ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററി സ്ഫോടനത്തിന്റെ പ്രത്യേക വിശകലനം

Awdur: Iflowpower - Mofani oa Seteishene sa Motlakase se nkehang

ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററി തത്വം ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററിയിൽ ഒരു പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ്, ഒരു ആനോഡ്, ഒരു ഡയഫ്രം, ഒരു ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് പാളികൾ ദൃഡമായി ചുരുട്ടി, പാളിയും പാളിയും ഇൻസുലേറ്ററിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് എന്നിവ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൽ മുഴുകിയിരിക്കുന്നു. രണ്ട് വ്യത്യസ്ത ലിഥിയം-ഇൻസെർട്ടിക് സംയുക്തങ്ങൾ ചേർന്ന ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററി ഘടന ബാറ്ററിയായി സിലിണ്ടർ ബാറ്ററികളും ചതുരാകൃതിയിലുള്ള ബാറ്ററികളും ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്.

പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയൽ ടൈറ്റ് ട്രാൻസിഷൻ മെറ്റൽ ഓക്സൈഡ്, മെറ്റൽ ഓക്സൈഡ്, മെറ്റൽ സൾഫൈഡ് മുതലായവയാണ്. വാണിജ്യ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയൽ ആണ് സംക്രമണ ലോഹ ഓക്സൈഡുകൾക്ക് ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ആനോഡ് മെറ്റീരിയൽ. ആനോഡ് മെറ്റീരിയൽ കർശനമായി അജൈവമായ ലോഹേതര വസ്തുക്കൾ, ലോഹ-ലോഹമല്ലാത്ത സംയുക്തങ്ങൾ, ലോഹ ഓക്സൈഡുകൾ മുതലായവയാണ്.

ലിഥിയം അയൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് മെറ്റീരിയൽ ചാലക വസ്തുവിൽ രൂപപ്പെടുന്ന ഇലക്ട്രോഡ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയൽ ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററിയുടെ ഒരു ഇറുകിയ ഭാഗമായി ബാറ്ററിയുടെ വോൾട്ടേജും ശേഷിയും ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് നിർണ്ണയിക്കുന്നു, കൂടാതെ ബാറ്ററി ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴും കറന്റ് ട്രാൻസ്മിഷനുള്ള ആഗ്രഹം വഹിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് ലായനിയിൽ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൽ മുഴുകിയിരിക്കുന്ന പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് വസ്തുക്കൾ തടയുന്നതിനായി, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൽ മുഴുകിയിരിക്കുന്ന പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് വസ്തുക്കൾ വേർതിരിക്കുന്നു. പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിൽ നിന്നാണ് LI എടുക്കുന്നത്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിൽ ഉൾച്ചേർക്കുന്നു, പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് ലിഥിയം അവസ്ഥയിലാണ്, ഇലക്ട്രോണുകളുടെ നഷ്ടപരിഹാര ചാർജ് ബാഹ്യ സർക്യൂട്ട് വഴി നൽകുന്നു, അങ്ങനെ ചാർജിന്റെ ബാലൻസ് ഉറപ്പാക്കുന്നു.

ഡിസ്ചാർജ് ഡിസ്ചാർജുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ Li നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിൽ നിന്ന് നീക്കം ചെയ്യപ്പെടുകയും ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് കാഥോഡ് മെറ്റീരിയലിലേക്ക് ഉൾപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. സാധാരണ ചാർജിംഗ്, ഡിസ്ചാർജ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ലെയേർഡ് കാർബൺ വസ്തുക്കൾക്കും ലെയേർഡ് ഘടനകൾക്കും ഇടയിൽ ലിഥിയം അയോണുകൾ ഉൾച്ചേർത്ത് നീക്കം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഇത് സാധാരണയായി മെറ്റീരിയൽ പാളിയുടെ സ്പെയ്സിംഗിൽ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തുന്നത് അവയുടെ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയ്ക്ക് കേടുപാടുകൾ വരുത്താതെ മാത്രമാണ്. ചാർജ്, ഡിസ്ചാർജ് പ്രക്രിയയിൽ, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിന്റെ രാസഘടന അടിസ്ഥാനപരമായി മാറ്റമില്ല.

ബാറ്ററി ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ഉയർന്ന ശേഷി പിന്തുടരുന്നതിനാൽ, ബാറ്ററിക്കുള്ളിൽ സുരക്ഷാ നടപടികൾ ചേർക്കുന്നത് അയോൺ പ്രതികരണ സമവാക്യം കൂടുതൽ അസാധ്യമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. 1991-ലെ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി വാണിജ്യവൽക്കരണം മുതൽ ഈ ചാർട്ടേഡ് വരെ, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ ഊർജ്ജ ശേഷി നാലോ അഞ്ചോ മടങ്ങ് ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി സ്ഫോടനത്തിന്റെ ഒരു സംവിധാനം ചേർത്തു. അതിനാൽ ഇത് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് നമുക്ക് മനസ്സിലാകും, അതുവഴി ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററി പൊട്ടിത്തെറിക്കാനുള്ള യഥാർത്ഥ കാരണം എന്താണെന്ന് നമുക്ക് മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയും.

ലിഥിയം ബ്രാഞ്ച് ക്രിസ്റ്റൽ ഗ്രോത്ത് ബാറ്ററിയുടെ ചാർജും ഡിസ്ചാർജും ലിഥിയം അയോണുകളുടെ റിട്ടേൺ ട്രാൻസ്ഫറാണ്. ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ, ലിഥിയം അയോണുകൾ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിൽ ഉൾച്ചേർത്ത ലോഹ ലിഥിയം ആയി കുറയുന്നു. പൊതുവേ, ലിഥിയം ഇന്റർലെയർ ഘടനയിൽ ഉൾച്ചേർക്കാൻ കഴിയും, വളർച്ചയുടെ അനിശ്ചിതത്വം കാരണം ഇലക്ട്രോഡിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഇത് വളരാം, കൂടാതെ വളർച്ചാ പാളിക്ക് ബ്രാഞ്ചിന്റെ അതേ കുത്തേറ്റ ഘടനയുണ്ട്, ഇത് ബാറ്ററിയുടെ ഡയഫ്രത്തിന് കേടുവരുത്തും, ഇത് ബാറ്ററിക്കുള്ളിൽ ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടിന് കാരണമാകും.

പിന്നെ ബാറ്ററി സ്ഫോടനവും. ബാറ്ററി തകരാറിലാണെങ്കിൽ, ലോഹകണങ്ങൾ ബാറ്ററിയുടെ ഇൻസുലേറ്റിംഗ് പാളിയിലൂടെ പോസിറ്റീവ് നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിനെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു, വൈദ്യുതധാരയുടെ ദിശ മാറ്റുന്നു, ഇത് ആന്തരിക മെറ്റീരിയൽ വിഘടിപ്പിക്കാൻ കാരണമാകുന്നു, അങ്ങനെ രാസപ്രവർത്തനം നിയന്ത്രണം നഷ്ടപ്പെടുന്നു, കൂടുതൽ താപം പുറത്തുവിടുന്നു, ബാറ്ററി പാക്കേജ് ബാറ്ററി കത്തിക്കുന്നു. നമ്മുടെ നിലവിലെ ബാറ്ററി ചാർജ് ചെയ്യുന്നത് ഒരു സംരക്ഷണ സംവിധാനമാണ്, ഫീഡ്‌ബാക്ക് ബാറ്ററി വോൾട്ടേജ്, അലേർട്ട് ഓവർ ചാർജ്, ഇത് ഓവർചാർജ്, ബാറ്ററി സംരക്ഷണ സംവിധാനം അല്ലെങ്കിൽ ബാറ്ററി ചാർജർ കേടുപാടുകൾ എന്നിവയ്ക്ക് കാരണമാകാം. ചാർജിംഗ് സംഭവിക്കുമ്പോൾ, കാഥോഡ് മെറ്റീരിയലിൽ അവശേഷിക്കുന്ന ലിഥിയം അയോൺ നീക്കം ചെയ്യുകയും നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിൽ ഉൾപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നത് തുടരുന്നു. കാർബൺ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിൽ ഉൾച്ചേർത്ത പരമാവധി ലിഥിയം എത്തിയാൽ, അധിക ലിഥിയം ലിഥിയം ലോഹത്തിന്റെ രൂപത്തിൽ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിൽ നിക്ഷേപിക്കും, ഇത് ബാറ്ററിയുടെ സ്ഥിരത പ്രകടനത്തെ വളരെയധികം കുറയ്ക്കും.

ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണ് സ്ഫോടനം പോലും, ബാറ്ററി ശേഷി മെച്ചപ്പെടുത്തുക മാത്രമല്ല, സുരക്ഷാ പ്രകടനവും അവഗണിക്കാൻ കഴിയില്ല. ഇന്ന്, ചില ബാറ്ററി നിർമ്മാതാക്കൾ ബാറ്ററികൾ കണ്ടെത്തുന്നതിന് പോലും ഉയർന്ന സുരക്ഷാ മാനദണ്ഡങ്ങൾ പാലിക്കുന്നു. ആണി ബാറ്ററിയിലേക്ക് തുളച്ചുകയറുമ്പോൾ, അത് നേരിട്ട് പോസിറ്റീവ് നെഗറ്റീവിലേക്ക് ബന്ധിപ്പിക്കുമെന്നും, ഇത് ആന്തരിക ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടിന് കാരണമാകുമെന്നും ഞങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുന്നു.

ജെൽ ഇലക്ട്രോലൈറ്റും പോളിമർ ഇലക്ട്രോലൈറ്റും കൂടുതൽ പര്യവേക്ഷണത്തിലാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് പോളിമർ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ വികസനത്തിൽ, ബാറ്ററിയിൽ ദ്രാവക ജൈവ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ബാഷ്പീകരണമില്ല, ഇത് ബാറ്ററിയുടെ സുരക്ഷയെ വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.