Saintréithe ceallraí litiam-ian

Is é litiam an miotal is lú agus is gníomhaí ar an tábla peiriadach tréimhsiúil. Mar gheall ar a mhéid beag agus a dlús ardchumais, cuireann tomhaltóirí agus innealtóirí fáilte mhór roimhe. Mar sin féin, tá na hairíonna ceimiceacha róghníomhach, rud a chruthaíonn rioscaí an-ard. Nuair a bhíonn miotail litiam nochtaithe don aer, imoibríonn sé go foréigneach le hocsaigin agus pléascfaidh sé. D’fhonn sábháilteacht agus voltas a fheabhsú, chum eolaithe ábhair mar ghraifít agus ocsaíd cóbalt litiam chun adamh litiam a stóráil. Cruthaíonn struchtúr móilíneach na n-ábhar seo eangach stórála beag nana-leibhéal is féidir a úsáid chun adamh litiam a stóráil. Ar an mbealach seo, fiú má réabann an bhlaosc ceallraí agus go dtiocfaidh ocsaigin isteach, beidh na móilíní ocsaigine ró-mhór le dul isteach sna cealla stórála beaga seo, ionas nach dtiocfaidh adaimh litiam i dteagmháil le hocsaigin agus pléascadh a sheachaint. Cuireann prionsabal seo na gcadhnraí litiam-ian ar chumas daoine sábháilteacht a bhaint amach agus dlús ardchumais a bhaint amach.

Tástáil leictreach pléascadh-cruthúnas

Nuair a ghearrtar ceallraí litiam-ian, cailleann na hadaimh litiam san leictreoid dhearfach leictreoin agus ocsaídítear iad go hiain litiam. Snámhann iain litiam go dtí an leictreoid dhiúltach tríd an leictrilít, téigh isteach i gcill stórála an leictreoid dhiúltaigh, agus faigh leictreon, a laghdaítear go hadaimh litiam. Nuair a dhéantar é a urscaoileadh, déantar an nós imeachta iomlán a aisiompú. D’fhonn cosc ​​a chur ar chuaillí dearfacha agus diúltacha na ceallraí teagmháil dhíreach agus ciorcad gearr a chur leis, cuirtear páipéar scairt le go leor pores leis an gceallraí chun ciorcad gearr a chosc. Féadann páipéar maith scairt na pores a dhúnadh go huathoibríoch freisin nuair a bhíonn teocht na ceallraí ró-ard, ionas nach féidir le hiain litiam dul tríd, ionas gur féidir leo a n-ealaíon comhraic féin a úsáid chun contúirt a chosc.

Cosaint

Tar éis an cill ceallraí litiam a ró-mhuirearú go voltas níos airde ná 4.2V, tosóidh fo-iarsmaí ag tarlú. Dá airde an voltas ró-mhuirear, is airde an riosca. Nuair a bhíonn voltas na cille ceallraí litiam níos airde ná 4.2V, is lú ná leath líon na n-adamh litiam atá fágtha san ábhar dearfach leictreoid. Ag an am seo, is minic a chliseann ar an gcill, agus is cúis le laghdú buan ar acmhainn na ceallraí. Má leanann tú ag muirearú, ós rud é go bhfuil cill an leictreoid dhiúltaigh líonta le hadaimh litiam cheana féin, carnfaidh miotal litiam ina dhiaidh sin ar dhromchla an ábhair leictreoid dhiúltaigh. Fásfaidh na hadaimh litiam seo dendrítí ó dhromchla an leictreoid dhiúltaigh i dtreo treo na n-ian litiam. Rachaidh na criostail miotail litiam seo tríd an bpáipéar deighilteora agus gearrchiorcad na leictreoidí dearfacha agus diúltacha. Uaireanta pléascann an ceallraí sula dtarlaíonn an ciorcad gearr. Tarlaíonn sé seo toisc go mbeidh an leictrilít agus ábhair eile scáinte le gás a tháirgeadh le linn an phróisis ró-mhuirearaithe, rud a fhágfaidh go mbeidh an bhlaosc ceallraí nó an comhla brú ag at agus ag réabadh, rud a ligfidh don ocsaigin dul isteach agus imoibriú leis na hadaimh litiam atá carntha ar dhromchla an leictreoid dhiúltaigh. Agus phléasc ansin. Dá bhrí sin, agus ceallraí litiam á mhuirearú, caithfear an uasteorainn voltais a shocrú ionas gur féidir saol, toilleadh agus sábháilteacht na ceallraí a chur san áireamh ag an am céanna. Is é 4.2V an uasteorainn is idéalach den voltas luchtaithe. Tá teorainn voltais níos ísle ann freisin agus cadhnraí litiam á scaoileadh amach. Nuair a bheidh an voltas cille níos ísle ná 2.4V, tosófar ag scriosadh roinnt ábhar. Chomh maith leis sin, ós rud é go ndéanfaidh an ceallraí féin-urscaoileadh, an níos faide a fhágfar í, is ísle a bheidh an voltas. Dá bhrí sin, is fearr gan stopadh nuair a scaoiltear an ceallraí go 2.4V. Le linn na tréimhse nuair a scaoiltear an ceallraí litiam ó 3.0V go 2.4V, ní dhéanann an fuinneamh a scaoiltear ach thart ar 3% d’acmhainn na ceallraí. Dá bhrí sin, is voltas scoite urscaoilte idéalach é 3.0V.

Tá an teorainn reatha riachtanach freisin agus tú ag muirearú agus ag urscaoileadh, sa bhreis ar an teorainn voltais. Nuair a bhíonn an sruth ró-mhór, ní bheidh am ag iain litiam dul isteach sa chill stórála agus carnfaidh siad ar dhromchla an ábhair. Tar éis do na hiain litiam seo leictreoin a fháil, táirgfidh siad criostail adamh litiam ar dhromchla an ábhair, atá mar an gcéanna le ró-mhuirearú, atá contúirteach. Má réabann cásáil na gceallraí, pléascfaidh sé.

Dá bhrí sin, ní mór trí earra ar a laghad a bheith san áireamh i gcosaint cadhnraí litiam-ian: uasteorainn an voltais luchtaithe, teorainn níos ísle an voltais urscaoilte, agus uasteorainn an tsrutha. Go ginearálta, i bpacáiste ceallraí litiam, i dteannta le croí na ceallraí litiam, beidh bord cosanta ann. Soláthraíonn an bord cosanta seo na trí chosaint seo go príomha. Mar sin féin, is léir nach leor na trí chosaint seo ar an mbord cosanta, agus bíonn pléascanna go minic ar chadhnraí litiam ar fud an domhain. Chun sábháilteacht an chórais ceallraí a chinntiú, caithfear anailís níos cúramach a dhéanamh ar chúis an phléasc ceallraí.

Anailís ar chineál pléascadh

Is féidir na cineálacha pléascadh cille ceallraí a aicmiú i dtrí chineál: ciorcad gearr seachtrach, ciorcad gearr inmheánach, agus ró-mhuirear. Tagraíonn an taobh amuigh anseo don taobh amuigh den chill cheallraí, lena n-áirítear ciorcaid ghearra de bharr droch-dhearadh inslithe inmheánach an phacáiste ceallraí.

Nuair a tharlaíonn ciorcad gearr ar an taobh amuigh den chill agus nuair a theipeann ar na comhpháirteanna leictreonacha an ciorcad a ghearradh amach, ginfear teas ard laistigh den chill, rud a fhágfaidh go ndéanfaidh cuid den leictrilít an bhlaosc ceallraí a ghalú agus a leathnú. Nuair a bheidh teocht inmheánach na ceallraí chomh hard le 135 céim Celsius, dúnfaidh páipéar scairt ar ardchaighdeán na pores, cuirfear deireadh leis an imoibriú leictriceimiceach nó cuirfear deireadh leis beagnach, titfidh an sruth go géar, agus titfidh an teocht go mall, rud a sheachnóidh pléascadh. Mar sin féin, tá an ráta dúnta pore ró-lag, nó níl na pores dúnta ar chor ar bith. Cuirfidh an páipéar scairt faoi deara go leanfaidh teocht na ceallraí ag ardú, vaporize níos mó leictrilít, agus sa deireadh brisfear an bhlaosc ceallraí, nó méadófar fiú teocht na ceallraí go dtí an t-ábhar a dhó agus a phléascadh. Is é is cúis leis an gciorcad gearr inmheánach go príomha ná burrs an scragall copair agus an scragall alúmanaim ag tolladh an scairt, nó ag criostail dendritic na n-adamh litiam ag tolladh an scairt. Is féidir leis na miotail bheaga bídeacha seo atá cosúil le snáthaid micrea-chiorcaid ghearra a chur faoi deara. Ós rud é go bhfuil an tsnáthaid an-tanaí agus go bhfuil luach friotaíochta áirithe aici, ní gá go bhfuil an sruth mór.

Déantar na burrs scragall copair agus alúmanaim le linn an phróisis táirgthe. Is é an feiniméan inbhraite ná go sceitheann an ceallraí ró-thapa, agus is féidir leis an monarcha cille ceallraí nó an mhonarcha cóimeála an chuid is mó díobh a scagadh. Thairis sin, mar gheall ar na burrs beaga, dófar iad uaireanta, rud a fhágfaidh go dtiocfaidh an ceallraí ar ais ina gnáthriocht. Dá bhrí sin, níl an dóchúlacht go dtarlóidh pléascadh de bharr ciorcad micrea-ghearr burr ard. Is féidir an ráiteas seo a fheiceáil ón bhfíric go mbíonn droch-chadhnraí go minic le voltas íseal go gairid tar éis iad a mhuirearú i monarchana éagsúla cille ceallraí, ach is beag pléascanna a thacaíonn le staitisticí. Dá bhrí sin, is é an pléasctha is cúis leis an gciorcad gearr inmheánach go príomha ná ró-mhuirear. Toisc tar éis ró-mhuirearú, tá criostail miotail litiam cosúil le snáthaid i ngach áit ar an bpíosa cuaille, tá an pointe puncture i ngach áit, agus bíonn an micrea-chiorcad gearr i ngach áit. Dá bhrí sin, ardóidh teocht na ceallraí de réir a chéile, agus ar deireadh cuirfidh an teocht ard gás an leictrilít. Sa chás seo, cibé an bhfuil an teocht ró-ard chun an t-ábhar a dhó agus a phléascadh, nó an bhfuil an bhlaosc seachtrach briste ar dtús, rud a fhágann go dtéann an t-aer isteach agus ocsaídiú ar an miotal litiam, is pléascadh é.

Mar sin féin, ní gá go dtarlóidh an pléascadh de bharr ciorcad gearr inmheánach de bharr ró-mhuirearú tráth an luchtaithe. Is féidir, nuair nach bhfuil teocht na ceallraí ard go leor chun an t-ábhar a dhó agus nach leor an gás a ghintear chun cásáil na ceallraí a bhriseadh, stopfaidh an tomhaltóir de mhuirearú agus tógfaidh sé an fón póca amach. Ag an am seo, ardaíonn an teas a ghineann go leor ciorcad micrea-ghearr teocht na ceallraí go mall, agus pléascann sé tar éis tréimhse ama. Is é an tuairisc choitianta ar thomhaltóirí ná nuair a thógann siad an fón, faigheann siad amach go bhfuil an fón an-te agus pléascann siad tar éis é a chaitheamh amach.

Bunaithe ar na cineálacha pléascanna thuas, is féidir linn díriú ar thrí ghné de chosaint pléascadh: ró-mhuirear a chosc, ciorcaid ghearra sheachtracha a chosc, agus sábháilteacht cille a fheabhsú. Ina measc, baineann cosc ​​ró-mhuirear agus cosc ​​ciorcad gearr seachtrach le cosaint leictreonach, a bhfuil caidreamh níos mó aige le dearadh an chórais ceallraí agus cóimeáil ceallraí. Is é fócas feabhsúchán sábháilteachta cille ceallraí cosaint cheimiceach agus mheicniúil, a bhfuil caidreamh níos mó aige le déantúsóirí cille ceallraí.