लिथियम बॅटरीमध्ये लिथियम प्लेटिंगच्या घटनेचे अन्वेषण करणे: बॅटरी सुरक्षितता आणि कार्यप्रदर्शन सुरक्षित करण्याची गुरुकिल्ली.

अहो, मित्रांनो! मोबाईल फोन आणि लॅपटॉप यांसारख्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांशिवाय आपण दररोज जगू शकत नाही अशा मुख्य उर्जेचा स्रोत कोणता आहे हे तुम्हाला माहिती आहे का? बरोबर आहे, ही लिथियम बॅटरी आहे. परंतु तुम्हाला लिथियम बॅटरी - लिथियम प्लेटिंगमधील काहीशी त्रासदायक घटना समजते का? आज, लिथियम बॅटरीमध्ये लिथियम प्लेटिंगच्या घटनेचे सखोलपणे अन्वेषण करूया, हे सर्व काय आहे, ते काय परिणाम आणते आणि आपण त्यास कसे सामोरे जाऊ शकतो हे समजून घेऊ.

I. लिथियम बॅटरीमध्ये लिथियम प्लेटिंग म्हणजे काय?

लिथियम बॅटरीमध्ये लिथियम प्लेटिंग हे बॅटरीच्या जगात एक "छोटा अपघात" सारखे आहे. सोप्या भाषेत सांगायचे तर, विशिष्ट परिस्थितीत, बॅटरीमधील लिथियम आयन नकारात्मक इलेक्ट्रोडवर चांगले स्थिरावले पाहिजेत, परंतु त्याऐवजी, ते नकारात्मक इलेक्ट्रोडच्या पृष्ठभागावर खोडकरपणे अवक्षेपित होतात आणि लहान फांद्या वाढल्याप्रमाणेच धातूच्या लिथियममध्ये बदलतात. याला आपण लिथियम डेंड्राइट म्हणतो. ही घटना सहसा कमी-तापमानाच्या वातावरणात किंवा जेव्हा बॅटरी वारंवार चार्ज आणि डिस्चार्ज केली जाते तेव्हा होते. कारण यावेळी, सकारात्मक इलेक्ट्रोडमधून बाहेर पडणारे लिथियम आयन सामान्यपणे नकारात्मक इलेक्ट्रोडमध्ये समाविष्ट केले जाऊ शकत नाहीत आणि केवळ नकारात्मक इलेक्ट्रोडच्या पृष्ठभागावर "कॅम्प सेट" करू शकतात.

II. लिथियम प्लेटिंग का होते?

लिथियम प्लेटिंगची घटना विनाकारण दिसून येत नाही. हे अनेक घटक एकत्र काम केल्यामुळे होते.

प्रथम, जर नकारात्मक इलेक्ट्रोडचे "लहान घर" पुरेसे मोठे नसेल, म्हणजे, सकारात्मक इलेक्ट्रोडपासून चालत असलेल्या सर्व लिथियम आयनांना सामावून घेण्यासाठी नकारात्मक इलेक्ट्रोडची क्षमता अपुरी असेल, तर अतिरिक्त लिथियम आयन केवळ पृष्ठभागावर अवक्षेपण करू शकतात. नकारात्मक इलेक्ट्रोड.

दुसरे, चार्ज करताना काळजी घ्या! कमी तापमानात चार्ज होत असल्यास, मोठ्या प्रवाहाने किंवा जास्त चार्ज होत असल्यास, हे नकारात्मक इलेक्ट्रोडच्या "लहान घर" मध्ये एकाच वेळी अनेक अतिथी येण्यासारखे आहे. ते हाताळू शकत नाही, आणि लिथियम आयन वेळेत घातले जाऊ शकत नाहीत, म्हणून लिथियम प्लेटिंगची घटना घडते.

तसेच, जर बॅटरीची अंतर्गत रचना वाजवी रीतीने तयार केली गेली नसेल, जसे की विभाजकामध्ये सुरकुत्या असतील किंवा बॅटरी सेल विकृत झाला असेल, तर त्याचा लिथियम आयनच्या घरी जाण्याच्या मार्गावर परिणाम होईल आणि त्यांना योग्य दिशा शोधता येणार नाही, ज्यामुळे सहज लिथियम प्लेटिंग होऊ शकते.

याव्यतिरिक्त, इलेक्ट्रोलाइट लिथियम आयनसाठी "थोडे मार्गदर्शक" सारखे आहे. जर इलेक्ट्रोलाइटचे प्रमाण अपुरे असेल किंवा इलेक्ट्रोड प्लेट्स पूर्णपणे घुसखोर नसतील, तर लिथियम आयन नष्ट होतील आणि लिथियम प्लेटिंग पुढे जाईल.

शेवटी, नकारात्मक इलेक्ट्रोडच्या पृष्ठभागावर SEI फिल्म देखील खूप महत्वाची आहे! जर ते खूप जाड झाले किंवा खराब झाले तर, लिथियम आयन नकारात्मक इलेक्ट्रोडमध्ये प्रवेश करू शकत नाहीत आणि लिथियम प्लेटिंगची घटना दिसून येईल.

III. आम्ही लिथियम प्लेटिंग कसे सोडवू शकतो?

काळजी करू नका, आमच्याकडे लिथियम प्लेटिंगचा सामना करण्याचे मार्ग आहेत.

आम्ही बॅटरीची रचना ऑप्टिमाइझ करू शकतो. उदाहरणार्थ, बॅटरी अधिक वाजवीपणे डिझाइन करा, ओव्हरहँग नावाचे क्षेत्र कमी करा, मल्टी-टॅब डिझाइन वापरा आणि लिथियम आयन अधिक सहजतेने वाहू देण्यासाठी N/P प्रमाण समायोजित करा.

बॅटरी चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग स्थिती नियंत्रित करणे देखील महत्त्वपूर्ण आहे. हे लिथियम आयनसाठी योग्य "वाहतूक नियम" व्यवस्था करण्यासारखे आहे. चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग व्होल्टेज, वर्तमान आणि तापमान नियंत्रित करा जेणेकरून लिथियम प्लेटिंग प्रतिक्रिया होण्याची शक्यता कमी होईल.

इलेक्ट्रोलाइटची रचना सुधारणे देखील चांगले आहे. इलेक्ट्रोलाइट अधिक चांगले करण्यासाठी आम्ही लिथियम सॉल्ट्स, ऍडिटीव्ह किंवा सह-विद्रावक जोडू शकतो. हे केवळ इलेक्ट्रोलाइटचे विघटन रोखू शकत नाही तर लिथियम प्लेटिंग प्रतिक्रिया देखील रोखू शकते.

आम्ही नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री देखील सुधारू शकतो. हे नकारात्मक इलेक्ट्रोडवर "संरक्षणात्मक कपडे" घालण्यासारखे आहे. पृष्ठभाग कोटिंग, डोपिंग किंवा मिश्र धातु यांसारख्या पद्धतींद्वारे, आम्ही नकारात्मक इलेक्ट्रोडची स्थिरता आणि अँटी-लिथियम प्लेटिंग क्षमता सुधारू शकतो.

अर्थात, बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली देखील आवश्यक आहे. हे स्मार्ट "बटलर" सारखे आहे जे रिअल टाइममध्ये चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग प्रक्रियेचे निरीक्षण करते आणि हुशारीने नियंत्रित करते याची खात्री करण्यासाठी की बॅटरी सुरक्षित परिस्थितीत काम करते, जास्त चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग टाळते आणि लिथियम प्लेटिंगचा धोका कमी करते.

IV. लिथियम प्लेटिंगचा बॅटरीवर काय परिणाम होतो?

लिथियम प्लेटिंग ही चांगली गोष्ट नाही! यामुळे बॅटरीमध्ये लिथियम डेंड्राइट्स वाढतात. हे लिथियम डेंड्राइट्स थोडे त्रासदायक आहेत. ते सेपरेटरमध्ये प्रवेश करू शकतात आणि अंतर्गत शॉर्ट सर्किट होऊ शकतात, जे खूप धोकादायक आहे. कदाचित यामुळे थर्मल पळून जाणे आणि सुरक्षितता अपघात देखील होऊ शकतात. शिवाय, लिथियम प्लेटिंग प्रक्रियेदरम्यान, लिथियम आयनची संख्या कमी होते आणि बॅटरीची क्षमता देखील कमी होते, ज्यामुळे बॅटरीचे सेवा आयुष्य कमी होते.

V. कमी-तापमान वातावरण आणि लिथियम प्लेटिंग यांचा काय संबंध आहे?

कमी-तापमानाच्या वातावरणात, इलेक्ट्रोलाइट चिकट होईल. नकारात्मक इलेक्ट्रोडवर लिथियम पर्जन्य अधिक तीव्र होईल, चार्ज ट्रान्सफर प्रतिबाधा वाढेल आणि गतिज स्थिती देखील खराब होईल. हे घटक एकत्रितपणे लिथियम प्लेटिंगच्या घटनेत इंधन जोडण्यासारखे आहेत, लिथियम बॅटरी कमी-तापमान वातावरणात लिथियम प्लेटिंगसाठी अधिक प्रवण बनवतात आणि बॅटरीच्या तात्काळ कार्यक्षमतेवर आणि दीर्घकालीन आरोग्यावर परिणाम करतात.

सहावा. बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली लिथियम प्लेटिंग कशी कमी करू शकते?

बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली खूप शक्तिशाली आहे! हे बॅटरीच्या स्थितीचे नेहमी निरीक्षण करत असलेल्या उत्सुक डोळ्यांप्रमाणेच रिअल टाइममध्ये बॅटरी पॅरामीटर्सचे निरीक्षण करू शकते. नंतर लिथियम आयन आज्ञाधारक बनविण्यासाठी डेटानुसार चार्जिंग धोरण समायोजित करा.

हे बॅटरी चार्जिंग वक्र मध्ये असामान्य बदल देखील ओळखू शकते. एखाद्या हुशार गुप्तहेराप्रमाणे, तो लिथियम प्लेटिंगच्या घटनेचा आगाऊ अंदाज लावू शकतो आणि ते टाळू शकतो.

थर्मल मॅनेजमेंट देखील खूप महत्वाचे आहे! बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली ऑपरेटिंग तापमान नियंत्रित करण्यासाठी बॅटरी गरम किंवा थंड करू शकते आणि लिथियम प्लेटिंगचा धोका कमी करण्यासाठी लिथियम आयनला योग्य तापमानात हलवू शकते.

संतुलित चार्जिंग देखील आवश्यक आहे. प्रत्येक लिथियम आयनला स्वतःची "छोटी खोली" शोधण्याची परवानगी दिल्याप्रमाणे, बॅटरी पॅकमधील प्रत्येक एकल बॅटरी समान रीतीने चार्ज होत असल्याची खात्री करू शकते.

शिवाय, मटेरियल सायन्समधील प्रगतीमुळे, आम्ही बॅटरी मजबूत करण्यासाठी नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री आणि बॅटरीची संरचनात्मक रचना देखील ऑप्टिमाइझ करू शकतो.

शेवटी, चार्जिंग दर आणि वर्तमान वितरण समायोजित करणे देखील महत्त्वाचे आहे. अत्याधिक स्थानिक वर्तमान घनता टाळा आणि लिथियम आयन सुरक्षितपणे नकारात्मक इलेक्ट्रोडमध्ये घालता येण्यासाठी वाजवी चार्जिंग कट-ऑफ व्होल्टेज सेट करा.

शेवटी, जरी लिथियम बॅटरीमध्ये लिथियम प्लेटिंगची घटना थोडी त्रासदायक असली तरी, जोपर्यंत आपण त्याची कारणे सखोलपणे समजून घेतो आणि प्रभावी प्रतिबंधात्मक आणि नियंत्रण उपाय घेतो, तोपर्यंत आम्ही लिथियम बॅटरी अधिक सुरक्षित करू शकतो, त्यांची कार्यक्षमता चांगली ठेवू शकतो आणि दीर्घ सेवा आयुष्य मिळवू शकतो. आमच्या लिथियम बॅटरीचे संरक्षण करण्यासाठी एकत्र काम करूया!