Vekolîna diyardeya lêdana lîtiumê di bataryayên lîtiumê de: Mifteya parastina ewlehî û performansa bataryayê.

Hey hevalno! Ma hûn dizanin ku çavkaniya bingehîn a enerjiyê di cîhazên elektronîkî de çi ye ku em her roj nikarin bêyî wan bijîn, wek têlefonên desta û laptopan? Rast e, ew bataryayên lîtiumê ne. Lê gelo hûn di bataryayên lîtiumê de diyardeyek hinekî tengahî fam dikin - lêdana lîtium? Werin, em îro bi kûrahî fenomena leyiztina lîtiumê ya di bataryayên lîtiumê de bikolin, fam bikin ka ew çi ye, çi bandor dike, û em çawa dikarin pê re mijûl bibin.

I. Di bataryayên lîtiumê de lîtium çi ye?

Pelkirina lîtiumê di bataryayên lîtiumê de wekî "qezayek piçûk" di cîhana pîlê de ye. Bi hêsanî, di bin şert û mercên taybetî de, îyonên lîtiumê yên di pîlê de divê li ser elektroda neyînî baş rûnin, lê di şûna wê de, ew bi xeletî li ser rûyê elektroda neyînî diherike û vedigerin lîtiumê metalî, mîna mezinbûna şaxên piçûk. Em ji vê re dibêjin lîtium dendrit. Ev diyarde bi gelemperî di hawîrdorên germahiya nizm de an dema ku pîlê gelek caran tê barkirin û dakêşandin pêk tê. Ji ber ku di vê demê de, îyonên lîtiumê yên ku ji elektroda erênî derdikevin bi gelemperî nekarin têkevin elektroda neyînî û tenê dikarin li ser rûyê elektroda neyînî "kamp saz bikin".

II. Çima lêkirina lîtium çêdibe?

Fenomeneya lêdana lîtiumê bê sedem xuya nake. Ew ji hêla gelek faktorên ku bi hev re dixebitin pêk tê.

Pêşîn, heke "xaniya piçûk" a elektroda neyînî têra xwe ne mezin be, ango kapasîteya elektroda neyînî têrê nake ku hemî îyonên lîtiumê yên ku ji elektroda erênî derdikevin têrê bike, wê hingê îyonên lîtiumê yên zêde tenê dikarin li ser rûberê biherikin. elektroda neyînî.

Ya duyemîn, dema barkirinê baldar bin! Ger di germahiyên nizm de, bi herikînek mezin, an zêde barkirin were şarjkirin, mîna ku gelek mêvan bi yekcarî werin "xaniya piçûk" a elektroda neyînî. Ew nikare wê hilde, û îyonên lîtiumê nekarin di wextê de têxin nav xwe, ji ber vê yekê diyardeya lêdana lîtiumê çêdibe.

Di heman demê de, heke strukturên hundurîn ên pîlê bi maqûl neyê sêwirandin, wek mînak heke di veqetandinê de çilmisî hebin an jî şaneya pîlê deforme bibe, ew ê bandorê li riya malê ya îyonên lîtiumê bike û wan bike ku nikaribin rêça rast bibînin, ku dikare bi hêsanî rê li ber vegirtina lîtiumê bigire.

Wekî din, elektrolît ji bo îyonên lîtiumê wekî "rêberek piçûk" e. Ger mîqdara elektrolîtê têrê neke an jî lewheyên elektrodê bi tevahî neyên xêzkirin, dê îyonên lîtium winda bibin, û lîtium dê li dû xwe biçe.

Di dawiyê de, fîlima SEI ya li ser rûyê elektrodê neyînî jî pir girîng e! Ger ew pir qalind bibe an jî zirarê bibîne, îyonên lîtiumê nikanin têkevin elektrodê neyînî, û diyardeya lêdana lîtiumê dê xuya bibe.

III. Em çawa dikarin plating lithium çareser bikin?

Xem neke, rêyên me hene ku em bi lêdana lîtiumê re mijûl bibin.

Em dikarin avahiya pîlê xweşbîn bikin. Mînakî, bataryayê bi maqûltir sêwirînin, devera bi navê Overhang kêm bikin, sêwiranek pir-tab bikar bînin, û rêjeya N/P rast bikin da ku rê bidin îyonên lîtiumê ku hêsantir biherikin.

Kontrolkirina şert û mercên barkirin û dakêşandinê jî pir girîng e. Ew mîna sazkirina "qanûnên trafîkê" yên guncan ji bo îyonên lîtiumê ye. Voltaja barkirin û dakêşandinê, niha, û germahiyê kontrol bikin da ku reaksiyona lêdana lîtiumê kêm çêbibe.

Başkirina pêkhatina elektrolîtê jî baş e. Em dikarin xwêyên lîtiumê, lêzêdekeran, an hev-solvanan lê zêde bikin da ku elektrolîtê çêtir bikin. Ew ne tenê dikare hilweşîna elektrolîtê asteng bike, lê di heman demê de pêşî li berteka paşînkirina lîtiumê jî digire.

Em dikarin materyalê elektrodê neyînî jî biguherînin. Mîna danîna "cilê parastinê" li ser elektrodê neyînî ye. Bi rêbazên wekî rûxandina rûkê, dopîng, an alloykirinê, em dikarin îstîqrar û şiyana paşînkirina dijî-lîtium a elektrodê neyînî baştir bikin.

Bê guman, pergala rêveberiya batterê jî pêdivî ye. Ew mîna "butler"ek jîr e ku di wextê rast de pêvajoya barkirin û dakêşandinê dişopîne û bi aqilî kontrol dike da ku pê ewle bibe ku pîlê di bin şert û mercên ewledar de kar dike, ji zêdebarkirin û dakêşandinê dûr dikeve, û xetereya lîtiumê kêm dike.

IV. Çi bandorên lêdana lîtiumê li ser bataryayê dike?

Plating Lithium ne tiştek baş e! Ew ê bibe sedem ku dendikên lîtiumê di hundurê pîlê de mezin bibin. Van dendritên lîtiumê mîna kêşeyên piçûk in. Dibe ku ew di veqetandinê de derbas bibin û bibin sedema kurteyek hundurîn, ku pir xeternak e. Dibe ku ew ê tewra qezayên germî û qezayên ewlehiyê jî bike. Digel vê yekê, di dema pêvajoya lêdana lîtiumê de, hejmara îyonên lîtiumê kêm dibe, û kapasîteya batterê jî dê kêm bibe, û jiyana karûbarê pîlê kurt bike.

V. Têkiliya di navbera hawîrdorên germahiya nizm û plating lîtium de çi ye?

Di hawîrdorên germahiya nizm de, elektrolît dê zeliqandî bibe. Barîna lîtiumê li elektroda neyînî dê girantir be, impedance veguhastina barkirinê dê zêde bibe, û şert û mercên kînetîk jî dê xirab bibin. Van faktoran bi hev re mîna lê zêdekirina sotemeniyê li diyardeya lêdana lîtiumê ne, ku bataryayên lîtiumê di hawîrdorên germahiya nizm de mêldarê lêkirina lîtiumê dikin û bandorê li performansa tavilê û tenduristiya demdirêj a pîlê dike.

VI. Pergala rêveberiya batterê çawa dikare pêlavkirina lîtiumê kêm bike?

Pergala rêveberiya batterê pir bi hêz e! Ew dikare di wextê rast de pîvanên batterê bişopîne, mîna cotek çavên dilşikestî, her gav rewşa pîlê temaşe dike. Dûv re stratejiya barkirinê li gorî daneyan rast bikin da ku îyonên lîtiumê îtaet bikin.

Di heman demê de ew dikare guheztinên nenormal ên di kêşeya şarjê ya pîlê de jî nas bike. Mîna detektîfek biaqil, ew dikare pêşdîtina fenomena lîtiumê pêşbîn bike û jê dûr bixe.

Rêveberiya termal jî pir girîng e! Pergala rêveberiya batterê dikare batterê germ bike an sar bike da ku germahiya xebitandinê kontrol bike û rê bide îyonên lîtiumê ku di germahiyek guncaw de bimeşin da ku xetera lêdana lîtiumê kêm bike.

Barkirina hevseng jî pêdivî ye. Ew dikare piştrast bike ku her yek pîlê di pakêta pîlê de bi rengek wekhev tê barkirin, mîna ku dihêle her îyonek lîtiumê "odeya xweya piçûk" bibîne.

Digel vê yekê, bi pêşkeftinên di zanistiya materyalan re, em dikarin materyalê elektrodê neyînî û sêwirana strukturî ya pîlê jî xweşbîn bikin da ku pîlê bihêztir bikin.

Di dawiyê de, sererastkirina rêjeya barkirinê û belavkirina heyî jî girîng e. Dûrbûna zêde ya tîrêjê ya herêmî dûr bixin û voltaja qutkirina barkirinê ya maqûl destnîşan bikin da ku rê bidin ku îyonên lîtiumê bi ewlehî têxin nav elektroda neyînî.

Di encamnameyê de, her çend diyardeya lêdana lîtiumê ya di bataryayên lîtiumê de hinekî tengahî ye, heya ku em ji kûr ve sedemên wê fam bikin û tedbîrên pêşîlêgirtin û kontrolê yên bi bandor bigirin, em dikarin bataryayên lîtiumê ewletir bikin, performansa çêtir hebe, û jiyanek karûbarê dirêjtir hebe. Werin em bi hev re bixebitin ku bataryayên xwe yên lîtiumê biparêzin!