- 16
- Nov
Τεχνικές γνώσεις συντήρησης μπαταριών λιθίου
Είναι σωστή η συντήρηση της μπαταρίας λιθίου; Αυτό το πρόβλημα έχει ταλαιπωρήσει πολλούς πιστούς χρήστες κινητών τηλεφώνων, συμπεριλαμβανομένου και εμένα. Αφού συμβουλεύτηκα κάποιες πληροφορίες, είχα την ευκαιρία να συμβουλευτώ έναν διδάκτορα ηλεκτροχημείας, ο οποίος είναι επίσης αναπληρωτής διευθυντής ενός γνωστού ερευνητικού ινστιτούτου μπαταριών στην Κίνα. Τώρα γράψτε κάποιες σχετικές γνώσεις και εμπειρίες για να τις μοιραστείτε με τους αναγνώστες σας.
«Το θετικό ηλεκτρόδιο μιας μπαταρίας λιθίου αποτελείται συνήθως από μια ενεργή ένωση λιθίου, ενώ το αρνητικό ηλεκτρόδιο είναι άνθρακας με ειδική μοριακή δομή». Ένα σημαντικό μέρος των κοινώς χρησιμοποιούμενων θετικών πληροφοριών είναι το LiCoO2. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης, το ηλεκτρικό δυναμικό στον πόλο της μπαταρίας αναγκάζει την ένωση στο θετικό ηλεκτρόδιο να απελευθερώσει ιόντα λιθίου και να τα εισαγάγει στον άνθρακα, ενώ τα αρνητικά μόρια ηλεκτροδίων διατάσσονται σε στρωτή ροή. Τα ιόντα λιθίου διαχωρίζονται από τη στρωματοποιημένη δομή του άνθρακα κατά την εκκένωση και συνδυάζονται με την ένωση ανόδου. Η κίνηση των ιόντων λιθίου παράγει ηλεκτρικό ρεύμα.
Η αρχή της χημικής αντίδρασης είναι πολύ απλή, αλλά στην πραγματική βιομηχανική παραγωγή, υπάρχουν πιο πρακτικά ζητήματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη: τα θετικά πρόσθετα ηλεκτροδίων πρέπει να διατηρούνται επανειλημμένα για δραστηριότητες και τα αρνητικά ηλεκτρόδια πρέπει να σχεδιάζονται σε μοριακό επίπεδο για να φιλοξενούν περισσότερο λίθιο ιόντα; γέμισμα Ο ηλεκτρολύτης μεταξύ της ανόδου και του καθολύτη, εκτός από σταθερός, έχει και εξαιρετική αγωγιμότητα, μειώνοντας την εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας.
Αν και οι μπαταρίες λιθίου σπάνια έχουν τη μνήμη μπαταριών νικελίου-καδμίου, δεν είναι. Ωστόσο, για διάφορους λόγους, οι μπαταρίες λιθίου θα συνεχίσουν να χάνουν χωρητικότητα μετά από επαναλαμβανόμενη φόρτιση. Είναι σημαντικό να τροποποιήσετε τα ίδια τα δεδομένα ανόδου και καθόδου. Σε μοριακό επίπεδο, η δομή της κοιλότητας των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων που περιέχουν ιόντα λιθίου σταδιακά θα καταρρεύσει και θα αποκλειστεί. Χημικά, είναι η ενεργητική παθητικοποίηση θετικών και αρνητικών υλικών, υποδηλώνοντας την παρουσία άλλων σταθερών ενώσεων σε παράπλευρες αντιδράσεις. Υπάρχουν επίσης ορισμένες φυσικές συνθήκες, όπως η σταδιακή απώλεια δεδομένων ανόδου, η οποία τελικά θα μειώσει τον αριθμό των ιόντων λιθίου που μπορούν να κινούνται ελεύθερα κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση της μπαταρίας.
Υπερφόρτιση και εκφόρτιση, τα ηλεκτρόδια στην μπαταρία λιθίου αποτελούν μόνιμη βλάβη. Μπορεί να γίνει κατανοητό διαισθητικά από το μοριακό επίπεδο ότι οι εκπομπές άνθρακα ανόδου θα προκαλέσουν την υπερβολική απελευθέρωση ιόντων λιθίου και τη στρωματοποιημένη δομή τους το φθινόπωρο και η υπερφόρτιση θα συμπιέσει πάρα πολλά ιόντα λιθίου σε αυτό. Η δομή του άνθρακα της καθόδου εμποδίζει την απελευθέρωση ορισμένων ιόντων λιθίου. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι μπαταρίες λιθίου είναι συχνά εξοπλισμένες με κυκλώματα ελέγχου φόρτισης και εκφόρτισης.
Η ακατάλληλη θερμοκρασία θα προκαλέσει άλλες χημικές αντιδράσεις στην μπαταρία λιθίου και θα εμφανιστούν περιττές ενώσεις. Επομένως, πολλές μπαταρίες λιθίου είναι εξοπλισμένες με διαφράγματα ελέγχου θερμοκρασίας συντήρησης ή πρόσθετα ηλεκτρολυτών στα θετικά και αρνητικά ηλεκτρόδια. Όταν η μπαταρία θερμαίνεται σε κάποιο βαθμό, η οπή της σύνθετης μεμβράνης κλείνει ή ο ηλεκτρολύτης μετουσιώνεται, η εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας αυξάνεται μέχρι να αποσυνδεθεί το κύκλωμα και η μπαταρία δεν θερμαίνεται πλέον, διασφαλίζοντας την κανονική θερμοκρασία φόρτισης της μπαταρίας.
Μπορεί η βαθιά φόρτιση και εκφόρτιση να αυξήσει την πραγματική χωρητικότητα των μπαταριών λιθίου; Οι ειδικοί μου είπαν ξεκάθαρα ότι αυτό δεν έχει νόημα. Είπαν μάλιστα ότι με βάση τις γνώσεις των δύο γιατρών, η λεγόμενη ενεργοποίηση πλήρους δόσης των τριών πρώτων δόσεων δεν έχει νόημα. Αλλά γιατί πολλοί άνθρωποι εμβαθύνουν στις πληροφορίες της μπαταρίας για να δείξουν ότι η χωρητικότητα θα αλλάξει στο μέλλον; Αυτό το σημείο θα αναφερθεί αργότερα.
Οι μπαταρίες λιθίου έχουν γενικά τσιπ επεξεργασίας και τσιπ ελέγχου φόρτισης. Στη διαδικασία, το τσιπ έχει μια σειρά από καταχωρητές, χωρητικότητα, θερμοκρασία, ID, κατάσταση φόρτισης, χρόνο εκφόρτισης και άλλες τιμές. Αυτές οι τιμές αλλάζουν σταδιακά με τη χρήση. Προσωπικά πιστεύω ότι το σημαντικό αποτέλεσμα χρήσης για περίπου ένα μήνα θα πρέπει να είναι η πλήρης φόρτιση και αποφόρτιση. Μόλις το εγχειρίδιο οδηγιών διορθώσει την ακατάλληλη τιμή αυτών των καταχωρητών, ο έλεγχος φόρτισης και η ονομαστική χωρητικότητα της μπαταρίας θα πρέπει να αντιστοιχούν στην πραγματική κατάσταση της μπαταρίας.