Լիթիումի իոնային մարտկոցի պայթյունի հատուկ վերլուծություն

Автор: Iflowpower – Портативті электр станциясының жеткізушісі

Լիթիումի իոնային մարտկոցի սկզբունքը Լիթիումի իոնային մարտկոցը կազմված է դրական էլեկտրոդից, անոդից, դիֆրագմայից և էլեկտրոլիտից։ Դրական և բացասական էլեկտրոդների շերտը սերտորեն գլորվում է իրար, և շերտն ու շերտը բաժանվում են մեկուսիչից, իսկ դրականն ու բացասականը ընկղմվում են էլեկտրոլիտի մեջ: Գլանաձև մարտկոցները և քառակուսի մարտկոցները օգտագործվել են որպես լիթիումի իոնային մարտկոցի կառուցվածքի մարտկոց, որը կազմված է համապատասխանաբար երկու տարբեր լիթիում-ներդիր միացություններից:

Դրական էլեկտրոդի նյութը սերտորեն անցումային մետաղի օքսիդն է, մետաղի օքսիդը, մետաղի սուլֆիդը և այլն: Առևտրային Դրական էլեկտրոդի նյութը, որը սովորաբար օգտագործվում է լիթիում-իոնային մարտկոցներում, ամենաշատ օգտագործվող անոդ նյութն է անցումային մետաղների օքսիդների համար: Անոդի նյութը ամուր անօրգանական ոչ մետաղական նյութեր է, մետաղական-ոչ մետաղական կոմպոզիտներ, մետաղական օքսիդներ և այլն:

Լիթիումի երկաթի ֆոսֆատ դրական և բացասական նյութ Էլեկտրոդային էլեկտրոդի նյութը, որը ձևավորվում է հաղորդիչ նյութի վրա, որոշում է մարտկոցի լարման և հզորության էլեկտրոլիտը որպես լիթիումի իոնային մարտկոցի ամուր մաս, և մարտկոցի լիցքավորման և լիցքաթափման ժամանակ հոսանքի հաղորդման ցանկություն է խաղում: Էլեկտրոլիտի լուծույթում էլեկտրոլիտի մեջ ընկղմված դրական և բացասական էլեկտրոդների նյութը կանխելու համար դրական և բացասական էլեկտրոդային նյութը առանձնացվում է էլեկտրոլիտի մեջ ընկղմված դրական և բացասական էլեկտրոդային նյութից: LI-ն վերցվում է դրական էլեկտրոդից, իսկ բացասական էլեկտրոդը տեղադրվում է բացասական էլեկտրոդի մեջ, դրական էլեկտրոդը գտնվում է լիթիումի վիճակում, էլեկտրոնների փոխհատուցման լիցքը մատակարարվում է արտաքին միացումից՝ ապահովելու լիցքի հավասարակշռությունը:

Լիցքաթափումը կապված է լիցքաթափման հետ, իսկ Li-ն հեռացվում է բացասական էլեկտրոդից և էլեկտրոլիտի միջոցով տեղադրվում է կաթոդի նյութի մեջ։ Լիցքավորման և լիցքաթափման նորմալ պայմաններում լիթիումի իոնները տեղադրվում և հեռացվում են շերտավոր ածխածնային նյութերի և շերտավոր կառուցվածքների միջև, ինչը սովորաբար միայն նյութի շերտի միջակայքում փոփոխություններ է առաջացնում՝ առանց դրանց բյուրեղային կառուցվածքը վնասելու: Լիցքավորման և լիցքաթափման գործընթացում բացասական էլեկտրոդի նյութի քիմիական կառուցվածքը հիմնականում անփոփոխ է:

Իոնային ռեակցիայի հավասարումը գնալով ավելի ու ավելի անհնար է դառնում մարտկոցի ներսում անվտանգության միջոցներ ավելացնել, քանի որ այն ավելի մեծ հզորություն է փնտրում մարտկոցի կյանքը մեծացնելու համար: Սկսած 1991 թվականի լիթիում-իոնային մարտկոցների առևտրայնացումից մինչև այս կանոնադրությունը, լիթիում-իոնային մարտկոցների հզորությունը ավելացրեց չորս կամ հինգ անգամ լիթիում-իոն մարտկոցների պայթյունի մեխանիզմ: Այսպիսով, մենք հասկանում ենք, թե ինչպես է այն աշխատում, և մենք կարող ենք հասկանալ, թե ինչն է բնօրինակը առաջացրել լիթիումի իոնային մարտկոցի պայթյունը:

Լիթիումի ճյուղի բյուրեղային աճի մարտկոցի լիցքավորումը և լիցքաթափումը լիթիումի իոնների վերադարձի փոխանցումն է: Լիցքավորման ժամանակ լիթիումի իոնները վերածվում են մետաղի լիթիումի՝ ներկառուցված բացասական էլեկտրոդի մեջ։ Ընդհանրապես, լիթիումը կարող է ներկառուցվել միջշերտային կառուցվածքում, որը կարող է աճել էլեկտրոդի մակերևույթում աճի անորոշության պատճառով, իսկ աճի շերտը ունի նույն դանակահարված կառուցվածքը, ինչ ճյուղը, ինչը կարող է վնասել մարտկոցի դիֆրագմը, ինչը հանգեցնում է մարտկոցի ներսում կարճ միացման:

Եվ մարտկոցի պայթյուն: Եթե ​​մարտկոցը թերի է, մետաղական մասնիկները դրական բացասական էլեկտրոդը միացնում են մարտկոցի մեկուսիչ շերտով, փոխում հոսանքի ուղղությունը՝ հանգեցնելով ներքին նյութի քայքայմանը, այնպես որ քիմիական ռեակցիան կորցնում է վերահսկողությունը, ավելի շատ ջերմություն է թողնում, վառում է մարտկոցի փաթեթի մարտկոցը. Կաթոդի նյութում մնացած լիթիումի իոնը Շարունակվում է հեռացնել և ներկառուցվել բացասական էլեկտրոդի նյութի մեջ: Եթե ​​հասնի ածխածնի բացասական էլեկտրոդում ներկառուցված առավելագույն լիթիումը, լիթիումի ավելցուկը կտեղադրվի բացասական էլեկտրոդի նյութի վրա՝ լիթիումի մետաղի տեսքով, ինչը զգալիորեն նվազեցնում է մարտկոցի կայունությունը:

Նույնիսկ պայթյունը կապված է լիթիում-իոնային մարտկոցի հետ, ոչ միայն մարտկոցի հզորությունն է բարելավվել, այլև անվտանգության ցուցանիշները չեն կարող անտեսվել: Այսօր որոշ մարտկոցներ արտադրողներ ունեն անվտանգության բարձր ստանդարտներ, նույնիսկ մարտկոցները հայտնաբերելու համար: Մենք հասկանում ենք, որ երբ մեխը ներթափանցում է մարտկոցի մեջ, այն ուղղակիորեն կմիանա դրական բացասականին, ինչը ներքին կարճ միացում կառաջացնի։

Գել էլեկտրոլիտը և պոլիմերային էլեկտրոլիտը նույնպես գտնվում են հետագա հետազոտության մեջ, հատկապես պոլիմերային էլեկտրոլիտի մշակման մեջ, մարտկոցում չկա հեղուկ օրգանական էլեկտրոլիտի ցնդողություն, ինչը մեծապես բարելավում է մարտկոցի անվտանգությունը: