Тибқи омор, талаботи ҷаҳонӣ ба батареяҳои литий-ионӣ ба 1,3 миллиард расидааст ва бо тавсеаи пайвастаи соҳаҳои татбиқ ин рақам сол то сол меафзояд.Аз ин рӯ, бо афзоиши босуръати истифодаи батареяҳои литий-ионӣ дар соҳаҳои мухталиф, нишондиҳандаҳои бехатарии батарея беш аз пеш намоён мешаванд, ки на танҳо қобилияти пуркунии аъло ва холӣ кардани батареяҳои литий-иониро талаб мекунад, балки сатҳи баландтарро низ талаб мекунад. иҷрои бехатарӣ.Ин батареяҳои литий дар ниҳоят чаро сӯхтор ва ҳатто таркишро ба вуҷуд меорад, чӣ гуна чораҳоро пешгирӣ кардан ва бартараф кардан мумкин аст?
Пеш аз ҳама, биёед таркиби моддии батареяҳои литийиро фаҳмем.Фаъолияти батареяҳои литий-ионӣ асосан аз сохтор ва иҷрои маводи дохилии батареяҳои истифодашаванда вобаста аст.Ин маводи батареяи дохилӣ дорои маводи электроди манфӣ, электролит, диафрагма ва маводи электроди мусбат мебошанд.Дар байни онҳо, интихоб ва сифати маводи мусбат ва манфӣ бевосита кор ва нархи батареяҳои литий-ион муайян мекунад.Аз ин рӯ, тадқиқоти маводҳои электроди мусбат ва манфии арзон ва баландсифат дар маркази рушди саноати батареяи литий-ион қарор дошт.
Маводи манфии электроди одатан ҳамчун маводи карбон интихоб карда мешавад ва рушд дар айни замон нисбатан баркамол аст.Тараккиёти материалхои катодй омили мухиме гардид, ки такмили минбаъдаи кори батареяхои литий-ионй ва паст кардани нархро махдуд мекунад.Дар истеҳсоли кунунии тиҷоратии батареяҳои литий-ионӣ арзиши маводи катодӣ тақрибан 40% арзиши умумии батареяро ташкил медиҳад ва коҳиши нархи маводи катодӣ коҳиши нархи батареяҳои литий-иониро мустақиман муайян мекунад.Ин махсусан барои батареяҳои литий-ионӣ дуруст аст.Масалан, як батареяи хурди литий-ион барои телефони мобилӣ танҳо тақрибан 5 грамм маводи катодро талаб мекунад, дар ҳоле ки батареяи литий-ион барои рондани автобус метавонад то 500 кг маводи катодро талаб кунад.
Гарчанде ки аз ҷиҳати назариявӣ намудҳои зиёди маводҳо мавҷуданд, ки метавонанд ҳамчун электроди мусбати батареяҳои Li-ion истифода шаванд, ҷузъи асосии маводи электроди умумии мусбат LiCoO2 мебошад.Ҳангоми барқгирӣ, потенсиали электрикие, ки ба ду қутби батарея илова карда мешавад, пайвастагии электроди мусбатро маҷбур мекунад, ки ионҳои литийро хориҷ кунад, ки дар карбони электроди манфӣ бо сохтори ламелӣ ҷойгир шудаанд.Ҳангоми холӣ кардан, ионҳои литий аз сохтори қабати карбон таҳшин мешаванд ва бо пайвастагӣ дар электроди мусбӣ дубора пайваст мешаванд.Ҳаракати ионҳои литий ҷараёни барқро ба вуҷуд меорад.Ин принсипи кор кардани батареяҳои литий аст.
Гарчанде ки принсип оддӣ аст, дар истеҳсоли воқеии саноатӣ, масъалаҳои амалии бештарро баррасӣ кардан лозим аст: маводи электроди мусбат ба иловаҳо барои нигоҳ доштани фаъолияти пурборкунӣ ва разряди чандкарата ниёз дорад ва маводи электроди манфӣ бояд дар тарҳрезӣ карда шаванд. сатҳи сохтори молекулавӣ барои ҷойгир кардани ионҳои литий бештар;электролит, ки дар байни электродхои мусбат ва манфй пур карда мешавад, ба гайр аз нигох доштани устуворй, инчунин бояд гузаронандагии хуби электр дошта бошад ва му-кобилати дохилии аккумуляторро кам кунад.
Гарчанде ки батареяи литий-ион дорои ҳама бартариҳои дар боло зикршуда мебошад, аммо талаботи он барои схемаи муҳофизатӣ нисбатан баланд аст, ҳангоми истифодаи раванд бояд ба таври қатъӣ барои пешгирӣ кардани пуркунии аз ҳад зиёд, зуҳуроти аз ҳад зиёд холӣ карда шавад, ҷараёни разряд набояд хеле калон бошад, дар маҷмӯъ, суръати холӣ набояд аз 0,2 C зиёд бошад. Раванди пуркунии батареяҳои литий дар расм нишон дода шудааст.Дар давраи пуркунии барқ, батареяҳои литий-ион бояд шиддат ва ҳарорати батареяро пеш аз оғози пуркунии барқ муайян кунанд, ки оё онро пур кардан мумкин аст ё не.Агар шиддат ё ҳарорати батарея аз доираи иҷозатдодаи истеҳсолкунанда берун бошад, пуркунии барқ манъ аст.Диапазони иҷозатдодашудаи шиддати пуркунӣ: 2.5V ~ 4.2V барои як батарея.
Дар ҳолати холӣ будани батарея аз пуркунандаи барқ бояд раванди пешакии пуркунии барқро талаб кунад, то батарея ба шартҳои пуркунии зуд ҷавобгӯ бошад;пас, мувофиқи суръати пуркунии тези аз ҷониби истеҳсолкунандаи батарея тавсияшуда, умуман 1C, пуркунандаи барқ батареяро бо ҷараёни доимӣ пур мекунад ва шиддати батарея оҳиста баланд мешавад;вақте ки шиддати батарея ба шиддати муқарраршудаи қатъкунӣ (умуман 4,1 В ё 4,2 В) мерасад, пуркунии ҷараёни доимӣ қатъ карда мешавад ва ҷараёни барқ Ҳангоме ки шиддати батарея ба шиддати муқарраршудаи қатъкунӣ (одатан 4,1 В ё 4,2 В) мерасад, пуркунии ҷараёни доимӣ қатъ мешавад, ҷараёни барқгиранда зуд таназзул мекунад ва пуркунӣ ба раванди пуркунии пуркунӣ ворид мешавад;дар давоми раванди пуркунии барқ, ҷараёни пуркунӣ тадриҷан таназзул мекунад, то он даме ки суръати пуркунӣ то поёнтар аз C/10 паст шавад ё вақти пуркунии пуркунӣ аз ҳад зиёд гузарад, он гоҳ он ба пуркунии болоии бурида мешавад;хангоми пуркунии боло, пуркунандаи барқ батареяро бо ҷараёни хеле ками барқ пур мекунад.Пас аз як давраи қатъии пуркунии барқ, барқ хомӯш карда мешавад.
Вақти фиристодан: Ноябр-15-2022