- 28
- Dec
ಬ್ಯಾಟರಿ ಫಾಸ್ಟ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್
ಗುಂಪಿನ ಸ್ನೇಹಿತರ ಅಗತ್ಯತೆಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ತ್ವರಿತ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡಿ:
ಚಿತ್ರ
ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಈ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿ. ಅಬ್ಸಿಸ್ಸಾ ಸಮಯ ಮತ್ತು ಆರ್ಡಿನೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆಗಿದೆ. ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆರಂಭಿಕ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಆನೋಡ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಿಸಿ ಪ್ರಿ-ಚಾರ್ಜ್ ಎಂಬ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಸ್ತುತ ಪೂರ್ವ-ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಅದರ ನಂತರ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಸ್ಥಿರವಾದ ನಂತರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರೆಂಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಚಾರ್ಜ್ಗೆ ಹೊಂದಿಸಬಹುದು, ಅವುಗಳೆಂದರೆ CC ಫಾಸ್ಟ್ ಚಾರ್ಜ್. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಇದು ಸ್ಥಿರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮೋಡ್ (CV) ಅನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ. ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಾಗಿ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ 4.2V ತಲುಪಿದಾಗ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಸ್ಥಿರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕೊನೆಗೊಳ್ಳುವವರೆಗೆ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರವಾಹವು ಕ್ರಮೇಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಇಡೀ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ವಿಭಿನ್ನ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರವಾಹಗಳಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 3C ಉತ್ಪನ್ನಗಳಿಗೆ, ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 0.1C-0.5C ಆಗಿದ್ದರೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ, ಪ್ರಮಾಣಿತ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 1C ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಸುರಕ್ಷತೆಗಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಸಹ ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವೇಗದ ಚಾರ್ಜ್ ಎಂದು ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಇದು ಪ್ರಮಾಣಿತ ಚಾರ್ಜ್ ಕರೆಂಟ್ಗಿಂತ ಹತ್ತಾರು ಬಾರಿಗೆ ಹಲವಾರು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವುದು ಬಿಯರ್ ಸುರಿಯುವುದು, ವೇಗವಾಗಿ ಮತ್ತು ಬಿಯರ್ ಅನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ ತುಂಬುವುದು, ಆದರೆ ಬಹಳಷ್ಟು ಫೋಮ್ನೊಂದಿಗೆ ಎಂದು ಕೆಲವರು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಇದು ನಿಧಾನ, ಇದು ನಿಧಾನ, ಆದರೆ ಇದು ಬಹಳಷ್ಟು ಬಿಯರ್, ಇದು ಘನವಾಗಿದೆ. ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಮಯವನ್ನು ಉಳಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಹಾನಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿನ ಧ್ರುವೀಕರಣದ ವಿದ್ಯಮಾನದಿಂದಾಗಿ, ಅದು ಸ್ವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರವಾಹವು ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಚಕ್ರದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ನಿರಂತರ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್ ದೊಡ್ಡದಾದಾಗ, ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಲ್ಲಿ ಅಯಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಧ್ರುವೀಕರಣವು ತೀವ್ರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ರೇಖೀಯ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ನೇರವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ / ಶಕ್ತಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರೆಂಟ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್, ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಹೆಚ್ಚಳವು ಜೌಲ್ ತಾಪನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು (Q=I2Rt) ತೀವ್ರಗೊಳಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವಿಭಜನೆ, ಅನಿಲ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಸಮಸ್ಯೆಗಳ ಸರಣಿಯಂತಹ ಅಡ್ಡ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ತರುತ್ತದೆ, ಅಪಾಯಕಾರಿ ಅಂಶ ಇದ್ದಕ್ಕಿದ್ದಂತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಸುರಕ್ಷತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಶಕ್ತಿಯಿಲ್ಲದ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
01
ಆನೋಡ್ ವಸ್ತು
ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಕ್ಷಿಪ್ರ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಆನೋಡ್ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ Li+ ನ ಕ್ಷಿಪ್ರ ವಲಸೆ ಮತ್ತು ಎಂಬೆಡಿಂಗ್ ಆಗಿದೆ. ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುವಿನ ಕಣದ ಗಾತ್ರವು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಅಯಾನುಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ ಮಾರ್ಗದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು. ಅಧ್ಯಯನಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವು ವಸ್ತುಗಳ ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರದ ಇಳಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಸ್ತುವಿನ ಕಣದ ಗಾತ್ರವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದರೊಂದಿಗೆ, ಪಲ್ಪಿಂಗ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಕಣಗಳ ಗಂಭೀರವಾದ ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಸಮ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಶೀಟ್ನ ಸಂಕೋಚನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಸೈಡ್ ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.
ಧನಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಲೇಪನದಿಂದ ಮಾರ್ಪಡಿಸುವುದು ಹೆಚ್ಚು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, LFP ಯ ವಾಹಕತೆಯು ತುಂಬಾ ಉತ್ತಮವಾಗಿಲ್ಲ. ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತು ಅಥವಾ ಇತರ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ LFP ಯ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಲೇಪಿಸುವುದು ಅದರ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು, ಇದು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ತ್ವರಿತ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ.
02
ಆನೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳು
ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಎಂದರೆ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಹೊರಬರಬಹುದು ಮತ್ತು ನಕಾರಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ “ಈಜಬಹುದು”, ಇದು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುವು ಲಿಥಿಯಂ ಅನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ ಎಂಬೆಡಿಂಗ್ ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು. ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಕ್ಷಿಪ್ರ ಚಾರ್ಜ್ಗೆ ಬಳಸಲಾಗುವ ಆನೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತು, ಲಿಥಿಯಂ ಟೈಟನೇಟ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಕೆಲವು ಹೊಸ ವಸ್ತುಗಳು ಸೇರಿವೆ.
ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ, ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸ್ಥಿತಿಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಆದ್ಯತೆಯಾಗಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ಗೆ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಲಿಥಿಯಂ ಎಂಬೆಡಿಂಗ್ನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಲಿಥಿಯಂ ಅವಕ್ಷೇಪನದಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅವಕ್ಷೇಪಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಡೆಂಡ್ರೈಟ್ ಲಿಥಿಯಂ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಬಹುದು. ಡೆಂಡ್ರೈಟ್ ಲಿಥಿಯಂ SEI ಪಂಕ್ಚರ್ ಮಾಡಿದಾಗ, Li+ ಸೆಕೆಂಡರಿ ನಷ್ಟ ಉಂಟಾಯಿತು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಕಡಿಮೆಯಾಯಿತು. ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಟ್ಟವನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ, ಅದು ನಕಾರಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಿಂದ ಡಯಾಫ್ರಾಮ್ಗೆ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ, ಇದು ಬ್ಯಾಟರಿ ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಅಪಾಯವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ.
LTO ಗಾಗಿ, ಇದು “ಶೂನ್ಯ ಸ್ಟ್ರೈನ್” ಆಮ್ಲಜನಕ-ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಆನೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಸೇರಿದೆ, ಇದು ಬ್ಯಾಟರಿ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ SEI ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ನೊಂದಿಗೆ ಬಲವಾದ ಬಂಧಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ವೇಗದ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಬಿಡುಗಡೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, SEI ಅನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗದ ಕಾರಣ, ಆನೋಡ್ ವಸ್ತುವು ನೇರವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಡ್ಡ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಂಭವವನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ. LTO ಬ್ಯಾಟರಿ ಅನಿಲ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಮಾರ್ಪಾಡಿನಿಂದ ಮಾತ್ರ ನಿವಾರಿಸಬಹುದು.
03
ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ದ್ರವ
ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಿದಂತೆ, ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಲಿಥಿಯಂ ಐಯಾನ್ ವಲಸೆ ದರ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವರ್ಗಾವಣೆ ದರದ ಅಸಂಗತತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಬ್ಯಾಟರಿಯು ದೊಡ್ಡ ಧ್ರುವೀಕರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಧ್ರುವೀಕರಣದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಋಣಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಕೆಳಗಿನ ಮೂರು ಅಂಶಗಳ ಅಗತ್ಯವಿದೆ: 1, ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಘಟನೆಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಉಪ್ಪು; 2, ದ್ರಾವಕ ಸಂಯೋಜಿತ – ಕಡಿಮೆ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ; 3, ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ನಿಯಂತ್ರಣ – ಕಡಿಮೆ ಮೆಂಬರೇನ್ ಪ್ರತಿರೋಧ.
04
ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ವೇಗದ ಭರ್ತಿ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧ
ಮೊದಲು, ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ದ್ರವದಂತಹ ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ವೇಗವಾಗಿ ತುಂಬುವಿಕೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಭಾವಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ವಿನ್ಯಾಸವು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ತಾಂತ್ರಿಕ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಬ್ಯಾಟರಿ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಮೊದಲು ಮತ್ತು ನಂತರ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಭಾಗದಲ್ಲಿನ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳ ವಲಸೆ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಬ್ಯಾಟರಿ ತಯಾರಿಕೆಯ ತಾಂತ್ರಿಕ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತವೆ.
(1) ಸ್ಲರಿ
ಸ್ಲರಿ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗಾಗಿ, ಒಂದೆಡೆ, ವಾಹಕ ಏಜೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಸಮವಾಗಿ ಚದುರಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ವಾಹಕ ಏಜೆಂಟ್ ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುವಿನ ಕಣಗಳ ನಡುವೆ ಸಮವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವುದರಿಂದ, ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಸಂಗ್ರಾಹಕ ದ್ರವದ ನಡುವೆ ಹೆಚ್ಚು ಏಕರೂಪದ ವಾಹಕ ಜಾಲವನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು, ಇದು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಸಂಪರ್ಕ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಚಲನೆಯ ದರವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ವಾಹಕ ಏಜೆಂಟ್ನ ಅತಿಯಾದ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟುವುದು. ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಆನೋಡ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ವಾಹಕ ಏಜೆಂಟ್ ಸಿಪ್ಪೆಸುಲಿಯುವುದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.
(2) ಅತ್ಯಂತ ಭಾಗಶಃ ಸಾಂದ್ರತೆ
ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ, ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೈಯರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಧ್ರುವೀಕರಣದ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳ ಪ್ರಸರಣ ವೇಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅಯಾನು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಲಸೆಯ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಮೇಲ್ಮೈ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ, ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ತೆಳ್ಳಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ನಲ್ಲಿ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳ ನಿರಂತರ ಅಳವಡಿಕೆ ಮತ್ತು ಬಿಡುಗಡೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ರಚನೆಯ ಬದಲಾವಣೆಯು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮೇಲ್ಮೈ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ, ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಮೇಲ್ಮೈ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸಮಗ್ರವಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕು. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರವು ಲಿಥಿಯಂ ಕೋಬಾಲೇಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು 6C ನಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು 1C ನಲ್ಲಿ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವ ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ.
ಚಿತ್ರ
(3) ಪೋಲಾರ್ ಪೀಸ್ ಲೇಪನದ ಸ್ಥಿರತೆ
ಮೊದಲು, ಸ್ನೇಹಿತರೊಬ್ಬರು ಕೇಳಿದರು, ಅತ್ಯಂತ ಭಾಗಶಃ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಅಸಂಗತತೆಯು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆಯೇ? ಇಲ್ಲಿ ಮೂಲಕ, ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಗಾಗಿ, ಮುಖ್ಯವು ಆನೋಡ್ ಪ್ಲೇಟ್ನ ಸ್ಥಿರತೆಯಾಗಿದೆ. ಋಣಾತ್ಮಕ ಮೇಲ್ಮೈ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಏಕರೂಪವಾಗಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ರೋಲಿಂಗ್ ನಂತರ ಜೀವಂತ ವಸ್ತುಗಳ ಆಂತರಿಕ ಸರಂಧ್ರತೆಯು ಬಹಳವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸರಂಧ್ರತೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಆಂತರಿಕ ಪ್ರಸ್ತುತ ವಿತರಣೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ರಚನೆಯ ಹಂತದಲ್ಲಿ SEI ಯ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.
(4) ಧ್ರುವ ಹಾಳೆಯ ಸಂಕೋಚನ ಸಾಂದ್ರತೆ
ಧ್ರುವಗಳನ್ನು ಏಕೆ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಬೇಕು? ಒಂದು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದು, ಇನ್ನೊಂದು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ಸಂಕೋಚನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಕೋಚನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಹಾಳೆಯ ಸರಂಧ್ರತೆಯು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಪರ್ಕವು ಹತ್ತಿರವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದೇ ಮೇಲ್ಮೈ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಹಾಳೆಯ ದಪ್ಪವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳ ವಲಸೆಯ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಸಂಕೋಚನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾದಾಗ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಒಳನುಸುಳುವಿಕೆಯ ಪರಿಣಾಮವು ಉತ್ತಮವಾಗಿಲ್ಲ, ಇದು ವಸ್ತುವಿನ ರಚನೆ ಮತ್ತು ವಾಹಕ ಏಜೆಂಟ್ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ನಂತರದ ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ಸಮಸ್ಯೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತೆಯೇ, ಲಿಥಿಯಂ ಕೋಬಾಲೇಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು 6C ನಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 1C ನಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೇಲೆ ಸಂಕೋಚನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ತೋರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:
ಚಿತ್ರ
05
ರಚನೆಯ ವಯಸ್ಸಾದ ಮತ್ತು ಇತರರು
ಕಾರ್ಬನ್ ಋಣಾತ್ಮಕ ಬ್ಯಾಟರಿಗಾಗಿ, ರಚನೆ – ವಯಸ್ಸಾದ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು SEI ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. SEI ಯ ದಪ್ಪವು ಏಕರೂಪವಾಗಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ರಚನೆಯು ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ, ಇದು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ತ್ವರಿತ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಸೈಕಲ್ ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.
ಮೇಲಿನ ಹಲವಾರು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಸೆಲ್, ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಉತ್ತಮ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಸೇವೆಯ ಸಮಯದ ವಿಸ್ತರಣೆಯೊಂದಿಗೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ದರವನ್ನು ಮಧ್ಯಮವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬೇಕು, ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಧ್ರುವೀಕರಣವು ಉಲ್ಬಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ತೀರ್ಮಾನ
ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ನ ಮೂಲತತ್ವವೆಂದರೆ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಆನೋಡ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವೆ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಡಿ-ಎಂಬೆಡ್ ಮಾಡಬಹುದು. ವಸ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಸ್ತುತ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಆನೋಡ್ ಮತ್ತು ಆನೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸ್ಥಿರತೆಯು ರಚನಾತ್ಮಕ ಕುಸಿತಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗದೆ ಕ್ಷಿಪ್ರ ಡೆಲಿಥಿಯಂ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಸಲುವಾಗಿ ವಸ್ತು ಪ್ರಸರಣ ದರದಲ್ಲಿ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ವೇಗವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅಯಾನು ವಲಸೆಯ ವೇಗ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವರ್ಗಾವಣೆ ದರದ ನಡುವಿನ ಅಸಾಮರಸ್ಯದಿಂದಾಗಿ, ಧ್ರುವೀಕರಣವು ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹದ ಮಳೆಯನ್ನು ತಡೆಯಲು ಮತ್ತು ಜೀವನದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಧ್ರುವೀಕರಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬೇಕು.