എന്താണ് ഫ്ലേം റിട്ടാർഡൻ്റ് മെറ്റീരിയലുകൾ?

ഒഹായോയിലെ ഒരു പാക്ക് അസംബ്ലറിൽ നിന്ന് എനിക്ക് കഴിഞ്ഞ മാസം ഒരു കോൾ ലഭിച്ചു. ലിഥിയം സെല്ലുകൾ സംഭരിക്കാൻ തുടങ്ങിയതിന് ശേഷം അവരുടെ വെയർഹൗസ് ഇൻഷുറൻസ് 40% വർദ്ധിച്ചത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് അവൻ്റെ ഉപഭോക്താവ് അറിയാൻ ആഗ്രഹിച്ചു. അണ്ടർറൈറ്റർ തെർമൽ റൺവേയെ ഉദ്ധരിച്ചു. ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റ് സുരക്ഷയെക്കുറിച്ച് അവരോട് എന്താണ് പറയുക എന്ന് അസംബ്ലർ എന്നോട് ചോദിച്ചു. ഞാൻ എല്ലാവരോടും പറയുന്നതുതന്നെ അവനോടും പറഞ്ഞു. നിങ്ങളുടെ കോശങ്ങളിലെ കാർബണേറ്റ് ലായകങ്ങൾ കത്തുന്നു. അതിന് നിങ്ങൾ എന്ത് ചെയ്യുന്നു എന്നതാണ് ചോദ്യം.

ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റ് ഒരു സെല്ലിൻ്റെ ഭാരത്തിൻ്റെ 10-15% വരും. എഥിലീൻ കാർബണേറ്റ്, ഡൈമെഥൈൽ കാർബണേറ്റ്, എഥൈൽ മീഥൈൽ കാർബണേറ്റ്. ഇവരാണ് പണിക്കുതിരകൾ. അവർ ലിഥിയം ലവണങ്ങൾ നന്നായി അലിയിക്കുന്നു. അവർ അയോണുകളെ വേഗത്തിൽ ചലിപ്പിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. 30-40 ഡിഗ്രി പരിധിയിൽ അവർക്ക് ഫ്ലാഷ് പോയിൻ്റുകളും ഉണ്ട്. പഞ്ചറായ ഒരു പൗച്ച് സെല്ലിന് ഒരു മിനിറ്റിനുള്ളിൽ 200 ഡിഗ്രി ആന്തരികമായി അടിക്കാനാകും. ഗണിതം സങ്കീർണ്ണമല്ല.

2003-ഓടെ ബാറ്ററി ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റുകളിൽ ഫോസ്ഫറസ് സംയുക്തങ്ങൾ കാണപ്പെട്ടു. ട്രൈമീഥൈൽ ഫോസ്ഫേറ്റാണ് ആദ്യം ആളുകൾ ഗൗരവമായി പരീക്ഷിച്ചത്. ചൂടാകുമ്പോൾ PO റാഡിക്കലുകളെ പുറത്തുവിട്ടാണ് ഇത് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ആ റാഡിക്കലുകൾ അഗ്നിജ്വാലയുടെ മുൻവശത്ത് നിന്ന് ഹൈഡ്രജൻ പിടിച്ചെടുക്കുകയും ജ്വലന ശൃംഖല പ്രതിപ്രവർത്തനം അവസാനിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു ഗ്രാമിന് 50+ സെക്കൻഡിൽ നിന്ന് ഒറ്റ അക്കത്തിലേക്ക് നിങ്ങൾക്ക് സ്വയം-കെടുത്താനുള്ള സമയം കുറയ്ക്കാം. വിസ്കോസിറ്റിയാണ് വിനിമയം. ഫോസ്ഫേറ്റുകൾ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിനെ കട്ടിയാക്കുന്നു. അയോൺ ചാലകത കുറയുന്നു. നിങ്ങൾക്ക് നിരക്ക് ശേഷി നഷ്ടപ്പെടും.

സെല്ലുകൾ സോഴ്‌സ് ചെയ്യുന്ന കമ്പനികൾക്ക് നിങ്ങളോട് ചോദിക്കുന്നുലിഥിയം ബാറ്ററി പാക്ക് നിർമ്മാതാവ്ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഫോർമുലേഷനെ കുറിച്ച് ഇപ്പോൾ സ്റ്റാൻഡേർഡ് പ്രാക്ടീസ് ആയിരിക്കണം. 2020 മുതൽ ലാൻഡ്‌സ്‌കേപ്പ് മാറിയിരിക്കുന്നു. അഞ്ച് വർഷം മുമ്പ് ജാപ്പനീസ് സെല്ലുകൾ വിറ്റതിൻ്റെ ഇരട്ടി വിലയ്‌ക്ക് വിറ്റ അതേ ഫ്ലേം സ്‌പെസിഫിക്കേഷനുകൾ അടിക്കുന്ന ഫോസ്ഫേറ്റ്-ഈസ്റ്റർ മിശ്രിതങ്ങളുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ചൈനീസ് സെൽ നിർമ്മാതാക്കൾ ഇപ്പോൾ അയയ്ക്കുന്നു. Zhangjiagang Guotai-Huarong നിരവധി പ്രമുഖ സെൽ ഉത്പാദകർക്ക് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് നൽകുന്നു. സുരക്ഷാ മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ താഴേക്ക് നീങ്ങി.

ഫ്ലൂറിനേറ്റഡ് സംയുക്തങ്ങൾ പിന്നീട് വന്നു. ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറോഎതറുകൾ. FEC, FEMC പോലുള്ള ഫ്ലൂറിനേറ്റഡ് കാർബണേറ്റുകൾ. തന്മാത്രയുടെ നട്ടെല്ലിലെ ഫ്ലൂറിൻ ആറ്റങ്ങൾ ഫോസ്ഫറസിനേക്കാൾ വ്യത്യസ്തമായി സമൂലമായ പ്രചരണത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു. ഫലങ്ങൾ നല്ലതാണ്. ചെലവുകൾ അല്ല. സാധാരണ കാർബണേറ്റുകൾക്ക് നിങ്ങൾ നൽകുന്നതിൻ്റെ 3-5 മടങ്ങ് ഫ്ലൂറിനേറ്റഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ ഇപ്പോഴും പ്രവർത്തിക്കുന്നു. സാധനങ്ങളുടെ ബിൽ നശിപ്പിക്കാതെ ഒരു സുരക്ഷാ ത്രെഷോൾഡിൽ എത്താൻ 5-10% എന്ന് വ്യക്തമാക്കുന്ന ആൺകുട്ടികളെ എനിക്കറിയാം.

ഏകദേശം 2015-2018-ൽ അയോണിക് ദ്രാവകങ്ങൾ വളരെയധികം പ്രസ്സ് ചെയ്യപ്പെട്ടു. പൂജ്യത്തിനടുത്തുള്ള നീരാവി മർദ്ദം. ഒരു സാധാരണ ദുരുപയോഗ സാഹചര്യത്തിലും കത്തിക്കില്ല. ആറുവർഷമായി അവയിൽ പ്രവർത്തിച്ചുകൊണ്ടിരുന്ന മൺസ്റ്ററിലെ ഒരു ലാബ് ഞാൻ സന്ദർശിച്ചു. വായുസഞ്ചാരമില്ലാതെ 200 ഡിഗ്രി ബാഹ്യ ചൂടിനെ അതിജീവിക്കുന്ന സെല്ലുകൾ ഗവേഷകൻ എന്നെ കാണിച്ചു. അയോണിക് ലിക്വിഡിനായി അവർ 85 യൂറോ/കിലോ നൽകുകയാണെന്നും അദ്ദേഹം എന്നോട് പറഞ്ഞു. വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള ഇസി/ഡിഎംസി മിശ്രിതങ്ങളുടെ വില €4/കിലോയിൽ താഴെയാണ്. സാമ്പത്തിക ശാസ്ത്രം അതിനെ വാഹനത്തിനായി കൊന്നു. ചില എയ്‌റോസ്‌പേസ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ആ ചെലവ് ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും. മിക്കവർക്കും കഴിയില്ല.

ജെൽ പോളിമർ ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ മറ്റൊരു സമീപനം സ്വീകരിക്കുന്നു. നിങ്ങൾ ദ്രാവക ഘട്ടത്തെ ഒരു പോളിമർ മാട്രിക്സിൽ കുടുക്കുന്നു. PVDF{2}}HFP സാധാരണമാണ്. ചില ഗ്രൂപ്പുകൾ പോളിമർ നട്ടെല്ലിലേക്ക് നേരിട്ട് ഫോസ്ഫറസ് നിർമ്മിക്കുന്നു. ജ്വാല റിട്ടാർഡൻസി ഘടനാപരമായി മാറുന്നു. ക്വിംഗ്‌ദാവോ സർവകലാശാലയിലെ ഗവേഷകർ കഴിഞ്ഞ വർഷം ഫോസ്‌ഫെയ്ൻ സൈഡ് ചെയിനുകളുള്ള പോളിമൈഡ് സിസ്റ്റങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള കൃതി പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. സ്വയം-5 സെക്കൻഡിൽ താഴെയുള്ള സമയങ്ങൾ. ഡെൻഡ്രൈറ്റ് വളർച്ച മന്ദഗതിയിലാക്കാൻ ആവശ്യമായ മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി. നിർമ്മാണമാണ് വെല്ലുവിളി. ജെൽ ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റുകളുടെ റോൾ{12}}ടു{13}}കോട്ടിംഗ് ലിക്വിഡ് ഫില്ലിംഗ് പോലെ മുതിർന്നതല്ല.

വിലയിരുത്തുമ്പോൾ എഇഷ്ടാനുസൃത ലിഥിയം ബാറ്ററി വിതരണക്കാരൻവ്യാവസായിക ആവശ്യങ്ങൾക്കായി, സുരക്ഷയെക്കുറിച്ച് പ്രത്യേക ചോദ്യങ്ങൾ ചോദിക്കുക. നിങ്ങളുടെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഫോർമുലേഷൻ്റെ സെറ്റ് എന്താണ്? ഫ്ലേം റിട്ടാർഡൻ്റ് അഡിറ്റീവിൻ്റെ ഏത് സാന്ദ്രതയാണ് നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്? നിങ്ങൾക്ക് കോൺ കലോറിമെട്രി ഡാറ്റ നൽകാമോ? ചില സെൽ നിർമ്മാതാക്കൾ ഈ വിവരങ്ങൾ പങ്കിടും. മറ്റുള്ളവർ അതിനെ കുത്തകയായി കണക്കാക്കുന്നു. പ്രീമിയം ബ്രാൻഡുകൾ സാധാരണയായി അവയുടെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഓട്ടോമോട്ടീവ് സെല്ലുകളിൽ ഭാരം അനുസരിച്ച് 12-18% ഫോസ്ഫേറ്റ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള അഡിറ്റീവുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നു.

വ്യവസായം ജ്വാല റിട്ടാർഡൻസി പല തരത്തിൽ പരിശോധിക്കുന്നു. സ്വയം-കെടുത്തുന്ന സമയമാണ് വേഗത്തിലുള്ളത്. നിങ്ങൾ ഒരു സാമ്പിൾ ജ്വലിപ്പിക്കുകയും ഇഗ്നിഷൻ ഉറവിടം നീക്കം ചെയ്തതിന് ശേഷം അത് എത്ര സമയം കത്തുന്നു എന്നതിൻ്റെ സമയവും. ഓക്സിജൻ സൂചിക പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നത് ജ്വലനം നിലനിർത്താൻ ആവശ്യമായ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ O2 സാന്ദ്രത നിങ്ങളോട് പറയുന്നു. UL 2054, IEC 62133 എന്നിവ പൂർത്തിയാക്കിയ സെല്ലുകൾക്ക് പാസ്/പരാജയ മാനദണ്ഡങ്ങൾ സജ്ജമാക്കി. ചൈനയുടെ GB 38031-2020 ന് തെർമൽ പ്രൊപ്പഗേഷൻ ഒരു പായ്ക്കിൽ അടുത്തുള്ള സെല്ലുകളിൽ എത്തുന്നതിന് 5 മിനിറ്റ് മുന്നറിയിപ്പ് സമയം ആവശ്യമാണ്. ആ സ്പെസിഫിക്കേഷൻ പാലിക്കുന്നതിന് പലപ്പോഴും ഫ്ലേം റിട്ടാർഡൻ്റ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ ആവശ്യമാണ്.

തിരിച്ചുവിളികൾ ഈ വിഷയം മുന്നിലേക്ക് തള്ളി. 2021-ൽ ആരംഭിക്കുന്ന 140,000 ബോൾട്ട് EV-കൾ GM പിൻവലിച്ചു. ഹ്യുണ്ടായ് Kona Electrics തിരിച്ചുവിളിച്ചു. ഫോർഡ് മിന്നൽ ഉത്പാദനം വൈകിപ്പിച്ചു. മൂലകാരണങ്ങൾ വ്യത്യസ്തമാണ്. ചിലത് നിർമ്മാണ വൈകല്യങ്ങളായിരുന്നു. ചിലത് സെൽ ഡിസൈൻ പ്രശ്നങ്ങളായിരുന്നു. അവരെല്ലാം OEM വാങ്ങൽ വകുപ്പുകളെ കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള ചോദ്യങ്ങൾ ചോദിക്കാൻ പ്രേരിപ്പിച്ചു. ഏതെങ്കിലുംലിഥിയം ബാറ്ററി OEM പങ്കാളിഓട്ടോമോട്ടീവിന് യോഗ്യത നേടാനുള്ള ശ്രമം 2019-ൽ ചെയ്തതിനേക്കാൾ തെർമൽ സുരക്ഷാ ഡോക്യുമെൻ്റേഷനിൽ കൂടുതൽ സൂക്ഷ്മപരിശോധന നേരിടുന്നു.

മെറ്റീരിയൽ ചെലവുകൾ സ്കെയിലിൽ യഥാർത്ഥ പണത്തിലേക്ക് കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു. 60 kWh ഓട്ടോമോട്ടീവ് പാക്കിൽ സെൽ ഫോർമാറ്റും ലോഡിംഗും അനുസരിച്ച് ഏകദേശം 40-50 കിലോ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. 15% ഫ്ലേം റിട്ടാർഡൻ്റ് ചേർക്കുന്നത് $15/kg ഇൻക്രിമെൻ്റൽ ചിലവിൽ $90-110 ആണ്. ചൈനയിൽ നിന്നുള്ള ഏറ്റവും വിലകുറഞ്ഞ LFP പ്രിസ്മാറ്റിക് സെല്ലുകൾക്ക് സെൽ-ലെവൽ ചെലവ് $100/kWh-ൽ താഴെയായി. ആ ഫ്ലേം റിട്ടാർഡൻ്റ് സെല്ലിൻ്റെ വിലയുടെ ഏകദേശം 1.5% പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഒരു kWh-ന് പെന്നികളെ കുറിച്ച് സംഭരണ ​​ടീമുകൾ വാദിക്കുന്നു. ഇത് പെന്നികളല്ല.

എയുമായി ബന്ധം സ്ഥാപിക്കുന്ന കമ്പനികൾക്ക്ലിഥിയം ബാറ്ററി മൊഡ്യൂൾ അസംബ്ലി പ്രൊവൈഡർ, ആദ്യകാല ചർച്ചകളിൽ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് സ്പെസിഫിക്കേഷൻ പലപ്പോഴും അവഗണിക്കപ്പെടുന്നു. ആളുകൾ ശേഷി, സൈക്കിൾ ലൈഫ്, C-നിരക്ക് എന്നിവയിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. സാധാരണയായി അന്തിമ ഉപഭോക്താവ് സുരക്ഷാ ഡോക്യുമെൻ്റേഷൻ ആവശ്യപ്പെടുമ്പോൾ ഫ്ലേം റിട്ടാർഡൻസി പിന്നീട് കാണിക്കുന്നു. അപ്പോഴേക്കും സെൽ ഡിസൈൻ ലോക്ക് ആയി. മറ്റൊരു ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റ് ഫോർമുലേഷൻ റിട്രോഫിറ്റ് ചെയ്യുന്നത് ഇംപെഡൻസ്, ശേഷി, പ്രായമാകൽ സവിശേഷതകൾ എന്നിവ മാറ്റും. മുൻകൂട്ടി വ്യക്തമാക്കുന്നതാണ് നല്ലത്.

ഗവേഷണ പൈപ്പ്ലൈനിൽ രസകരമായ പ്രവർത്തനങ്ങളുണ്ട്. പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച ഉയർന്ന{1}}സാന്ദ്രതയുള്ള ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ, തീപിടിക്കാത്ത ഫ്ലൂറിനേറ്റഡ് ഈതറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ലയിപ്പിച്ച ഫോസ്ഫേറ്റ് ലായകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. പരമ്പരാഗത കാർബണേറ്റുകളുടെ വിസ്കോസിറ്റിയും ചാലകതയും ഉപയോഗിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് ഫോസ്ഫേറ്റുകളുടെ ജ്വാല റിട്ടാർഡൻസി ലഭിക്കും. ആർഗോൺ ഇത് പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. ചൈനയിലെ നിരവധി യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഗ്രൂപ്പുകൾ വ്യതിയാനങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഗ്രേഡിന് വാണിജ്യ ലഭ്യത 2-3 വർഷത്തിന് ശേഷമായിരിക്കും.

സോളിഡ്-സ്‌റ്റേറ്റ് സെല്ലുകൾ തീജ്വാല പ്രശ്‌നം പൂർണ്ണമായും പരിഹരിക്കും. സെറാമിക്, സൾഫൈഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ കത്തുന്നില്ല. ഓട്ടോമോട്ടീവ് പ്രൊഡക്ഷൻ സ്കെയിലിൽ അവയും ഇതുവരെ നിലവിലില്ല. CATL, Samsung SDI, Toyota, QuantumScape എന്നിവയെല്ലാം ഈയിടെയുള്ള അറിയിപ്പുകളിൽ 2-4 വർഷത്തേക്ക് അവരുടെ സോളിഡ്{4}}സ്റ്റേറ്റ് ടൈംലൈനുകൾ നീക്കി. ഏതെങ്കിലുംലിഥിയം ബാറ്ററി സുരക്ഷാ പരിഹാര ദാതാവ്ഫ്ലേം റിട്ടാർഡൻ്റ് ലിക്വിഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ മിക്ക ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കും കുറഞ്ഞത് 2028 വരെ പ്രായോഗിക ഉത്തരമായി തുടരുമെന്ന് നിങ്ങളോട് പറയും.

വ്യത്യസ്ത വേഷങ്ങളിൽ ഞാൻ പതിനഞ്ച് വർഷം ഈ പ്രശ്നത്തിൽ പ്രവർത്തിച്ചു. സാങ്കേതികവിദ്യ മെച്ചപ്പെട്ടു. ചെലവ് കുറഞ്ഞു. സെൽ തീപിടുത്തങ്ങൾ ഇപ്പോഴും സംഭവിക്കുന്നു. പത്ത് വർഷം മുമ്പ് സംഭവിച്ചതിനേക്കാൾ കുറവാണ് അവ സംഭവിക്കുന്നത്, ഇന്നത്തെ കോശങ്ങൾ അന്നത്തെ കോശങ്ങളേക്കാൾ കൂടുതൽ ഊർജ്ജം സംഭരിക്കുന്നു. വ്യവസായം ശരിയായ ദിശയിലേക്ക് നീങ്ങി. ഇനിയും ജോലികൾ ചെയ്യാനുണ്ട്.