Литий батареясын тейлөөбүз туурабы? Бул көйгөй көптөгөн ишенимдүү уюлдук телефон колдонуучуларын, анын ичинде мени да кыйнады. Кээ бир маалыматтар менен таанышкандан кийин, мен Кытайдагы белгилүү аккумулятордук изилдөө институтунун директорунун орун басары болгон электрохимия боюнча докторант менен кеңешүүгө мүмкүнчүлүк алдым. Эми окурмандар менен бөлүшүү үчүн кээ бир тиешелүү билимди жана тажрыйбаны жазыңыз.

“Литий батареясынын оң электрод, адатта, литий активдүү кошулмасынан жасалган, терс электрод өзгөчө молекулярдык түзүлүшү менен көмүртек болуп саналат.” Көп колдонулган оң маалыматтын маанилүү бөлүгү LiCoO2 болуп саналат. Заряддоо процессинде аккумулятордун уюлундагы электр потенциалы оң электроддогу кошулманы литий иондорун бошотууга жана аларды көмүртекке киргизүүгө мажбурлайт, ал эми терс электроддун молекулалары ламинардуу агымда жайгашат. Литий иондору разряд учурунда көмүртектин катмарлуу структурасынан бөлүнүп, аноддук кошулма менен биригет. Литий иондорунун кыймылы электр тогун жаратат.

Химиялык реакциянын принциби абдан жөнөкөй, бирок иш жүзүндө өнөр жай өндүрүшүндө карап чыгууга көбүрөөк практикалык маселелер бар: оң электрод кошумчалары иш-чаралар үчүн бир нече жолу сакталышы керек жана терс электроддор көбүрөөк литийди жайгаштыруу үчүн молекулярдык деңгээлде иштелип чыгышы керек. иондор; толтуруу Анод менен католиттин ортосундагы электролит туруктуу болуу менен бирге, аккумулятордун ички каршылыгын азайтып, мыкты өткөрүмдүүлүккө ээ.

Литий батарейкаларында никель-кадмий батарейкаларындай эс тутум эффектиси сейрек болсо да, андай эмес. Бирок, ар кандай себептерден улам, литий батарейкалары кайра-кайра кубатталгандан кийин кубаттуулугун жогото берет. Анод жана катод маалыматтарын өзгөртүү маанилүү. Молекулярдык деңгээлде литий иондорун камтыган оң жана терс электроддордун көңдөй структурасы акырындык менен кулап, блокко айланат. Химиялык жактан алганда бул оң жана терс материалдарды активдүү пассивациялоо, кошумча реакцияларда башка туруктуу кошулмалардын бар экендигин көрсөтөт. Аноддук маалыматтардын акырындык менен жоголушу сыяктуу кээ бир физикалык шарттар да бар, бул акыр-аягында батареяда кубаттоо жана кубаттоо учурунда эркин кыймылдай турган литий иондорунун санын азайтат.

Ашыкча заряддоо жана разряд, литий батареясындагы электроддор туруктуу зыянды түзөт. Молекулярдык деңгээлде аноддук көмүртектин эмиссиясы күзүндө литий иондорунун жана алардын катмарлуу түзүлүшүнүн ашыкча чыгышына алып келерин жана ашыкча заряд ага литий иондорун өтө көп кысып кетерин түшүнсө болот. Катоддук көмүртектин түзүлүшү кээ бир литий иондорунун бөлүнүп чыгышына жол бербейт. Мына ушундан улам литий батарейкалар көбүнчө заряддоо жана разрядды башкаруу схемалары менен жабдылган.

Туура эмес температура литий батареясында башка химиялык реакцияларды жаратып, керексиз кошулмалар пайда болот. Ошондуктан, көптөгөн литий батарейкалар оң жана терс электроддордо тейлөө температурасын башкаруу диафрагмалар же электролит кошумчалары менен жабдылган. Батарея белгилүү бир даражага чейин ысытылганда, композиттик мембрананын тешиги жабылат же электролит денатурацияланат, батареянын ички каршылыгы чынжырдан ажыратылганга чейин көбөйөт жана батарея ысып кетпейт, бул батареянын нормалдуу заряддоо температурасын камсыз кылат.

Терең кубаттоо жана разряддоо литий батарейкаларынын иш жүзүндөгү кубаттуулугун жогорулата алабы? Эксперттер мунун маанисиз экенин ачык айтышты. Алар атүгүл эки дарыгердин билимине таянып, биринчи үч дозанын толук дозасын активдештирүү дегендин мааниси жок экенин айтышкан. Бирок, эмне үчүн көп адамдар келечекте кубаттуулугу өзгөрө турганын көрсөтүү үчүн батарейканын маалыматын изилдеп жатышат? Бул пункт кийинчерээк айтылат.

Литий батарейкаларында көбүнчө иштетүү чиптери жана заряддоону башкаруу чиптери бар. Бул процессте чипте бир катар регистрлер, кубаттуулук, температура, ID, заряддоо статусу, разряд убактысы жана башка баалуулуктар бар. Бул баалуулуктар акырындык менен колдонуу менен өзгөрөт. Жеке мен бир айга жакын колдонуунун маанилүү эффекти толук заряддоо жана разряд болушу керек деп ойлойм. Колдонмо китепчеси бул регистрлердин туура эмес маанисин оңдогондон кийин, батареянын заряддоо башкаруусу жана номиналдык кубаттуулугу аккумулятордун иш жүзүндөгү абалына дал келиши керек.