Вывучэнне з'явы літыевага пакрыцця ў літыевых батарэях: ключ да забеспячэння бяспекі і прадукцыйнасці батарэі.

Гэй, сябры! Ці ведаеце вы, што з'яўляецца асноўнай крыніцай энергіі ў электронных прыладах, без якіх мы не можам жыць кожны дзень, такіх як мабільныя тэлефоны і ноўтбукі? Правільна, гэта літыевыя батарэі. Але ці разумееце вы некалькі клапотную з'яву ў літыевых батарэях - літыевае пакрыццё? Сёння давайце глыбей вывучым з'яву літыевага пакрыцця ў літыевых батарэях, зразумеем, што гэта такое, якія наступствы гэта прыносіць і як мы можам з гэтым змагацца.

I. Што такое літыевае пакрыццё ў літыевых батарэях?

Літыевае пакрыццё ў літыевых батарэях - гэта як "невялікая аварыя" ў свеце батарэй. Прасцей кажучы, пры пэўных абставінах іёны літыя ў батарэі павінны добра асядаць на адмоўным электродзе, але замест гэтага яны гарэзліва выпадаюць у асадак на паверхні адмоўнага электрода і ператвараюцца ў металічны літый, гэтак жа, як растуць маленькія галінкі. Мы называем гэта дендрытам літыя. Гэта з'ява звычайна адбываецца пры нізкіх тэмпературах або пры шматразовай зарадцы і разрадцы акумулятара. Таму што ў гэты час іёны літыя, якія выцякаюць з станоўчага электрода, не могуць нармальна ўстаўляцца ў адмоўны электрод і могуць толькі "разбіць лагер" на паверхні адмоўнага электрода.

II. Чаму адбываецца пакрыццё літыям?

Феномен літыевага пакрыцця не ўзнікае без прычыны. Гэта выклікана многімі фактарамі, якія працуюць разам.

Па-першае, калі «домік» адмоўнага электрода недастаткова вялікі, гэта значыць ёмістасці адмоўнага электрода недастаткова, каб змясціць усе іёны літыя, якія адыходзяць ад станоўчага электрода, то лішак іёнаў літыя можа выпадаць у асадак толькі на паверхні адмоўны электрод.

Па-другое, будзьце асцярожныя пры зарадцы! Калі зараджаць пры нізкіх тэмпературах, з вялікім токам або празмерна зараджаць, гэта ўсё роўна, што занадта шмат гасцей прыходзіць у «маленькі дом» адмоўнага электрода адначасова. Ён не можа з гэтым справіцца, і іёны літыя не могуць быць своечасова ўстаўлены, таму адбываецца з'ява літыевага пакрыцця.

Акрамя таго, калі ўнутраная структура акумулятара спраектавана неразумна, напрыклад, калі ў сепаратары ёсць маршчыны або элемент акумулятара дэфармаваны, гэта паўплывае на шлях іёнаў літыя дадому і зробіць іх няздольнымі знайсці правільны кірунак, што можа лёгка прывесці да літый пакрыцця.

Акрамя таго, электраліт з'яўляецца як бы «маленькім даведнікам» для іёнаў літыя. Калі колькасць электраліта недастатковая або электродныя пласціны не праніклі цалкам, іёны літыя будуць страчаны, і наступіць літыевае пакрыццё.

Нарэшце, плёнка SEI на паверхні адмоўнага электрода таксама вельмі важная! Калі ён становіцца занадта тоўстым або пашкоджаным, іёны літыя не могуць патрапіць у адмоўны электрод, і з'явіцца з'ява літыевага пакрыцця.

III. Як мы можам вырашыць літыевае пакрыццё?

Не хвалюйцеся, у нас ёсць спосабы барацьбы з літыевым пакрыццём.

Мы можам аптымізаваць структуру батарэі. Напрыклад, распрацуйце акумулятар больш разумна, паменшыце плошчу пад назвай Overhang, выкарыстоўвайце канструкцыю з некалькімі ўкладкамі і адрэгулюйце суадносіны N/P, каб іёны літыя цяклі больш плаўна.

Кантроль за ўмовамі зарадкі і разрадкі батарэі таксама мае вырашальнае значэнне. Гэта як арганізаваць адпаведныя «правілы дарожнага руху» для літыянаў. Кантралюйце напружанне, ток і тэмпературу зарадкі і разрадкі, каб знізіць верагоднасць узнікнення рэакцыі літыевага пакрыцця.

Паляпшэнне складу электраліта - гэта таксама добра. Мы можам дадаць солі літыя, дабаўкі або сурастваральнікі, каб зрабіць электраліт лепшым. Ён можа не толькі інгібіраваць раскладанне электраліта, але і прадухіляць рэакцыю літыевага пакрыцця.

Мы таксама можам змяніць матэрыял адмоўнага электрода. Гэта як надзець «ахоўную вопратку» на адмоўны электрод. З дапамогай такіх метадаў, як нанясенне пакрыцця на паверхню, легіраванне або легіраванне, мы можам палепшыць стабільнасць і здольнасць адмоўнага электрода супраць літыйнага пакрыцця.

Вядома, сістэма кіравання батарэяй таксама важная. Гэта як разумны "дварэцкі", які кантралюе і разумна кіруе працэсам зарадкі і разрадкі ў рэжыме рэальнага часу, каб гарантаваць, што акумулятар працуе ў бяспечных умовах, пазбягае перазарадкі і разрадкі і зніжае рызыку літыевага пакрыцця.

IV. Які ўплыў аказвае літыевае пакрыццё на батарэі?

Літыевае пакрыццё - гэта не вельмі добра! Гэта прывядзе да росту дендрытаў літыя ўнутры батарэі. Гэтыя дендрыты літыя падобныя на маленькіх парушальнікаў спакою. Яны могуць пракрасціся праз сепаратар і выклікаць унутранае кароткае замыканне, што вельмі небяспечна. Магчыма, гэта нават выкліча цеплавыя ўцёкі і няшчасныя выпадкі. Акрамя таго, у працэсе літыевага пакрыцця колькасць іёнаў літыя памяншаецца, і ёмістасць батарэі таксама зніжаецца, што скарачае тэрмін службы батарэі.

V. Якая сувязь паміж нізкатэмпературным асяроддзем і літыевым пакрыццём?

Пры нізкай тэмпературы электраліт становіцца ліпкім. Ападкі літыя на адмоўным электродзе будуць больш сур'ёзнымі, імпеданс перадачы зарада павялічыцца, а кінетычныя ўмовы таксама пагоршацца. Усе гэтыя фактары ў сукупнасці падобныя на тое, каб дадаць паліву да з'явы літыевага пакрыцця, робячы літыевыя батарэі больш схільнымі да літыевага пакрыцця ў асяроддзі з нізкімі тэмпературамі і ўплываючы на ​​непасрэдную прадукцыйнасць і доўгатэрміновы стан батарэі.

VI. Як сістэма кіравання батарэяй можа паменшыць літыевае пакрыццё?

Сістэма кіравання батарэяй вельмі магутная! Ён можа кантраляваць параметры батарэі ў рэжыме рэальнага часу, як пара вострых вачэй, заўсёды назіраючы за станам батарэі. Затым адкарэктуйце стратэгію зарадкі ў адпаведнасці з дадзенымі, каб зрабіць іёны літыя паслухмянымі.

Ён таксама можа вызначыць ненармальныя змены ў крывой зарадкі акумулятара. Як разумны дэтэктыў, ён можа прадбачыць з'яву літыевага пакрыцця загадзя і пазбегнуць яе.

Тэрмакіраванне таксама вельмі важна! Сістэма кіравання батарэяй можа награваць або астуджаць батарэю, каб кантраляваць працоўную тэмпературу і дазваляць іёнам літыя рухацца пры адпаведнай тэмпературы, каб знізіць рызыку літыевага пакрыцця.

Збалансаваная зарадка таксама важная. Гэта можа гарантаваць, што кожная асобная батарэя ў акумулятарным блоку зараджана раўнамерна, гэтак жа, як дазваляе кожнаму іёну літыя знайсці свой уласны "маленькі пакой".

Больш за тое, дзякуючы прагрэсу ў галіне матэрыялазнаўства, мы таксама можам аптымізаваць матэрыял адмоўнага электрода і структурную канструкцыю батарэі, каб зрабіць батарэю больш трывалай.

Нарэшце, рэгуляванне хуткасці зарадкі і размеркавання току таксама мае вырашальнае значэнне. Пазбягайце празмернай мясцовай шчыльнасці току і ўсталюйце разумнае напружанне адключэння зарадкі, каб іёны літыя маглі бяспечна ўстаўляцца ў адмоўны электрод.

У заключэнне, хаця з'ява літыевага пакрыцця ў літыевых батарэях выклікае невялікія непрыемнасці, пакуль мы глыбока разумеем яе прычыны і прымаем эфектыўныя меры прафілактыкі і кантролю, мы можам зрабіць літыевыя батарэі больш бяспечнымі, мець лепшую прадукцыйнасць і больш працяглы тэрмін службы. Давайце працаваць разам, каб абараніць нашы літыевыя батарэі!