Литий-иондук батарейканын иштөө принцибинин себеби жана алсыздануу себеби

Pengarang：Iflowpower – పోర్టబుల్ పవర్ స్టేషన్ సరఫరాదారు

Литий-иондук батарейка кадмий жана суутек-никель батареясынан кийинки эң ылдам экинчи батарея болуп саналат. Колдонулган колдонуучулар литий батарейкасы белгилүү бир убакытты колдонгондон кийин кубаттуулукту азайтарын билиши керек. Бул макалада литий-иондук батарейкалардын иштөө принцибинин мүмкүн болгон себептерин жана кубаттуулуктун төмөндөшүн жалпылайт жана талдоо, мен сизге жардам берем деп үмүттөнөм.

Литий-иондук батарейканын иштөө принциби Литий-иондук батарейка - бул экинчилик батарея (кайра заряддалуучу батарея), ал негизинен оң жана терс электроддор арасында жылыш үчүн литий иондоруна таянат. Заряддоо жана разряд процессинде эки электроддун ортосуна Li+ киргизилет жана ээн калат: Заряддоодо Li+ оң электроддон шкалаланат, ал эми электролит терс электродго киргизилет, терс уюл литий абалында болот; разряд тескери. Литий батареясынын разряды химиялык кычкылдануу реакцияларына негизделген.

разряд разрядсыз болгондо, биз энергия керектөө үчүн батареяны колдонгондо, анын оң электрод литий иондорун, терс электрод литий иондорун киргизет. Заряддоо болгондо, тескерисинче. Ал батарейка электр энергиясын иштеп чыгуу үчүн белгилүү бир чыңалуу көлөмүн түзүү үчүн белгилүү бир чыңалууга ээ.

Ар бир заряддын жана разряддын циклинде литий-ион (Li) электр энергиясын, оң электроддон → терс электроддон → оң электроддон оң ​​жана терс электрод материалдарынан кыймылды алып жүрүүчү катары иштейт жана химиялык жана электр энергиясын бири-бирине айландырат. Зарядды өткөрүп берүүнү ишке ашыруу, бул "литий-иондук батареянын" негизги принциби. Электролиттин эсебинен изоляциялык пленка ж.б.

электрондук изолятор болуп саналат, ошондуктан бул циркуляция оң жана терс уюлдардын ортосунда алдыга жана артка жылбайт жана алар электроддун химиялык реакциясына гана катышат. Литий батареясынын сыйымдуулугунун төмөндөшүнүн себептери кадмий батареясынан жана суутек никель батареяларынан кийинки эң ылдам экинчи батарея болуп саналат. Литий-иондук батарейкаларды колдонуу негизинен заряддоо жана разряд циклинин туруктуулугуна көз каранды жана башка экинчилик батареялар, Литий-иондук батарейкалар цикл учурунда сөзсүз болот.

1 Компоненттердин курамы. Компоненттердин трансформациясы фазалык алмашуунун жана физикалык фаза түзүмүнүн өзгөрүшүнө оңой алып келиши мүмкүн. Электроддук материалдын фазалык өтүшү тордун параметрлеринин өзгөрүшүнө жана тордун дал келбестигине алып келиши мүмкүн, ошону менен индукцияланган стресс дандын майдалануусуна алып келет жана жаракалардын жайылышын шарттайт, натыйжада материалдын түзүмүнө механикалык зыян келтирет, ошону менен электрохимиялык көрсөткүчтөрдүн начарлашына алып келет.

2. Терс электрод материалдык структурасында көбүнчө терс электрод материалы көмүртек материалы, литий титанат жана башкалар колдонулат, бул кагаз типтүү терс графитти талдайт.

Литий батареясынын кубаттуулугунун начарлашы биринчи жолу пайда болот, бул этапта SEI литий иондорунун бир бөлүгүн жалмап, терс электроддун бетинде пайда болот. Литий батареясы колдонулгандыктан, графит структурасынын өзгөрүшү батареянын кубаттуулугунун төмөндөшүнө алып келиши мүмкүн. Графиттин морфологиясы сакталганы менен, анын (002) кристалл бетинин жарымы чоң, натыйжада С огу багытында майда бүртүкчөлөр пайда болот, ал эми кристалл структурасынын өзгөрүшү көмүртек материалында жаракаларды пайда кылат, ал өз кезегинде терс беттин бетин бузат.

Тасма жана SEI плёнкасын оңдоого көмөктөшөт, SEI пленкасынын ашыкча өсүшү активдүү литийди керектейт, ошентип литий батарейкаларынын кайтарымсыз кубаттуулугунун начарлашына алып келет. 3. Электролит негизинен эриткичтин, электролиттин жана кошумчалардын үч бөлүгүн камтыйт.

эриткичтин ажыроо, электролиттердин ажыроо литий батареянын кубаттуулугу жоготууга алып келиши мүмкүн. Электролиттин ажыроосу жана каптал реакциясы литий батареясынын кубаттуулугун төмөндөтүүнүн негизги фактору болуп саналат. Литий батарейкасынын циркуляциясы менен оң жана терс электрод материалына карабастан, электролиттин ажыроосу жана нормалдуу жана терс электрод материалынын ортосундагы интерфейс Реакция кубаттуулуктун начарлашына алып келиши мүмкүн.

4, терс электрод активдүү салыштырмалуу оң электрод активдүү өтө төмөн болгондо, оң так реакция өтө төмөн, аны заряддоо үчүн жеңил болот. Литий батарейкасынын оң өтүшү, негизинен, электрохимиялык инерттүү заттардын (мисалы, CO3O4, MN2O3 ж.

5, кубаттоо учурунда оң электрод активдүү материалдык туруксуздук менен электрод туруксуздук, электролит реакциялары менен реакция. Бул оң электрод материалынын туруксуз факторлоруна, оң электрод материалынын структуралык кемчилигине, көмүртектин кара мазмунуна, заряддоо потенциалынын өтө жогору болушуна таасир этет, мында оң электроддун материалдык структурасынын кемчилиги факторлордогу салмак болуп саналат. Литий батарейканын жеткиликтүү аянты кыскарган сайын, толтуруу энергиясы азайып, заряддоо убактысы акырындык менен кыскарат.

Көпчүлүк учурларда, литий батарейканын кубаттуулугу цикл циклине жана картаюуга байланыштуу сызыктуу ажыроо болуп саналат. 6. Сактоо температурасынын заряды жана разряд цикли литий батареясынын сыйымдуулугунун төмөндөшүнүн бирден-бир себеби эмес, ал эми жогорку температурадагы литий батареясы да кубаттуулуктун начарлашына алып келиши мүмкүн.

Толук заряддалган литий батарейкасы 40°C (104°F) температурада бир жыл бою колдонулбастан 35% сыйымдуулугун жоготот. Супер тез заряддоо батарейкага да зыян келтирет, бул батареянын иштөө мөөнөтүн кыскартат, бул мономердик литий батарейкалар үчүн абдан ачык. Литий батарейка пакети энергиядан жогору, бирок ал клетканын батарейкаларынын айырмачылыктарына байланыштуу өзгөчө тымызын.

Литий батарейкасынын муктаждыктары көбүнчө анын кубаттуулугун жана акыркы өмүрүн эсептейт. Кубаттуулуктун 80% га чейин төмөндөшү батарея топтомдорун алмаштырууну талап кылат жана литий батарейкасынын акыркы иштөө мөөнөтү колдонмонун колдонуусуна, колдонуучунун каалоосуна жана компаниянын кепилдигине жараша өзгөрүшү керек.