ලිතියම් බැටරි ධාරිතාවයට හේතුව කුමක්ද?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Портативті электр станциясының жеткізушісі

වාර්තාවලට අනුව, කාමර උෂ්ණත්වයේ දී -20 ¡ã C දී ලිතියම්-අයන බැටරියේ විසර්ජන ධාරිතාව 31.5% ක් පමණ වේ. සාම්ප්‍රදායික ලිතියම්-අයන බැටරි මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වය -20 ~ + 55 ¡ã C අතර වේ.

නමුත් අභ්‍යවකාශ වාහන කාණ්ඩයේ, විදුලි වාහන සඳහා, -40 ¡ã C දී බැටරිය නිසි ලෙස ක්‍රියා කිරීම අවශ්‍ය වේ. එබැවින්, ලිතියම් අයන බැටරිවල අඩු උෂ්ණත්ව ගුණාංග වැඩිදියුණු කිරීම ඉතා වැදගත් වේ. අඩු උෂ්ණත්ව පරිසරවලදී, ඉලෙක්ට්‍රෝලයෙහි දුස්ස්රාවීතාවය වැඩි වන අතර, අර්ධ වශයෙන් ඝන වූ විට පවා, ලිතියම් අයන බැටරියේ අඩු සන්නායකතාවයක් ඇති කරයි.

අඩු උෂ්ණත්ව පරිසරයකදී ඉලෙක්ට්‍රෝලය සහ සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩය සහ ප්‍රාචීරය අතර ගැළපුම පිරිහී යයි. අඩු උෂ්ණත්ව පරිසරයන් යටතේ ලිතියම් අයන බැටරියේ සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩය දැඩි ලෙස අවක්ෂේපණය වූ අතර, අවක්ෂේපිත ලෝහ ලිතියම් ඉලෙක්ට්‍රෝලය සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර, නිෂ්පාදන තැන්පත් වීම ඝන ඉලෙක්ට්‍රෝලය අතුරුමුහුණත (SEI) ඝනකමකට හේතු විය. අඩු උෂ්ණත්ව පරිසරයක් යටතේ ලිතියම්-අයන බැටරි ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍යයේ අභ්‍යන්තර විසරණ පද්ධතිය අඩු කරයි, ආරෝපණ හුවමාරු සම්බාධනය (RCT) සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වේ.

විශේෂඥ දෘෂ්ටිකෝණය 1: ඉලෙක්ට්‍රොලයින් ද්‍රාවණය ලිතියම් අයන බැටරිවල අඩු උෂ්ණත්ව ක්‍රියාකාරිත්වයට බලපාන අතර, ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් වල සංයුතිය සහ ද්‍රව්‍යකරණ ගුණාංග බැටරියේ අඩු උෂ්ණත්ව ක්‍රියාකාරිත්වයට ඍණාත්මක බලපෑමක් ඇති කරයි. බැටරියේ මතුපිට ඇති ගැටළුව නම්: ඉලෙක්ට්‍රෝලයෙහි දුස්ස්රාවිතතාවය විශාල වීම, අයන සන්නායකතාවය මන්දගාමී වීම, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස බාහිර පරිපථයේ ඉලෙක්ට්‍රෝන සංක්‍රමණ වේගය අඩු වීම, එබැවින් බැටරිය දැඩි ලෙස ධ්‍රැවීකරණය වී ඇති අතර ආරෝපණ සහ විසර්ජන ධාරිතාව තියුණු අඩුවීමක් දක්නට ලැබේ. විශේෂයෙන් අඩු උෂ්ණත්ව ආරෝපණයකදී, ලිතියම් අයන පහසුවෙන් සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ මතුපිට ලිතියම් ඩෙලෙග්‍රේන් සෑදිය හැකි අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස බැටරිය අසාර්ථක වේ.

විද්‍යුත් විච්ඡේදකයේ අඩු උෂ්ණත්ව ක්‍රියාකාරිත්වය ඉලෙක්ට්‍රෝලයේම සන්නායකතාවයේ ප්‍රමාණයට සමීපව සම්බන්ධ වේ, විද්‍යුත් සන්නායකතාවයේ සම්ප්‍රේෂණ අයනය වේගවත් වන අතර අඩු උෂ්ණත්වවලදී වැඩි ධාරිතාවක් යෙදවිය හැකිය. ඉලෙක්ට්‍රෝලය තුළ ලිතියම් ලවණ වැඩි වන තරමට සංක්‍රමණ ගණන වැඩි වන තරමට සන්නායකතාවය වැඩි වේ. ඉහළ විද්‍යුත් සන්නායකතාවය, අයන සන්නායකතාවය වේගවත් වන තරමට, ධ්‍රැවීකරණය කුඩා වන තරමට, අඩු උෂ්ණත්වයකදී බැටරියේ ක්‍රියාකාරිත්වය වඩා හොඳය.

එබැවින්, ලිතියම් අයන බැටරිවල හොඳ අඩු උෂ්ණත්ව ක්‍රියාකාරිත්වයක් ලබා ගැනීම සඳහා ඉහළ සන්නායකතාවය අත්‍යවශ්‍ය කොන්දේසියකි. විද්‍යුත් විච්ඡේදකයේ විද්‍යුත් සන්නායකතාවය විද්‍යුත් විච්ඡේදකයේ සංයුතියට සම්බන්ධ වන අතර ද්‍රාවකයේ දුස්ස්රාවිතතාවය විද්‍යුත් විච්ඡේදක විද්‍යුත් සන්නායකතාවයේ මාර්ගය වැඩි දියුණු කිරීමයි. ද්‍රාවකයේ අඩු උෂ්ණත්වයකදී ද්‍රාවකයේ ද්‍රවශීලතාවය යහපත් වීම අයන ප්‍රවාහනය සහතික කරන අතර, අඩු උෂ්ණත්වයේ දී ඉලෙක්ට්‍රෝලය මගින් සාදන ලද ඝන ඉලෙක්ට්‍රෝලය පටලය ලිතියම් අයන සන්නායකතාවයට බලපාන යතුරක් වන අතර, RSEI යනු අඩු උෂ්ණත්ව පරිසරයක ලිතියම් අයන බැටරියක තද සම්බාධනයකි.

විශේෂඥ 2: ලිතියම් අයන බැටරිවල අඩු උෂ්ණත්ව ක්‍රියාකාරිත්වය සීමා කිරීමට බලපාන රස සාධක වන්නේ අඩු උෂ්ණත්වයන්, නව Li + විසරණ සම්බාධනය, නමුත් SEI පටලය නොවේ. ස්ථර ව්‍යුහයට ඒකමාන ලිතියම්-අයන විසරණ නාලිකාවක් යන දෙකම ඇති අතර එය ත්‍රිමාණ නාලිකා ව්‍යුහ ස්ථායිතාවයක් ඇති අතර එය පළමු වාණිජ ලිතියම් අයන බැටරි ධනාත්මක ද්‍රව්‍යය වේ. එහි නියෝජිත ද්‍රව්‍ය අතර LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 සහ Li (Ni, Co, Mn) O2, e. ඇතුළත් වේ.