Լիթիումի մարտկոցներում լիթիումի ծածկույթի երևույթի ուսումնասիրություն. մարտկոցի անվտանգությունն ու արդյունավետությունը պահպանելու բանալին:

Հեյ, ընկերներ։ Գիտե՞ք, թե որն է էներգիայի հիմնական աղբյուրը էլեկտրոնային սարքերում, առանց որոնց մենք չենք կարող ամեն օր ապրել, օրինակ՝ բջջային հեռախոսներն ու նոութբուքերը: Ճիշտ է, դա լիթիումի մարտկոցներ են: Բայց դուք հասկանու՞մ եք լիթիումային մարտկոցների մի փոքր անհանգիստ երևույթ՝ լիթիումային ծածկույթ: Այսօր եկեք խորապես ուսումնասիրենք լիթիումային մարտկոցների երևույթը, հասկանանք, թե ինչի մասին է խոսքը, ինչ ազդեցություն է այն բերում և ինչպես կարող ենք վարվել դրա հետ:

I. Ի՞նչ է լիթիումային ծածկույթը լիթիումային մարտկոցներում:

Լիթիումի մարտկոցներում լիթիումի ծածկումը նման է «փոքրիկ պատահարի» մարտկոցների աշխարհում: Պարզ ասած, կոնկրետ հանգամանքներում մարտկոցի լիթիումի իոնները պետք է լավ նստեն բացասական էլեկտրոդի վրա, բայց փոխարենը նրանք չարաճճիորեն նստում են բացասական էլեկտրոդի մակերեսին և վերածվում մետաղական լիթիումի, ինչպես փոքր ճյուղեր աճեցնելը: Մենք դա անվանում ենք լիթիումի դենդրիտ: Այս երեւույթը սովորաբար տեղի է ունենում ցածր ջերմաստիճանի պայմաններում կամ երբ մարտկոցը բազմիցս լիցքավորվում և լիցքաթափվում է: Քանի որ այս պահին դրական էլեկտրոդից դուրս եկող լիթիումի իոնները սովորաբար չեն կարող տեղադրվել բացասական էլեկտրոդի մեջ և կարող են միայն «ճամբար ստեղծել» բացասական էլեկտրոդի մակերեսին:

II. Ինչու է առաջանում լիթիումի ծածկույթը:

Լիթիումապատման ֆենոմենն առանց պատճառի չի երևում։ Դա պայմանավորված է բազմաթիվ գործոններով, որոնք աշխատում են միասին:

Նախ, եթե բացասական էլեկտրոդի «փոքր տունը» բավականաչափ մեծ չէ, այսինքն՝ բացասական էլեկտրոդի հզորությունը բավարար չէ դրական էլեկտրոդից հոսող բոլոր լիթիումի իոններին տեղավորելու համար, ապա լիթիումի իոնների ավելցուկը կարող է նստել միայն մակերեսի վրա։ բացասական էլեկտրոդ:

Երկրորդ, զգույշ եղեք լիցքավորման ժամանակ: Եթե ​​լիցքավորվում է ցածր ջերմաստիճանում, մեծ հոսանքով կամ գերլիցքավորումով, դա նման է նրան, որ շատ հյուրեր գան միանգամից բացասական էլեկտրոդի «փոքր տուն»: Այն չի կարող հաղթահարել այն, և լիթիումի իոնները չեն կարող ժամանակին ներդնել, ուստի տեղի է ունենում լիթիումային ծածկույթի ֆենոմենը:

Բացի այդ, եթե մարտկոցի ներքին կառուցվածքը ողջամտորեն նախագծված չէ, օրինակ, եթե բաժանարարում կան կնճիռներ կամ մարտկոցի բջիջը դեֆորմացված է, դա կազդի լիթիումի իոնների տան ճանապարհին և նրանց չի կարող գտնել ճիշտ ուղղությունը, ինչը: կարող է հեշտությամբ հանգեցնել լիթիումապատման:

Բացի այդ, էլեկտրոլիտը նման է «փոքրիկ ուղեցույցի» լիթիումի իոնների համար։ Եթե ​​էլեկտրոլիտի քանակն անբավարար է կամ էլեկտրոդների թիթեղները լիովին ներթափանցված չեն, ապա լիթիումի իոնները կկորչեն, և կհետևի լիթիումային ծածկույթը:

Ի վերջո, SEI ֆիլմը բացասական էլեկտրոդի մակերեսին նույնպես շատ կարևոր է: Եթե ​​այն դառնում է չափազանց հաստ կամ վնասված, լիթիումի իոնները չեն կարող մտնել բացասական էլեկտրոդ, և կհայտնվի լիթիումի ծածկույթի ֆենոմենը։

III. Ինչպե՞ս կարող ենք լուծել լիթիումի ծածկույթը:

Մի անհանգստացեք, մենք ունենք լիթիումային ծածկույթով զբաղվելու ուղիներ:

Մենք կարող ենք օպտիմալացնել մարտկոցի կառուցվածքը: Օրինակ, նախագծեք մարտկոցը ավելի ողջամիտ, կրճատեք «Overhang» կոչվող տարածքը, օգտագործեք բազմաշերտ դիզայն և կարգավորեք N/P հարաբերակցությունը՝ թույլ տալու համար, որ լիթիումի իոնները ավելի սահուն հոսեն:

Մարտկոցի լիցքավորման և լիցքաթափման պայմանների վերահսկումը նույնպես կարևոր է: Դա նման է լիթիումի իոնների համար համապատասխան «երթևեկության կանոնների» կազմակերպմանը: Վերահսկեք լիցքավորման և լիցքաթափման լարումը, հոսանքը և ջերմաստիճանը, որպեսզի լիթիումի ծածկման ռեակցիան ավելի քիչ հավանական լինի:

Էլեկտրոլիտի բաղադրության բարելավումը նույնպես լավ է: Մենք կարող ենք ավելացնել լիթիումի աղեր, հավելումներ կամ համալուծիչներ՝ էլեկտրոլիտը ավելի լավ դարձնելու համար: Այն կարող է ոչ միայն արգելակել էլեկտրոլիտի քայքայումը, այլ նաև կանխել լիթիումի ծածկման ռեակցիան:

Մենք կարող ենք նաև փոփոխել բացասական էլեկտրոդի նյութը: Դա նման է բացասական էլեկտրոդի վրա «պաշտպանիչ հագուստ» դնելուն: Մակերեւութային ծածկույթի, դոպինգի կամ համաձուլվածքի մեթոդների միջոցով մենք կարող ենք բարելավել բացասական էլեկտրոդի կայունությունը և հակալիթիումային ծածկույթի ունակությունը:

Իհարկե, մարտկոցի կառավարման համակարգը նույնպես էական է: Այն նման է խելացի «բատլերի», որը վերահսկում և խելամտորեն վերահսկում է լիցքավորման և լիցքաթափման գործընթացը իրական ժամանակում՝ ապահովելու համար, որ մարտկոցը աշխատի անվտանգ պայմաններում, խուսափի գերլիցքավորումից և լիցքաթափումից և նվազեցնի լիթիումի ծածկույթի վտանգը:

IV. Ի՞նչ ազդեցություն ունի լիթիումի ծածկույթը մարտկոցների վրա:

Լիթիումապատումը լավ բան չէ: Դա կհանգեցնի մարտկոցի ներսում լիթիումի դենդրիտների աճին: Այս լիթիումի դենդրիտները նման են փոքրիկ անհանգստացնողների: Նրանք կարող են թափանցել բաժանարարը և առաջացնել ներքին կարճ միացում, ինչը շատ վտանգավոր է: Միգուցե դա նույնիսկ ջերմային փախուստի և անվտանգության վթարներ առաջացնի: Ավելին, լիթիումապատման գործընթացում լիթիումի իոնների քանակը նվազում է, և մարտկոցի հզորությունը նույնպես կնվազի՝ կրճատելով մարտկոցի ծառայության ժամկետը։

V. Ի՞նչ կապ կա ցածր ջերմաստիճանի միջավայրի և լիթիումի ծածկույթի միջև:

Ցածր ջերմաստիճանի պայմաններում էլեկտրոլիտը կպչուն կդառնա: Բացասական էլեկտրոդում լիթիումի տեղումներն ավելի խիստ կլինեն, լիցքի փոխանցման դիմադրությունը կավելանա, ինչպես նաև կինետիկ պայմանները կվատթարանան: Այս գործոնները համակցված նման են լիթիումի երեսպատման երևույթին վառելիքի ավելացմանը, ցածր ջերմաստիճանի պայմաններում լիթիումային մարտկոցներին ավելի հակված դարձնելով լիթիումային ծածկույթին և ազդելով մարտկոցի անմիջական աշխատանքի և երկարաժամկետ առողջության վրա:

VI. Ինչպե՞ս կարող է մարտկոցի կառավարման համակարգը նվազեցնել լիթիումի ծածկույթը:

Մարտկոցի կառավարման համակարգը շատ հզոր է: Այն կարող է իրական ժամանակում վերահսկել մարտկոցի պարամետրերը, ճիշտ այնպես, ինչպես զույգ սուր աչքերը, միշտ դիտարկելով մարտկոցի իրավիճակը: Այնուհետև կարգավորեք լիցքավորման ռազմավարությունը՝ ըստ տվյալների, որպեսզի լիթիումի իոնները հնազանդ լինեն:

Այն կարող է նաև բացահայտել մարտկոցի լիցքավորման կորի աննորմալ փոփոխությունները: Ինչպես խելացի դետեկտիվը, այն կարող է նախապես կանխատեսել լիթիումի ծածկույթի երևույթը և խուսափել դրանից:

Ջերմային կառավարումը նույնպես շատ կարևոր է: Մարտկոցի կառավարման համակարգը կարող է տաքացնել կամ սառեցնել մարտկոցը, որպեսզի վերահսկի աշխատանքային ջերմաստիճանը և թույլ տա, որ լիթիումի իոնները շարժվեն համապատասխան ջերմաստիճանում՝ նվազեցնելով լիթիումի ծածկույթի վտանգը:

Հավասարակշռված լիցքավորումը նույնպես կարևոր է: Այն կարող է ապահովել, որ մարտկոցի յուրաքանչյուր մարտկոցը լիցքավորվի հավասարաչափ, ճիշտ այնպես, ինչպես թույլ է տալիս յուրաքանչյուր լիթիումի իոն գտնել իր «փոքր սենյակը»:

Ավելին, նյութերի գիտության առաջընթացի շնորհիվ մենք կարող ենք նաև օպտիմալացնել բացասական էլեկտրոդի նյութը և մարտկոցի կառուցվածքային դիզայնը՝ մարտկոցն ավելի ամուր դարձնելու համար:

Վերջապես, լիցքավորման արագության և ընթացիկ բաշխման կարգավորումը նույնպես կարևոր է: Խուսափեք տեղական հոսանքի ավելցուկային խտությունից և սահմանեք լիցքավորման խելամիտ անջատիչ լարում, որպեսզի թույլ տա լիթիումի իոնները ապահով կերպով ներդնել բացասական էլեկտրոդի մեջ:

Եզրափակելով, թեև լիթիումային մարտկոցներում լիթիումային երեսպատման երևույթը մի փոքր անհանգիստ է, քանի դեռ մենք խորապես հասկանում ենք դրա պատճառները և ձեռնարկում ենք արդյունավետ կանխարգելիչ և վերահսկման միջոցներ, մենք կարող ենք լիթիումային մարտկոցները դարձնել ավելի անվտանգ, ունենալ ավելի լավ գործունակություն և ունենալ ավելի երկար ծառայության ժամկետ: Եկեք միասին աշխատենք՝ պաշտպանելու մեր լիթիումային մարտկոցները: