Statistik ma'lumotlarga ko'ra, lityum-ion batareyalarga bo'lgan global talab 1,3 milliardga yetdi va dastur sohalarining uzluksiz kengayishi bilan bu ko'rsatkich yildan-yilga ortib bormoqda.Shu sababli, turli sohalarda lityum-ion batareyalardan foydalanishning tez sur'atlarda o'sishi bilan batareyaning xavfsizlik ko'rsatkichlari tobora ortib bormoqda, bu nafaqat lityum-ion batareyalarni mukammal zaryadlash va zaryadsizlantirishni talab qiladi, balki yuqori darajani ham talab qiladi. xavfsizlik ko'rsatkichlari.Oxir oqibat, lityum batareyalar nima uchun yong'in va hatto portlash, qanday choralarni oldini olish va yo'q qilish mumkin?
Avvalo, lityum batareyalarning moddiy tarkibini tushunamiz.Lityum-ion batareyalarning ishlashi asosan ishlatiladigan batareyalarning ichki materiallarining tuzilishi va ishlashiga bog'liq.Ushbu ichki batareya materiallariga salbiy elektrod materiallari, elektrolitlar, diafragma va musbat elektrod materiallari kiradi.Ular orasida ijobiy va salbiy materiallarni tanlash va sifati lityum-ion batareyalarning ishlashi va narxini bevosita aniqlaydi.Shu sababli, arzon va yuqori samarali ijobiy va salbiy elektrod materiallarini tadqiq qilish lityum-ion batareyalar sanoatini rivojlantirishning asosiy yo'nalishi bo'ldi.
Salbiy elektrod materiali odatda uglerod materiali sifatida tanlanadi va hozirgi vaqtda rivojlanish nisbatan etuk.Katod materiallarini ishlab chiqish lityum-ionli akkumulyatorlarning ishlashini yanada yaxshilash va narxni pasaytirishni cheklovchi muhim omil bo'ldi.Lityum-ion batareyalarning hozirgi tijorat ishlab chiqarishida katod materialining narxi umumiy batareya narxining taxminan 40% ni tashkil qiladi va katod materialining narxini pasaytirish to'g'ridan-to'g'ri lityum-ion batareyalar narxining pasayishini aniqlaydi.Bu, ayniqsa, lityum-ion batareyalar uchun to'g'ri keladi.Misol uchun, uyali telefon uchun kichik lityum-ion batareyasi uchun atigi 5 gramm katod materiali kerak bo'lsa, avtobusni boshqarish uchun lityum-ion quvvat batareyasi 500 kg gacha katod materialini talab qilishi mumkin.
Li-ion batareyalarining musbat elektrodi sifatida ishlatilishi mumkin bo'lgan nazariy jihatdan ko'plab turdagi materiallar mavjud bo'lsa-da, umumiy ijobiy elektrod materialining asosiy komponenti LiCoO2 hisoblanadi.Zaryad olayotganda, batareyaning ikki qutbiga qo'shilgan elektr potentsiali musbat elektrodning birikmasini qatlamli tuzilishga ega bo'lgan salbiy elektrodning uglerodiga kiritilgan lityum ionlarini chiqarishga majbur qiladi.Bo'shatilganda litiy ionlari uglerodning qatlamli tuzilishidan cho'kadi va musbat elektroddagi birikma bilan qayta birlashadi.Litiy ionlarining harakati elektr tokini hosil qiladi.Bu lityum batareyalarning ishlash printsipi.
Printsip oddiy bo'lsa-da, haqiqiy sanoat ishlab chiqarishida ko'proq amaliy masalalarni ko'rib chiqish kerak: musbat elektrodning materiali ko'p zaryadlash va zaryadsizlanish faolligini saqlab turish uchun qo'shimchalarga muhtoj va salbiy elektrodning materiali ishlab chiqilgan bo'lishi kerak. ko'proq lityum ionlarini joylashtirish uchun molekulyar tuzilish darajasi;musbat va salbiy elektrodlar orasiga to'ldirilgan elektrolit, barqarorlikni saqlashdan tashqari, yaxshi elektr o'tkazuvchanligiga ega bo'lishi va batareyaning ichki qarshiligini kamaytirishi kerak.
Lityum-ion batareyasi yuqorida aytib o'tilgan barcha afzalliklarga ega bo'lsa-da, lekin uning himoya pallasiga qo'yiladigan talablari nisbatan yuqori bo'lsa-da, jarayonni qo'llashda haddan tashqari zaryadlash, haddan tashqari zaryadsizlanish fenomeniga yo'l qo'ymaslik kerak, deşarj oqimi bo'lmasligi kerak. juda katta bo'lishi kerak, umuman, tushirish tezligi 0,2 S dan oshmasligi kerak. Lityum batareyalarni zaryadlash jarayoni rasmda ko'rsatilgan.Zaryadlash davrida lityum-ion batareyalar zaryadlash boshlanishidan oldin batareyaning kuchlanishi va haroratini aniqlashi kerak, uni zaryad qilish mumkinmi yoki yo'qmi.Batareyaning kuchlanishi yoki harorati ishlab chiqaruvchi tomonidan ruxsat etilgan diapazondan tashqarida bo'lsa, zaryadlash taqiqlanadi.Ruxsat etilgan zaryadlash kuchlanish diapazoni: har bir batareya uchun 2,5V ~ 4,2V.
Batareya chuqur zaryadsizlangan bo'lsa, zaryadlovchi qurilmani oldindan zaryadlash jarayonini talab qilish kerak, shunda batareya tez zaryadlash shartlariga javob beradi;keyin, batareya ishlab chiqaruvchisi tomonidan tavsiya etilgan tez zaryadlash tezligiga ko'ra, odatda 1C, zaryadlovchi batareyani doimiy oqim bilan zaryad qiladi va batareya zo'riqishida sekin ko'tariladi;batareya zo'riqishida o'rnatilgan tugatish kuchlanishiga (odatda 4,1V yoki 4,2V) yetganda, doimiy oqim zaryadlash to'xtatiladi va zaryadlash oqimi Batareya zo'riqishida belgilangan tugatish kuchlanishiga (odatda 4,1V yoki 4,2V) yetganda, doimiy oqim zaryadlanadi. tugaydi, zaryadlash oqimi tezda pasayadi va zaryadlash to'liq zaryadlash jarayoniga kiradi;to'liq zaryadlash jarayonida zaryadlash oqimi zaryad tezligi C / 10 dan pastga tushmaguncha yoki to'liq zaryadlash vaqti oshib ketguncha asta-sekin pasayadi, so'ngra u eng yuqori zaryadlovchiga aylanadi;yuqori zaryadlash vaqtida zaryadlovchi batareyani juda kichik zaryadlash oqimi bilan to'ldiradi.Yuqori zaryadlash muddati tugagandan so'ng, zaryad o'chiriladi.
Yuborilgan vaqt: 2022 yil 15-noyabr