Lityum ion batareyasining ishlash printsipi va zaiflashuvning sababi

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ተንቀሳቃሽ የኃይል ጣቢያ አቅራቢ

Lityum-ion batareya kadmiy va vodorod-nikel batareyalaridan keyin eng tez ikkinchi darajali batareyadir. Foydalanilgan foydalanuvchilar lityum batareya ma&39;lum vaqtdan keyin quvvatni kamaytirishini bilishlari kerak. Ushbu maqolada lityum-ion batareyalarning ishlash printsipi va quvvatni pasaytirishning mumkin bo&39;lgan sabablari umumlashtiriladi va tahlil qilinadi, men sizga yordam berishga umid qilaman.

Lityum ion batareyasining ishlash printsipi Lityum ion batareyasi ikkilamchi batareyadir (qayta zaryadlanuvchi batareya), u asosan musbat va salbiy elektrodlar o&39;rtasida harakat qilish uchun lityum ionlariga tayanadi. Zaryadlash va tushirish jarayonida Li + ikkita elektrod orasiga kiritiladi va cho&39;ziladi: Zaryad olayotganda Li + musbat elektroddan ko&39;tariladi va elektrolit manfiy elektrodga o&39;rnatiladi, salbiy qutb lityum holatidadir; oqim teskari bo&39;ladi. Lityum batareyaning zaryadsizlanishi kimyoviy oksidlanish reaktsiyalariga asoslangan.

Raqam zaryadsizlanganda, biz batareyani quvvat iste&39;mol qilish uchun ishlatganimizda, uning ijobiy elektrodi litiy ionlarini, manfiy elektrod litiy ionlarini joylashtiradi. Zaryad olayotganda, aksincha. U batareyaning elektr energiyasini ishlab chiqarishi uchun ma&39;lum miqdorda kuchlanish hosil qilish uchun ma&39;lum bir kuchlanishga ega.

Har bir zaryadlash va tushirish davrida lityum ion (Li) elektr energiyasini, musbat elektroddan → manfiy elektroddan → musbat elektroddan musbat va manfiy elektrod materiallaridan harakatlanish va kimyoviy va elektr energiyasini bir-biriga aylantiruvchi tashuvchi sifatida ishlaydi. Zaryadni uzatishni amalga oshirish, bu "lityum ion batareyasi" ning asosiy printsipi. Elektrolitlar, izolyatsiya plyonkasi va boshqalar tufayli.

elektron izolyatordir, shuning uchun bu aylanish musbat va salbiy qutblar o&39;rtasida oldinga va orqaga harakatlanmaydi va ular faqat elektrodning kimyoviy reaktsiyasida ishtirok etadilar. Lityum batareya quvvatining pasayishi sabablari kadmiy batareyasi va vodorod nikel batareyalaridan keyin eng tez ikkinchi darajali batareyadir. Lityum-ion batareyalarni qo&39;llash asosan zaryadlash va tushirish davrining barqarorligiga bog&39;liq va boshqa ikkilamchi batareyalar , Lityum-ion batareyalar aylanish jarayonida muqarrar.

1 Komponentlarning tarkibi. Komponentlarning o&39;zgarishi osonlik bilan fazalar almashinuvi va fizik faza tuzilishidagi o&39;zgarishlarga olib kelishi mumkin. Elektrod materialining fazaga o&39;tishi panjara parametrlarining o&39;zgarishiga va panjara mos kelmasligiga olib kelishi mumkin, shu bilan hosil bo&39;lgan kuchlanish donning maydalanishiga olib keladi va yoriqlar tarqalishiga olib keladi, natijada materialning tuzilishiga mexanik shikast etkazadi va shu bilan elektrokimyoviy ish faoliyatini susaytiradi.

2. Salbiy elektrod materiallari strukturasida keng tarqalgan bo&39;lib foydalaniladigan salbiy elektrod materiali uglerod moddasi, lityum titanat va boshqalar bo&39;lib, ushbu maqola odatda salbiy grafitni tahlil qiladi.

Lityum batareya quvvatining susayishi birinchi marta sodir bo&39;ladi, bu bosqichda SEI lityum ionlarining bir qismini iste&39;mol qiladigan salbiy elektrod yuzasida hosil bo&39;ladi. Lityum batareyadan foydalanilganda, grafit strukturasining o&39;zgarishi ham batareya quvvatining pasayishiga olib kelishi mumkin. Grafitning morfologiyasi saqlanib qolsa-da, uning (002) kristalli yuzasining yarmi katta bo&39;lib, C o&39;qi yo&39;nalishi bo&39;yicha kichik don hajmiga olib keladi va kristall strukturasining o&39;zgarishi uglerod materialida yoriqlar paydo bo&39;lishiga olib keladi, bu esa o&39;z navbatida salbiy yuzaning sirtini buzadi.

Film va SEI plyonkasini ta&39;mirlashga yordam beradi, SEI plyonkasining haddan tashqari o&39;sishi faol litiyni iste&39;mol qiladi, shuning uchun lityum batareyalarning qaytarilmaydigan quvvati zaiflashishiga olib keladi. 3. Elektrolitlar asosan erituvchi, elektrolitlar va qo&39;shimchalarning uch qismini o&39;z ichiga oladi.

Erituvchining parchalanishi, elektrolitlarning parchalanishi lityum batareya quvvatining yo&39;qolishiga olib kelishi mumkin. Elektrolitning parchalanishi va yon reaktsiyasi lityum batareya quvvatini pasaytirishning asosiy omilidir. Lityum batareyaning aylanishi bilan ishlaydigan ijobiy va salbiy elektrod materialidan qat&39;i nazar, elektrolitning parchalanishi va normal va manfiy elektrod moddasi o&39;rtasidagi interfeys Reaksiya quvvatning pasayishiga olib kelishi mumkin.

4, salbiy elektrod faoliga nisbatan musbat elektrod faolligi juda past bo&39;lsa, musbat aniqlik reaktsiyasi juda past, uni zaryad qilish oson. Lityum batareyaning ijobiy o&39;tishi asosan elektrokimyoviy inert moddalarning (masalan, CO3O4, MN2O3 va boshqalar) hosil bo&39;lishi tufayli quvvat yo&39;qotilishiga olib keldi, elektrodlar orasidagi quvvat muvozanatini buzdi va uning sig&39;imini yo&39;qotish qaytarib bo&39;lmaydi.

5, musbat elektroddagi elektrodning beqarorligi faol moddaning zaryadlash vaqtida beqarorligi, elektrolitlar reaktsiyalari bilan reaksiyaga kirishishi. Bu musbat elektrod materialining beqaror omillariga, musbat elektrod materialining strukturaviy nuqsoniga, uglerod qora tarkibiga, zaryadlash potentsialining juda yuqoriligiga ta&39;sir qiladi, bu erda ijobiy elektrod materiali strukturasi nuqsoni omillardagi og&39;irlikdir. Lityum batareyaning mavjud maydoni qisqarganligi sababli, to&39;ldirish energiyasi kamayadi va zaryadlash vaqti asta-sekin qisqaradi.

Ko&39;pgina hollarda, lityum batareyaning quvvati tsiklning aylanishi va qarishi tufayli chiziqli parchalanadi. 6. Saqlash haroratining zaryadlash va tushirish aylanishi lityum batareya quvvatining pasayishining yagona sababi emas va yuqori haroratda lityum batareya quvvati pasayishiga olib kelishi mumkin.

To&39;liq zaryadlangan lityum batareya bir yil davomida ishlatilmasdan 40 ° C (104 ° F) bo&39;lsa, sig&39;imning 35% yo&39;qolishiga olib keladi. Super tez zaryadlash batareyaga ham zararli, bu batareyaning ishlash muddatini qisqartiradi, bu monomer lityum batareyalar uchun juda aniq. Lityum batareyalar to&39;plami energiyadan yuqori, lekin u hujayra batareyalaridagi farqlar tufayli ayniqsa nozikdir.

Lityum batareyaga bo&39;lgan ehtiyoj ko&39;pincha uning quvvatini pasaytirish va yakuniy ishlash muddatini hisoblab chiqadi. Imkoniyatlarni 80% gacha pasaytirish batareya paketlarini almashtirishni talab qiladi va lityum batareya to&39;plamining yakuniy ishlash muddati dasturning qo&39;llanilishiga, foydalanuvchining afzalliklariga va kompaniya kafolatiga qarab o&39;zgarishi kerak.