Литий батарейкаларында литий каплау күренешен барлау: Батарейка куркынычсызлыгын һәм эшләвен саклау ачкычы.

Әй, дуслар! Электрон җайланмаларда төп энергия чыганагы нәрсә икәнен беләсезме, без кәрәзле телефоннар, ноутбуклар кебек көн саен яши алмыйбыз? Дөрес, бу литий батареялары. Ләкин сез литий батарейкаларында бераз проблемалы күренешне аңлыйсызмы - литий каплау? Бүген, литий батарейкаларындагы литий каплау күренешен тирәнтен өйрәник, аның нәрсә икәнен, нинди йогынты ясавын һәм без аның белән ничек эш итә алуыбызны аңлыйк.

I. Литий батарейкаларында литий каплау нәрсә ул?

Литий батарейкаларында литий белән каплау батарея дөньясында "кечкенә авария" кебек. Гади генә итеп әйткәндә, конкрет шартларда, батареядагы литий ионнары тискәре электродта яхшы урнашырга тиеш, киресенчә, алар тискәре электрод өслегендә явызлык белән ята һәм кечкенә ботаклар үскән кебек металл литийга әйләнәләр. Без бу литий дендрит дип атыйбыз. Бу күренеш гадәттә түбән температуралы шартларда яки батарея берничә тапкыр зарядланган һәм зарарланган вакытта була. Чөнки бу вакытта уңай электродтан чыккан литий ионнары гадәттә тискәре электродка кертелә алмый һәм тискәре электрод өслегендә "лагерь" булдыра ала.

II. Ни өчен литий белән каплау барлыкка килә?

Литий белән каплау күренеше сәбәпсез күренми. Бу бергә эшләүче күп факторлар аркасында килеп чыга.

Беренчедән, тискәре электродның "кечкенә йорты" җитәрлек булмаса, ягъни тискәре электрод сыйдырышлыгы уңай электродтан эшләгән барлык литий ионнарын урнаштыру өчен җитәрлек булмаса, артык литий ионнары өслектә генә ява ала. тискәре электрод.

Икенчедән, зарядка ясаганда сак булыгыз! Әгәр дә түбән температурада зарядка ясалса, зур ток белән, яисә артык зарядка булса, тискәре электродның "кечкенә йортына" бик күп кунак килгән кебек. Ул моны эшли алмый, һәм литий ионнарын вакытында кертеп булмый, шуңа күрә литий каплау күренеше барлыкка килә.

Шулай ук, батарейканың эчке структурасы акыллы эшләнмәсә, сепараторда бөртекләр булса яки батарея күзәнәге деформацияләнсә, бу литий ионнары өчен өйгә кайту юлына тәэсир итәчәк һәм аларны дөрес юнәлеш таба алмаячак. җиңел литий каплауга китерергә мөмкин.

Моннан тыш, электролит литий ионнары өчен "кечкенә кулланма" кебек. Электролит күләме җитмәсә яки электрод тәлинкәләре тулысынча үтеп кермәсә, литий ионнары юкка чыгачак, һәм литий белән каплау.

Ниһаять, тискәре электрод өслегендәге SEI фильмы да бик мөһим! Әгәр дә ул бик калын булса яки бозылса, литий ионнары тискәре электродка керә алмый, һәм литий белән каплау күренеше барлыкка киләчәк.

III. Литий каплауны ничек чишәргә?

Борчылмагыз, бездә литий белән каплау ысуллары бар.

Без батарея структурасын оптимальләштерә алабыз. Мәсәлән, батарейканы акыллырак эшләгез, Overhang дип аталган мәйданны киметегез, күп таблицалы дизайн кулланыгыз, һәм литий ионнары тагын да шома үтсен ​​өчен N / P нисбәтен көйләгез.

Батарейканы зарядлау һәм җибәрү шартларын контрольдә тоту да бик мөһим. Бу литий ионнары өчен тиешле "юл кагыйдәләрен" урнаштыру кебек. Литий каплау реакциясе азрак булыр өчен, зарядлау һәм агызу көчәнешен, токны һәм температураны контрольдә тотыгыз.

Электролит составын яхшырту да яхшы. Электролитны яхшырту өчен без литий тозлары, өстәмәләр яки ко-эреткечләр өсти алабыз. Ул электролитның бозылуына комачаулый гына түгел, литий каплау реакциясен дә булдыра алмый.

Без тискәре электрод материалын да үзгәртә алабыз. Бу тискәре электродка "саклагыч кием" куйган кебек. Surfaceир өсте каплау, допинг яки эретү кебек ысуллар ярдәмендә без тискәре электродның тотрыклылыгын һәм литийга каршы каплау сәләтен яхшырта алабыз.

Әлбәттә, батарея белән идарә итү системасы да бик мөһим. Бу акыллы "батлер" га охшаган, батарейканың куркынычсыз шартларда эшләвен тәэмин итү, артык зарядка ясау һәм агызудан саклану, литий белән каплау куркынычын киметү өчен, реаль вакытта зарядлау һәм җибәрү процессын контрольдә тота һәм акыл белән контрольдә тота.

IV. Литий каплау батареяларга нинди йогынты ясый?

Литий белән каплау яхшы әйбер түгел! Бу батарея эчендә литий дендритларның үсүенә китерәчәк. Бу литий дендритлар кечкенә проблема тудыручыларга охшаган. Алар сепараторга үтеп керергә һәм эчке кыска схемага китерергә мөмкин, бу бик куркыныч. Бәлки ул хәтта җылылык качуын һәм куркынычсызлык аварияләрен китерергә мөмкин. Моннан тыш, литий белән каплау процессында литий ионнары саны кими, һәм батареяның сыйдырышлыгы да кимиячәк, батареяның хезмәт срогын кыскарта.

V. Түбән температуралы мохит белән литий каплау арасында нинди бәйләнеш бар?

Түбән температуралы шартларда электролит ябышып китәчәк. Тискәре электродта литий явым-төшеме тагын да катырак булачак, корылма күчерү импедансы артачак, һәм кинетик шартлар да начарланачак. Бу факторлар берләштерелгән литий каплау феноменына ягулык өстәү кебек, литий батарейкаларын түбән температуралы шартларда литий каплауга китерә һәм батарейканың тиз эшләвенә һәм озак вакытлы сәламәтлегенә тәэсир итә.

VI. Батарейка белән идарә итү системасы литий каплауны ничек киметә ала?

Батарея белән идарә итү системасы бик көчле! Ул батарея параметрларын реаль вакытта күзәтә ала, пар күзләр кебек, гел батарея торышын күзәтә. Аннары литий ионнарын тыңлаучан итү өчен зарядлау стратегиясен мәгълүматлар буенча көйләгез.

Ул шулай ук ​​батарея зарядка сызыгында аномаль үзгәрешләрне ачыклый ала. Акыллы детектив кебек, ул литий белән каплау күренешен алдан әйтә һәм аннан кача ала.

Rылылык белән идарә итү дә бик мөһим! Батарейка белән идарә итү системасы батарейканы җылытырга яки суытырга мөмкин, эш температурасын контрольдә тотарга һәм литий ионнарын тиешле температурада хәрәкәт итәргә мөмкинлек бирә, литий каплау куркынычын киметә.

Баланслы зарядка да кирәк. Ул батарея пакетындагы һәр батареяның тигез корылма булуын тәэмин итә ала, һәр литий ионына үз "кечкенә бүлмәсе" табарга рөхсәт биргән кебек.

Моннан тыш, материаллар фәненең алга китүе аркасында без тискәре электрод материалын һәм батарейканы ныгыту өчен структур дизайнын оптимальләштерә алабыз.

Ниһаять, зарядлау ставкасын һәм агымдагы бүлүне көйләү дә бик мөһим. Localирле ток тыгызлыгыннан сакланыгыз һәм литий ионнарын тискәре электродка куркынычсыз кертү өчен, зарядлы зарядлы өзелгән көчәнеш куегыз.

Ахырда, литий батарейкаларындагы литий белән каплау күренеше бераз кыен булса да, без аның сәбәпләрен тирәнтен аңлап, эффектив профилактика һәм контроль чаралар күрсәк, без литий батарейкаларын куркынычсызрак ясый алабыз, яхшырак эшли алабыз һәм хезмәт итү озынрак була алабыз. Әйдәгез, литий батареяларыбызны саклау өчен бергәләп эшлик!