Lityum batareýalarynda litiý örtük hadysasyny öwrenmek: Batareýanyň howpsuzlygyny we işleýşini goramagyň açary.

Haý, dostlar! Jübi telefonlary we noutbuklar ýaly her gün ýaşap bilmeýän elektron enjamlarymyzda esasy energiýa çeşmesiniň nämedigini bilýärsiňizmi? Dogry, litiý batareýalary. Lithöne litiý batareýalarynda birneme kynçylykly hadysa - litiý örtügine düşünýärsiňizmi? Bu gün, litiý batareýalarynda litiý örtük hadysasyny çuňňur öwreneliň, onuň nämedigine, nämä täsir edýändigine we nädip çözüp biljekdigimize düşüneliň.

I. Lityum batareýalarynda litiý örtük näme?

Lityum batareýalarynda litiý örtük batareýa dünýäsinde "azajyk heläkçilik" ýalydyr. Plyönekeý söz bilen aýdylanda, aýratyn ýagdaýlarda batareýadaky litiý ionlary otrisatel elektrodda oňat ýerleşmeli, tersine, negatiw elektrodyň üstünde ýalňyşlyk bilen çökýär we ownuk şahalary ösdürip ýetişdirýän ýaly metal litiýa öwrülýär. Bu litiý dendrit diýýäris. Bu hadysa, adatça pes temperaturaly şertlerde ýa-da batareýa birnäçe gezek zarýad berlende we zarýad berlende ýüze çykýar. Sebäbi bu döwürde polo positiveitel elektroddan çykýan litiý ionlary adatça otrisatel elektroda girizilip bilinmez we diňe otrisatel elektrodyň üstünde "düşelge gurup" biler.

II. Näme üçin litiý örtük bolýar?

Lityý örtük hadysasy sebäpsiz ýüze çykmaýar. Bilelikde işleýän köp faktorlar sebäpli ýüze çykýar.

Ilki bilen, otrisatel elektrodyň "kiçi jaýy" ýeterlik uly bolmasa, negatiw elektrodyň kuwwaty polo positiveitel elektroddan işleýän ähli litiý ionlaryny ýerleşdirmek üçin ýeterlik däl bolsa, artykmaç litiý ionlary diňe üstünde çöküp biler. otrisatel elektrod.

Ikinjiden, zarýad berlende seresap boluň! Pes temperaturada zarýad alýan bolsa, uly tok ýa-da aşa köp zarýad berilse, otrisatel elektrodyň "kiçijik öýüne" birbada köp myhman gelýän ýaly. Ony başaryp bilmeýär we litiý ionlaryny wagtynda goýup bolmaýar, şonuň üçin litiý örtük hadysasy ýüze çykýar.

Mundan başga-da, batareýanyň içki gurluşy, bölüjide gyrmalar bar bolsa ýa-da batareýa öýjügi deformasiýa edilse, litiý ionlary üçin öýe barýan ýoluna täsir eder we dogry ugry tapyp bilmez. aňsatlyk bilen litiý örtügine sebäp bolup biler.

Mundan başga-da, elektrolit litiý ionlary üçin "kiçijik gollanma" ýalydyr. Elektrolitiň mukdary ýeterlik bolmasa ýa-da elektrod plitalary doly aralaşmasa, litiý ionlary ýitip gider we litiý örtügi dowam eder.

Netijede, otrisatel elektrodyň üstündäki SEI filmi hem gaty möhümdir! Gaty galyň bolsa ýa-da zaýalanan bolsa, litiý ionlary otrisatel elektroda girip bilmez we litiý örtük hadysasy peýda bolar.

III. Lityum örtügini nädip çözüp bileris?

Alada etme, litiý örtük bilen iş salyşmagyň ýollary bar.

Batareýanyň gurluşyny optimizirläp bileris. Mysal üçin, batareýany has ýerlikli düzüň, “Overhang” diýilýän meýdany azaldyň, köp tably dizaýny ulanyň we litiý ionlarynyň has rahat akmagyna ýol açmak üçin N / P gatnaşygy sazlaň.

Batareýanyň zarýad beriş we zarýad beriş şertlerine gözegçilik etmek hem möhümdir. Bu litiý ionlary üçin degişli "ýol düzgünlerini" düzmek ýaly. Lityum örtük reaksiýasynyň ýüze çykma ähtimallygy az bolar ýaly zarýad beriş we zarýad beriş naprýa .eniýesini, tok we temperaturany dolandyryň.

Elektrolitiň düzümini gowulaşdyrmak hem gowy. Elektrolitiň has gowulaşmagy üçin litiý duzlaryny, goşundylary ýa-da bilelikde erginleri goşup bileris. Ol diňe bir elektrolitiň dargamagyny saklap bilmän, litiý örtük reaksiýasynyň hem öňüni alyp biler.

Negativearamaz elektrod materialyny hem üýtgedip bileris. Negativearamaz elektroda "goraýjy eşik" goýýan ýaly. Surfaceerüsti örtük, doping ýa-da garyndy ýaly usullar arkaly, negatiw elektrodyň durnuklylygyny we litiýa garşy örtük ukybyny ýokarlandyryp bileris.

Elbetde, batareýany dolandyrmak ulgamy hem möhümdir. Bu, batareýanyň howpsuz şertlerde işlemegini üpjün etmek, aşa zarýad bermezlik we zarýad bermezlik we litiý örtük töwekgelçiligini azaltmak üçin hakyky wagtda zarýad beriş we zarýad beriş prosesine gözegçilik edýän we akyl bilen gözegçilik edýän akylly "butler" ýalydyr.

IV. Liteý örtüginiň batareýalara nähili täsiri bar?

Lityum örtmek gowy zat däl! Batareýanyň içinde litiý dendritleriň ösmegine sebäp bolar. Bu litiý dendritler az problema döredýänlere meňzeýär. Aýyryjynyň içine girip, içerki gysga zynjyryň döremegine sebäp bolup biler, bu gaty howply. Belki, termiki gaçmagyň we howpsuzlyk heläkçiliginiň döremegine sebäp bolup biler. Mundan başga-da, litiý örtük prosesinde litiý ionlarynyň sany azalýar we batareýanyň kuwwaty hem azalýar we batareýanyň hyzmat möhletini gysgaldýar.

V. Pes temperaturaly gurşaw bilen litiý örtüginiň arasynda nähili baglanyşyk bar?

Pes temperatura şertlerinde elektrolit ýelmeşer. Negativearamaz elektrodda litiý ýagyşy has agyr bolar, zarýad beriş impedansy ýokarlanar we kinetiki şertler hem ýaramazlaşar. Bu faktorlar birleşdirilende, litiý örtük hadysasyna ýangyç goşmak, pes temperaturaly şertlerde litiý batareýalaryny litiý örtügine has ýygy etmek we batareýanyň derrew işleýşine we uzak möhletli saglygyna täsir etmek ýalydyr.

VI. Batareýany dolandyrmak ulgamy nädip litiý örtügini azaldyp biler?

Batareýany dolandyrmak ulgamy gaty güýçli! Elmydama batareýanyň ýagdaýyna gözegçilik edip, edil bir jübüt göz ýaly batareýanyň parametrlerine hakyky wagtda gözegçilik edip biler. Soňra litiý ionlaryny gulak asmak üçin maglumatlara görä zarýad beriş strategiýasyny sazlaň.

Şeýle hem, batareýanyň zarýad egrisindäki adaty bolmadyk üýtgeşmeleri kesgitläp biler. Akylly detektiv ýaly, litiý örtük hadysasyny öňünden çaklap we ondan gaça durup biler.

Malylylyk dolandyryşy hem örän möhümdir! Batareýany dolandyrmak ulgamy, işleýiş temperaturasyna gözegçilik etmek we litiý ionlarynyň degişli temperaturada hereket etmegine rugsat bermek üçin batareýany gyzdyryp ýa-da sowadyp biler.

Deňagramly zarýad bermek hem möhümdir. Batareýa paketindäki her bir batareýanyň deň zarýad berilmegini üpjün edip biler, edil her litiý ionynyň öz “kiçi otagyny” tapmagyna rugsat berşi ýaly.

Mundan başga-da, materiallar ylmynyň gazananlary arkaly, batareýany güýçlendirmek üçin negatiw elektrod materialyny we batareýanyň gurluş dizaýnyny hem optimizirläp bileris.

Netijede, zarýad beriş tizligini we häzirki paýlanyşy sazlamak hem möhümdir. Artykmaç ýerli tok dykyzlygyndan gaça duruň we litiý ionlarynyň otrisatel elektrodyň içine ygtybarly girizilmegi üçin amatly zarýad kesiş naprýa .eniýesini belläň.

Sözümiň ahyrynda, litiý batareýalarynda litiý örtük hadysasy birneme kynçylykly bolsa-da, onuň sebäplerine çuňňur düşünip, öňüni alyş we gözegçilik çäreleri görsek, litiý batareýalaryny has ygtybarly edip bileris, has gowy öndürijilikli we ömri uzak bolar. Geliň, litiý batareýalarymyzy goramak üçin bilelikde işleşeliň!