لتیم آئن بیٹریوں کے گہرائی سے تجزیہ کرنے کی وجوہات

著者：Iflowpower – Portable Power Station ပေးသွင်းသူ

اس کی زیادہ زندگی کی وجہ سے، لتیم آئن بیٹری بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے، استعمال کے وقت میں توسیع کے ساتھ، ابھار کا مسئلہ، حفاظتی کارکردگی مثالی نہیں ہے اور گردش کرنے والی کشندگی بھی زیادہ سنگین ہے، جس کی وجہ سے لتیم بیٹری کی گہرائی کی تحقیق اور تجزیہ اور دبانا پڑتا ہے۔ تجرباتی تحقیق اور ترقی کے تجربے کے مطابق، مصنف نے لیتھیم بیٹریوں کی وجوہات کو دو قسموں میں تقسیم کیا ہے، ایک بیٹری کی موٹائی کی وجہ سے ابھرنا ہے (دوسرا، الیکٹرولائٹک مائع آکسیڈیشن کے ابھار کی وجہ سے)۔ مختلف بیٹری سسٹمز میں، بیٹری کی موٹائی کے غالب عوامل مختلف ہوتے ہیں۔

مثال کے طور پر، لتیم ٹائٹینیٹ منفی الیکٹروڈ بیٹری میں، ابھار کے اہم عوامل ڈرم ہیں؛ گریفائٹ منفی الیکٹروڈ سسٹم میں، قطب کی موٹائی کی موٹائی اور گیس سپلائی ایکٹ کا ابھار۔ سب سے پہلے، لتیم بیٹریوں کے استعمال میں الیکٹروڈ قطب کی موٹائی کو تبدیل کیا جاتا ہے، اور الیکٹروڈ قطب کی موٹائی میں موٹائی کی تبدیلی ہوتی ہے، خاص طور پر گریفائٹ منفی الیکٹروڈ۔ موجودہ اعداد و شمار کے مطابق، لیتھیم بیٹری اعلی درجہ حرارت کے ذخیرہ اور گردش سے گزر چکی ہے، جو ڈھول بجانے کا شکار ہے، جس کی موٹائی کی شرح نمو تقریباً 6% سے 20% ہے، جس میں مثبت قطبی توسیع کا تناسب صرف 4% ہے، اور منفی توسیع کا تناسب 20% ہے۔

لتیم بیٹری کی تبدیلیوں کی موٹائی کے ابھار کی بنیادی وجہ گریفائٹ کے جوہر سے متاثر ہوتی ہے۔ منفی الیکٹروڈ گریفائٹ LICX (LIC24، LiC12 اور LIC6، وغیرہ) بناتا ہے، اور لکیری فاصلہ تبدیل ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں مائکروسکوپک اندرونی تناؤ پیدا ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں منفی الیکٹروڈ پھیلتا ہے۔

نیچے کی تصویر گریفائٹ منفی الیکٹروڈ پلیٹ کی جگہ اور چارج اور خارج ہونے والی ساخت کا ایک اسکیمیٹک ساختی چارٹ ہے۔ گریفائٹ منفی الیکٹروڈ کی توسیع بنیادی طور پر غیر موثر توسیع کی وجہ سے ہوتی ہے۔ توسیع کا یہ حصہ بنیادی طور پر ذرہ سائز، چپکنے والی ایجنٹ اور قطب شیٹ کی ساخت سے متعلق ہے.

منفی الیکٹروڈ کی توسیع کور کو خراب کرنے کا سبب بنتی ہے، اور الیکٹروڈ ڈایافرام کے درمیان بنتا ہے، اور منفی الیکٹروڈ کے ذرات ایک مائیکرو کریک بناتے ہیں، ٹھوس الیکٹرولائٹ فیز انٹرفیس (SEI) فلم ٹوٹ جاتی ہے اور دوبارہ پیدا ہوتی ہے، الیکٹرولائٹ استعمال کرتی ہے، اور گردشی کارکردگی کو خراب کرتی ہے۔ منفی الیکٹروڈ پولز کو متاثر کرنے والے بہت سے عوامل ہیں، اور چپکنے والی کی نوعیت اور قطبی شیٹ کے ساختی پیرامیٹرز دو سب سے اہم ہیں۔ گریفائٹ منفی الیکٹروڈ میں عام طور پر استعمال ہونے والا چپکنے والا SBR ہے، مختلف چپکنے والا لچکدار ماڈیولس، مختلف مکینیکل طاقت، اور پلیٹ کی موٹائی پر مختلف اثرات۔

ختم کوٹنگ کے بعد رولنگ فورس بھی بیٹری میں منفی الیکٹروڈ پلیٹ کی موٹائی سے متاثر ہوتی ہے۔ اسی تناؤ کے تحت، چپکنے والے کا لچکدار ماڈیولس جتنا بڑا ہوگا، پولرٹی فزیکل شیلفنگ اتنی ہی چھوٹی ہوگی، چارج کرتے وقت، لی + ایمبیڈنگ کی وجہ سے، گریفائٹ جالی کی توسیع؛ ایک ہی وقت میں، منفی الیکٹروڈ ذرات اور SBR کی اخترتی کی وجہ سے، اندرونی کشیدگی کو مکمل طور پر جاری کیا جاتا ہے، منفی توسیع کی شرح میں تیزی سے اضافہ کریں، SBR پلاسٹک کی اخترتی کے مرحلے میں ہے. توسیعی تناسب کا یہ حصہ ایس بی آر کے لچکدار ماڈیولس سے متعلق ہے، جو ایس بی آر کی لچکدار ماڈیولس اور مضبوطی کی طرف جاتا ہے، اور ناقابل واپسی توسیع کا چھوٹا پھیلاؤ۔

جب SBR کی مقدار متضاد ہوتی ہے، جب قطبی رولر کو دبایا جاتا ہے تو دباؤ مختلف ہوتا ہے، اور دباؤ کا فرق قطب کے ذریعہ پیدا ہونے والے بقایا تناؤ کا سبب بنتا ہے، زیادہ سے زیادہ بقایا تناؤ، جس کی وجہ سے پری فزیکل شیلفنگ کی توسیع، مکمل بجلی اور خالی بجلی کی توسیع کا تناسب؛ کم ایس بی آر مواد، رولنگ کا کم دباؤ، کم فزیکل شیلف، پہلے سے بجلی کا توسیعی تناسب اور خالی الیکٹروکوسائٹس، چھوٹا منفی پھیلاؤ کور کو خراب کرنے کا سبب بنتا ہے، منفی کو متاثر کرتا ہے لیتھیم کی ڈگری لیتھیم اور لی + ڈفیوژن کی شرح ہے، اس طرح بیٹری کی کارکردگی پر سنگین اثرات مرتب ہوتے ہیں۔ دوسرا، بیٹری گیس کی وجہ سے بلک بیٹری کی اندرونی گیس کی مقدار ایک اور اہم وجہ ہے جس کی وجہ سے بیٹری بلجنگ ہوتی ہے، چاہے یہ بیٹری ٹمپریچر سائیکل ہو، ہائی ٹمپریچر سائیکل ہو، ہائی ٹمپریچر شیلفنگ ہو، یہ بلجنگ گیس کی مختلف ڈگری پیدا کرتی ہے۔ موجودہ تحقیقی نتائج کے مطابق، الیکٹریکل کور سوجن کا جوہر الیکٹرولائٹ کے گلنے سے ہوتا ہے۔

الیکٹرولائٹ کے گلنے کی دو صورتیں ہیں، ایک الیکٹرولائٹ کی ناپاکی، جیسے نمی اور دھاتی نجاست الیکٹرولائٹک سیال کو گلنے کے لیے، اور دوسرا الیکٹرولائٹک سیال کا بہت کم ہونا، جو چارجنگ کے دوران گلنے کا سبب بنتا ہے، اور الیکٹرولائٹ میں سالوینٹس جیسے EC، DEC، الیکٹرویلیٹک ری ایکشن کے بعد آزادانہ طور پر پیدا ہوتے ہیں۔ ہائیڈرو کاربن، ایسٹر، ایتھر اور CO2 وغیرہ ہیں۔ لتیم بیٹری اسمبلی مکمل ہونے کے بعد، پہلے سے طے شدہ عمل کے دوران تھوڑی مقدار میں گیس پیدا ہوتی ہے، اور یہ گیسیں ناگزیر ہیں، اور نام نہاد برقی کور ناقابل واپسی صلاحیت کے نقصان کا ذریعہ ہیں۔ پہلے چارج اور خارج ہونے کے عمل کے دوران، الیکٹران خارجی سرکٹ کے بعد منفی الیکٹروڈ کے الیکٹرولائٹک محلول کے ساتھ الیکٹرولائٹک محلول تک پہنچتے ہیں، جس سے گیس بنتی ہے۔

اس عمل میں، SEI گریفائٹ منفی الیکٹروڈ کی سطح پر بنتا ہے، SEI کی موٹائی میں اضافے کے ساتھ، الیکٹران الیکٹرولائٹ کے مسلسل آکسیکرن میں داخل نہیں ہو سکتے۔ بیٹری کی زندگی کے دوران، الیکٹرولائٹ میں یا الیکٹرولائٹ میں نجاست یا نمی کی وجہ سے، اندرونی گیس کا حجم بتدریج بڑھتا جائے گا۔ الیکٹرولائٹ کی موجودگی کو سنجیدگی سے خارج کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، اور نمی کنٹرول سخت نہیں ہے.

الیکٹرولائٹک حل خود سخت نہیں ہے، اور بیٹری پیک کو سختی سے پانی میں متعارف نہیں کرایا جاتا ہے، کونیی ڈسپینسنگ کا سبب بنتا ہے، اور بیٹری کی اوورٹیلائزیشن بھی بیٹری کی گیس کی پیداوار کو تیز کرے گی۔ رفتار، بیٹری کی خرابی کا باعث بنتی ہے۔ مختلف نظاموں میں، بیٹری کی پیداوار کی مقدار مختلف ہوتی ہے۔

گریفائٹ منفی الیکٹروڈ بیٹری میں، گیس کی پیداوار کی وجہ بنیادی طور پر SEI فلم کی تشکیل ہے، بیٹری میں نمی کی حد سے زیادہ ہے، اور کیمیائی بہاؤ غیر معمولی ہے، پیکج غریب ہے، اور لتیم ٹائٹینیٹ میں بیٹری فلورسنٹ تناسب NCM بیٹری سسٹم کو زیادہ سنجیدہ ہونا چاہیے۔ الیکٹرولائٹ میں نجاست، نمی اور عمل کے علاوہ، گریفائٹ منفی الیکٹروڈ سے ایک اور فرق یہ ہے کہ لیتھیم ٹائٹینیٹ گریفائٹ منفی الیکٹروڈ بیٹری کی طرح نہیں ہو سکتا، اس کی سطح پر SEI فلم بناتا ہے، اس کے الیکٹرولائٹ کے رد عمل کو روکتا ہے۔ چارج اور ڈسچارج کے دوران الیکٹرولائٹ ہمیشہ براہ راست Li4Ti5O12 کی سطح کے ساتھ رابطے میں رہتا ہے، جس کے نتیجے میں Li4Ti5O12 مواد کی سطح میں مسلسل کمی واقع ہوتی ہے، جو Li4Ti5o12 بیٹری کے پیٹ پھولنے کی بنیادی وجہ ہو سکتی ہے۔

گیس کے اہم اجزاء H2، CO2، CO، CH4، C2H6، C2H4، C3H8، وغیرہ ہیں۔ جب لیتھیم ٹائٹینیٹ کو الگ الگ الیکٹرولائٹ میں ڈبویا جاتا ہے، تو صرف CO2 ہی پیدا ہوتا ہے، اور NCM مواد کے ساتھ بیٹری تیار کرنے کے بعد، پیدا ہونے والی گیسوں میں H2، CO2، CO، اور تھوڑی مقدار میں گیسی ہائیڈرو کاربن شامل ہوتے ہیں، اور بیٹری کے بعد، صرف سائیکل میں جب چارجنگ اور ڈسچارج ہوتا ہے، H2 میں H2، اور گیس کا مواد شامل ہوتا ہے۔ 50٪ سے زیادہ ہے. یہ اشارہ کرتا ہے کہ H2 اور CO گیس چارج اور خارج ہونے کے دوران پیدا ہوگی۔

LIPF6 الیکٹرولائٹ میں موجود ہے: PF5 ایک بہت مضبوط تیزاب ہے، جو کاربونیٹ کے گلنے میں آسان ہے، اور درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ PF5 کی مقدار میں اضافہ کرتا ہے۔ PF5 الیکٹرولائٹ گلنے میں تعاون کرتا ہے، CO2، CO اور CXHY گیس پیدا کرتا ہے۔ متعلقہ تحقیق کے مطابق، H2 کی پیداوار الیکٹرولائٹ میں ٹریس واٹر سے حاصل ہوتی ہے، لیکن عام الیکٹرولائٹ میں پانی کی مقدار تقریباً 20 ¡Á 10-6 ہے، جو H2 کی پیداوار کے لیے بہت کم ہے۔

شنگھائی جیاوٹونگ یونیورسٹی وو کائی کے تجربے کو گریفائٹ / NCM111 کے لیے بیٹری کے طور پر استعمال کیا گیا۔ نتیجہ یہ نکلا کہ H2 کا ماخذ ہائی وولٹیج کے تحت کاربونیٹ کا گلنا ہے۔ فی الحال، لتیم ٹائٹینیٹ بیٹریوں کو دبانے کے لیے تین حل موجود ہیں۔

, سالوینٹ نظام; تیسری، بیٹری کے عمل کی ٹیکنالوجی کو بہتر بنانے کے.