں۔

لیزر تابکاری:

لیزر تابکاری ایک چھوٹے سے علاقے کو ہائی انرجی لیزر پلس کے ساتھ گرم کرنا ہے۔ حرارت مواد کے اندر چلائی جائے گی۔ لیزر تابکاری مادی پروسیسنگ کے شعبوں میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتی ہے، جیسے ویلڈنگ، کنیکٹنگ اور کٹنگ۔ عام طور پر لیزر کی مندرجہ ذیل اقسام ہیں:

• CO₂لیزر: کاربن ڈائی آکسائیڈ مالیکیولر گیس لیزر
• سیمی کنڈکٹر لیزر: GaAs یا CdS سے بنا ڈائیوڈ لیزر
• YAG لیزر: یٹریئم ایلومینیم گارنیٹ سے بنا سوڈیم لیزر
• آپٹیکل فائبر: نایاب زمینی عنصر کے ساتھ گلاس فائبر سے بنا لیزر

کچھ محققین مختلف خلیوں پر ٹیسٹ کرنے کے لیے 40W، 1000nm لہر کی لمبائی اور 1mm قطر کا لیزر استعمال کرتے ہیں۔

متحرک نہ ہونے والے سیل پر سی ٹی اسکین کرنے سے، یہ معلوم ہو سکتا ہے کہ سطح پر سوراخ کے علاوہ کوئی ساختی اثر و رسوخ نہیں ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ لیزر دشاتمک ہے، اور اعلی طاقت ہے، اور حرارتی علاقہ عین مطابق ہے۔ لہذا لیزر جانچ کے لیے ایک اچھا طریقہ ہے۔ ہم متغیر کو کنٹرول کر سکتے ہیں، اور ان پٹ اور آؤٹ پٹ توانائی کا درست حساب لگا سکتے ہیں۔ دریں اثنا لیزر میں حرارتی اور پننگ کے فوائد ہیں، جیسے تیز حرارتی، اور زیادہ قابل کنٹرول۔ لیزر کے مزید فوائد ہیں جیسے:

• یہ تھرمل رن وے کو متحرک کر سکتا ہے اور پڑوسی خلیوں کو گرم نہیں کرے گا۔ یہ تھرمل رابطے کی کارکردگی کے لیے اچھا ہے۔

• یہ اندرونی کمی کو متحرک کر سکتا ہے۔

• یہ تھرمل رن وے کو متحرک کرنے کے لیے کم وقت میں کم توانائی اور حرارت داخل کر سکتا ہے، جو ٹیسٹ کو اچھی طرح سے کنٹرول میں رکھتا ہے۔

تھرمائٹ کا رد عمل:

تھرمائٹ کا ردعمل ایلومینیم کو اعلی درجہ حرارت میں دھاتی آکسائڈ کے ساتھ رد عمل کرنے کے لئے بنانا ہے، اور ایلومینیم ایلومینیم آکسائڈ میں منتقل ہو جائے گا. چونکہ ایلومینیم آکسائیڈ کی تشکیل کا اینتھالپی بہت کم ہے (-1645kJ/mol)، اس لیے یہ بہت زیادہ گرمی پیدا کرے گا۔ تھرمائٹ مواد کافی دستیاب ہے، اور مختلف فارمولہ مختلف مقدار میں حرارت پیدا کر سکتا ہے۔ لہذا محققین تھرمائٹ کے ساتھ 10Ah پاؤچ کے ساتھ جانچ شروع کرتے ہیں۔

تھرمائٹ آسانی سے تھرمل رن وے کو متحرک کر سکتا ہے، لیکن تھرمل ان پٹ کو کنٹرول کرنا آسان نہیں ہے۔ محققین ایک ایسے تھرمل ری ایکٹر کو ڈیزائن کرنے کی کوشش کر رہے ہیں جو مہر بند ہو اور گرمی کو مرتکز کرنے کے قابل ہو۔

ہائی پاور کوارٹج لیمپ:

تھیوری: ایک سیل کے نیچے ایک ہائی پاور کوارٹج لیمپ رکھیں، اور سیل اور لیمپ کو ایک پلیٹ سے الگ کریں۔ پلیٹ کو سوراخ کے ساتھ ڈرل کرنے کی ضرورت ہے، تاکہ توانائی کے طرز عمل کو یقینی بنایا جا سکے۔

ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ اسے تھرمل رن وے کو متحرک کرنے کے لیے بہت زیادہ طاقت اور لمبا وقت درکار ہے، اور تھرمل کی حد یکساں نہیں ہے۔ اس کی وجہ یہ ہو سکتی ہے کہ کوارٹج لائٹ دشاتمک روشنی نہیں ہے، اور گرمی کا بہت زیادہ نقصان اسے مشکل سے تھرمل رن وے کو ٹھیک سے متحرک کرتا ہے۔ دریں اثنا انرجی ان پٹ درست نہیں ہے۔ مثالی تھرمل رن وے ٹیسٹ ٹرگرنگ انرجی اور کم اضافی ان پٹ ویلیو کو کنٹرول کرنا ہے، تاکہ ٹیسٹ کے نتیجے میں اثر و رسوخ کو کم کیا جا سکے۔ لہذا ہم یہ نتیجہ اخذ کر سکتے ہیں کہ کوارٹج لیمپ فی الحال کارآمد نہیں ہے۔

نتیجہ:

سیل تھرمل رن وے کو متحرک کرنے کے روایتی طریقہ (جیسے ہیٹنگ، اوور چارج اور پینیٹریٹنگ) کے مقابلے میں، لیزر پروپیگیشن ایک زیادہ موثر طریقہ ہے، جس میں کم ہیٹنگ ایریا، کم ان پٹ انرجی اور کم ٹرگر ٹائم ہوتا ہے۔ یہ محدود علاقے پر توانائی کے اعلیٰ موثر ان پٹ میں حصہ ڈالتا ہے۔ یہ طریقہ IEC نے متعارف کرایا ہے۔ ہم امید کر سکتے ہیں کہ بہت سے ممالک اس طریقہ کار کو مدنظر رکھیں گے۔ تاہم یہ لیزر آلات پر اعلیٰ ضرورت کو بڑھاتا ہے۔ اس کے لیے مناسب لیزر سورس اور ریڈی ایشن پروف آلات کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس وقت تھرمل رن وے ٹیسٹ کے لیے کافی کیسز نہیں ہیں، یہ طریقہ ابھی بھی تصدیق کی ضرورت ہے۔