લિથિયમ બેટરીમાં લિથિયમ પ્લેટિંગની ઘટનાનું અન્વેષણ કરવું: બેટરીની સલામતી અને પ્રદર્શનને સુરક્ષિત રાખવાની ચાવી.

અરે મિત્રો! શું તમે જાણો છો કે મોબાઈલ ફોન અને લેપટોપ જેવા ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો કે જેના વિના આપણે દરરોજ જીવી શકતા નથી તેમાં મુખ્ય ઉર્જા સ્ત્રોત શું છે? તે સાચું છે, તે લિથિયમ બેટરી છે. પરંતુ શું તમે લિથિયમ બેટરી - લિથિયમ પ્લેટિંગમાં કંઈક અંશે મુશ્કેલીજનક ઘટનાને સમજો છો? આજે, ચાલો લિથિયમ બેટરીમાં લિથિયમ પ્લેટિંગની ઘટનાનું ઊંડાણપૂર્વક અન્વેષણ કરીએ, સમજીએ કે તે શું છે, તે શું અસરો લાવે છે અને આપણે તેની સાથે કેવી રીતે વ્યવહાર કરી શકીએ.

I. લિથિયમ બેટરીમાં લિથિયમ પ્લેટિંગ શું છે?

લિથિયમ બેટરીમાં લિથિયમ પ્લેટિંગ એ બેટરીની દુનિયામાં "નાનો અકસ્માત" જેવો છે. સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, ચોક્કસ સંજોગોમાં, બેટરીમાં લિથિયમ આયનો નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ પર સારી રીતે સ્થાયી થવું જોઈએ, પરંતુ તેના બદલે, તેઓ તોફાની રીતે નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડની સપાટી પર અવક્ષેપ કરે છે અને નાની શાખાઓની જેમ જ ધાતુના લિથિયમમાં ફેરવાય છે. અમે તેને લિથિયમ ડેંડ્રાઇટ કહીએ છીએ. આ ઘટના સામાન્ય રીતે ઓછા તાપમાનના વાતાવરણમાં અથવા જ્યારે બેટરી વારંવાર ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ થાય છે ત્યારે થાય છે. કારણ કે આ સમયે, હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાંથી બહાર નીકળતા લિથિયમ આયનો સામાન્ય રીતે નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાં દાખલ કરી શકાતા નથી અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડની સપાટી પર ફક્ત "કેમ્પ સેટ" કરી શકે છે.

II. લિથિયમ પ્લેટિંગ શા માટે થાય છે?

લિથિયમ પ્લેટિંગની ઘટના કોઈ કારણસર દેખાતી નથી. તે એકસાથે કામ કરતા ઘણા પરિબળોને કારણે છે.

પ્રથમ, જો નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડનું "નાનું ઘર" પૂરતું મોટું ન હોય, એટલે કે, હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાંથી ચાલતા તમામ લિથિયમ આયનોને સમાવવા માટે નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડની ક્ષમતા અપર્યાપ્ત હોય, તો વધારાનું લિથિયમ આયન માત્ર તેની સપાટી પર અવક્ષેપ કરી શકે છે. નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ.

બીજું, ચાર્જ કરતી વખતે સાવચેત રહો! જો નીચા તાપમાને, મોટા પ્રવાહ સાથે, અથવા વધુ ચાર્જિંગ પર ચાર્જ કરવામાં આવે, તો તે નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડના "નાના ઘરમાં" એક સાથે ઘણા બધા મહેમાનો આવવા જેવું છે. તે તેને સંભાળી શકતું નથી, અને લિથિયમ આયનો સમયસર દાખલ કરી શકાતા નથી, તેથી લિથિયમ પ્લેટિંગની ઘટના થાય છે.

ઉપરાંત, જો બેટરીનું આંતરિક માળખું વ્યાજબી રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું ન હોય, જેમ કે જો વિભાજકમાં કરચલીઓ હોય અથવા બેટરી સેલ વિકૃત હોય, તો તે લિથિયમ આયનો માટે ઘરના માર્ગને અસર કરશે અને તેમને યોગ્ય દિશા શોધવામાં અસમર્થ બનાવશે, જે સરળતાથી લિથિયમ પ્લેટિંગ તરફ દોરી શકે છે.

વધુમાં, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ લિથિયમ આયનો માટે "થોડું માર્ગદર્શિકા" જેવું છે. જો ઇલેક્ટ્રોલાઇટની માત્રા અપૂરતી હોય અથવા ઇલેક્ટ્રોડ પ્લેટો સંપૂર્ણપણે ઘૂસણખોરી ન કરે, તો લિથિયમ આયનો ખોવાઈ જશે, અને લિથિયમ પ્લેટિંગ અનુસરશે.

છેલ્લે, નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડની સપાટી પરની SEI ફિલ્મ પણ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે! જો તે ખૂબ જાડું બને છે અથવા નુકસાન થાય છે, તો લિથિયમ આયનો નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાં પ્રવેશી શકતા નથી, અને લિથિયમ પ્લેટિંગની ઘટના દેખાશે.

III. આપણે લિથિયમ પ્લેટિંગને કેવી રીતે હલ કરી શકીએ?

ચિંતા કરશો નહીં, અમારી પાસે લિથિયમ પ્લેટિંગ સાથે વ્યવહાર કરવાની રીતો છે.

અમે બેટરી સ્ટ્રક્ચરને ઑપ્ટિમાઇઝ કરી શકીએ છીએ. ઉદાહરણ તરીકે, બેટરીને વધુ વ્યાજબી રીતે ડિઝાઇન કરો, ઓવરહેંગ નામનો વિસ્તાર ઓછો કરો, મલ્ટિ-ટેબ ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરો અને લિથિયમ આયનોને વધુ સરળતાથી વહેવા દેવા માટે N/P રેશિયોને સમાયોજિત કરો.

બેટરી ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગની સ્થિતિને નિયંત્રિત કરવી પણ નિર્ણાયક છે. તે લિથિયમ આયનો માટે યોગ્ય "ટ્રાફિક નિયમો" ગોઠવવા જેવું છે. ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ વોલ્ટેજ, વર્તમાન અને તાપમાનને નિયંત્રિત કરો જેથી લિથિયમ પ્લેટિંગ પ્રતિક્રિયા થવાની શક્યતા ઓછી હોય.

ઇલેક્ટ્રોલાઇટની રચનામાં સુધારો કરવો એ પણ સારું છે. ઇલેક્ટ્રોલાઇટને વધુ સારી બનાવવા માટે અમે લિથિયમ ક્ષાર, ઉમેરણો અથવા સહ-દ્રાવક ઉમેરી શકીએ છીએ. તે માત્ર ઇલેક્ટ્રોલાઇટના વિઘટનને અટકાવી શકતું નથી પણ લિથિયમ પ્લેટિંગ પ્રતિક્રિયાને પણ અટકાવી શકે છે.

અમે નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીને પણ સંશોધિત કરી શકીએ છીએ. તે નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ પર "રક્ષણાત્મક કપડાં" મૂકવા જેવું છે. સપાટી કોટિંગ, ડોપિંગ અથવા એલોયિંગ જેવી પદ્ધતિઓ દ્વારા, અમે નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડની સ્થિરતા અને એન્ટિ-લિથિયમ પ્લેટિંગ ક્ષમતાને સુધારી શકીએ છીએ.

અલબત્ત, બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ પણ જરૂરી છે. તે એક સ્માર્ટ "બટલર" જેવું છે જે ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ પ્રક્રિયાને વાસ્તવિક સમયમાં મોનિટર કરે છે અને બુદ્ધિપૂર્વક નિયંત્રિત કરે છે તેની ખાતરી કરવા માટે કે બેટરી સલામત સ્થિતિમાં કામ કરે છે, ઓવરચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ ટાળે છે અને લિથિયમ પ્લેટિંગનું જોખમ ઘટાડે છે.

IV. લિથિયમ પ્લેટિંગ બેટરી પર શું અસર કરે છે?

લિથિયમ પ્લેટિંગ એ સારી વસ્તુ નથી! તેનાથી બેટરીની અંદર લિથિયમ ડેંડ્રાઈટ્સ વધશે. આ લિથિયમ ડેંડ્રાઇટ્સ નાના મુશ્કેલી સર્જનારાઓ જેવા છે. તેઓ વિભાજકમાં પ્રવેશ કરી શકે છે અને આંતરિક શોર્ટ સર્કિટનું કારણ બની શકે છે, જે ખૂબ જોખમી છે. કદાચ તે થર્મલ ભાગેડુ અને સલામતી અકસ્માતોને પણ ટ્રિગર કરશે. તદુપરાંત, લિથિયમ પ્લેટિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, લિથિયમ આયનોની સંખ્યામાં ઘટાડો થાય છે, અને બેટરીની ક્ષમતા પણ ઘટશે, જે બેટરીની સેવા જીવનને ટૂંકી કરશે.

V. નીચા-તાપમાન વાતાવરણ અને લિથિયમ પ્લેટિંગ વચ્ચે શું સંબંધ છે?

નીચા તાપમાનના વાતાવરણમાં, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સ્ટીકી બની જશે. નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ પર લિથિયમનો વરસાદ વધુ ગંભીર હશે, ચાર્જ ટ્રાન્સફર અવરોધ વધશે, અને ગતિની સ્થિતિ પણ બગડશે. આ પરિબળો સંયુક્ત રીતે લિથિયમ પ્લેટિંગની ઘટનામાં બળતણ ઉમેરવા જેવા છે, લિથિયમ બેટરીને નીચા-તાપમાન વાતાવરણમાં લિથિયમ પ્લેટિંગ માટે વધુ જોખમી બનાવે છે અને બેટરીની તાત્કાલિક કામગીરી અને લાંબા ગાળાના સ્વાસ્થ્યને અસર કરે છે.

VI. બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ લિથિયમ પ્લેટિંગને કેવી રીતે ઘટાડી શકે છે?

બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ ખૂબ શક્તિશાળી છે! તે બેટરીના પરિમાણોને વાસ્તવિક સમયમાં મોનિટર કરી શકે છે, જેમ કે આતુર આંખોની જોડી, હંમેશા બેટરીની સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરે છે. પછી લિથિયમ આયનોને આજ્ઞાકારી બનાવવા માટે ડેટા અનુસાર ચાર્જિંગ વ્યૂહરચના ગોઠવો.

તે બેટરી ચાર્જિંગ કર્વમાં અસામાન્ય ફેરફારોને પણ ઓળખી શકે છે. એક સ્માર્ટ ડિટેક્ટીવની જેમ, તે લિથિયમ પ્લેટિંગની ઘટનાની અગાઉથી આગાહી કરી શકે છે અને તેને ટાળી શકે છે.

થર્મલ મેનેજમેન્ટ પણ ખૂબ મહત્વનું છે! બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ ઓપરેટિંગ તાપમાનને નિયંત્રિત કરવા માટે બેટરીને ગરમ અથવા ઠંડુ કરી શકે છે અને લિથિયમ પ્લેટિંગના જોખમને ઘટાડવા માટે લિથિયમ આયનોને યોગ્ય તાપમાને ખસેડવા દે છે.

સંતુલિત ચાર્જિંગ પણ જરૂરી છે. તે સુનિશ્ચિત કરી શકે છે કે બેટરી પેકમાં દરેક એક બેટરી સમાનરૂપે ચાર્જ થાય છે, જેમ કે દરેક લિથિયમ આયનને તેનો પોતાનો "નાનો રૂમ" શોધવાની મંજૂરી આપે છે.

તદુપરાંત, સામગ્રી વિજ્ઞાનમાં પ્રગતિ દ્વારા, અમે બેટરીને મજબૂત બનાવવા માટે નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી અને બેટરીના માળખાકીય ડિઝાઇનને પણ ઑપ્ટિમાઇઝ કરી શકીએ છીએ.

છેલ્લે, ચાર્જિંગ દર અને વર્તમાન વિતરણને સમાયોજિત કરવું પણ નિર્ણાયક છે. અતિશય સ્થાનિક વર્તમાન ઘનતા ટાળો અને લિથિયમ આયનોને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાં સુરક્ષિત રીતે દાખલ કરવાની મંજૂરી આપવા માટે વાજબી ચાર્જિંગ કટ-ઓફ વોલ્ટેજ સેટ કરો.

નિષ્કર્ષમાં, જો કે લિથિયમ બેટરીમાં લિથિયમ પ્લેટિંગની ઘટના થોડી મુશ્કેલીજનક છે, જ્યાં સુધી આપણે તેના કારણોને ઊંડાણપૂર્વક સમજીએ છીએ અને અસરકારક નિવારક અને નિયંત્રણ પગલાં લઈએ છીએ, અમે લિથિયમ બેટરીને વધુ સુરક્ષિત બનાવી શકીએ છીએ, વધુ સારું પ્રદર્શન કરી શકીએ છીએ અને લાંબા સમય સુધી સેવા જીવન મેળવી શકીએ છીએ. ચાલો અમારી લિથિયમ બેટરીને સુરક્ષિત રાખવા માટે સાથે મળીને કામ કરીએ!