ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികൾക്കുള്ള ആവശ്യകതകൾ എന്തൊക്കെയാണ്? സാധാരണയായി പറഞ്ഞാൽ, ദീർഘായുസ്സ്, ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത, വിശ്വസനീയമായ സുരക്ഷാ പ്രകടനം എന്നിവയാണ് ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി അളക്കുന്നതിനുള്ള മുൻവ്യവസ്ഥകൾ. ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികൾ നിലവിൽ ദൈനംദിന ജീവിതത്തിന്റെ എല്ലാ വശങ്ങളിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു, പക്ഷേ നിർമ്മാതാവ് അല്ലെങ്കിൽ ബ്രാൻഡ് വ്യത്യസ്തമാണ്. ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ സേവന ജീവിതത്തിലും സുരക്ഷാ പ്രകടനത്തിലും ചില വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ട്, അവ ഉൽപ്പാദന പ്രക്രിയയുടെ മാനദണ്ഡങ്ങളുമായും ഉൽപ്പാദന സാമഗ്രികളുമായും അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു; ഇനിപ്പറയുന്ന വ്യവസ്ഥകൾ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ലിഥിയം-അയോണിനുള്ള വ്യവസ്ഥകളായിരിക്കണം;

1. നീണ്ട സേവന ജീവിതം

ദ്വിതീയ ബാറ്ററിയുടെ ആയുസ്സ് രണ്ട് സൂചകങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു: സൈക്കിൾ ലൈഫ്, കലണ്ടർ ലൈഫ്. സൈക്കിൾ ആയുസ്സ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്, നിർമ്മാതാവ് വാഗ്ദാനം ചെയ്ത സൈക്കിളുകളുടെ എണ്ണം ബാറ്ററി അനുഭവിച്ചതിന് ശേഷം, ശേഷിക്കുന്ന ശേഷി ഇപ്പോഴും 80% നേക്കാൾ കൂടുതലോ തുല്യമോ ആണ്. കലണ്ടർ ലൈഫ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്, നിർമ്മാതാവ് വാഗ്ദാനം ചെയ്ത സമയത്തിനുള്ളിൽ ശേഷിക്കുന്ന ശേഷി 80% ൽ കുറവായിരിക്കരുത്, അത് ഉപയോഗിച്ചാലും ഇല്ലെങ്കിലും.

പവർ ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ പ്രധാന സൂചകങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് ലൈഫ്. ഒരു വശത്ത്, ബാറ്ററി മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്ന വലിയ പ്രവർത്തനം ശരിക്കും പ്രശ്‌നകരമാണ് കൂടാതെ ഉപയോക്തൃ അനുഭവം നല്ലതല്ല; മറുവശത്ത്, അടിസ്ഥാനപരമായി, ജീവിതം ഒരു ചെലവ് പ്രശ്നമാണ്.

ഒരു ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററിയുടെ ആയുസ്സ് അർത്ഥമാക്കുന്നത് ബാറ്ററിയുടെ ശേഷി നാമമാത്രമായ ശേഷിയിലേക്ക് (25 ° C roomഷ്മാവിൽ, സാധാരണ അന്തരീക്ഷമർദ്ദം, ബാറ്ററി ശേഷിയുടെ 70% 0.2C യിൽ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നു). , ജീവിതം ജീവിതത്തിന്റെ അവസാനമായി കണക്കാക്കാം. വ്യവസായത്തിൽ, പൂർണ്ണമായി ചാർജ് ചെയ്യപ്പെട്ടതും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്തതുമായ ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളുടെ സൈക്കിളുകളുടെ എണ്ണമാണ് സാധാരണയായി സൈക്കിൾ ലൈഫ് കണക്കാക്കുന്നത്. ഉപയോഗ പ്രക്രിയയിൽ, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയ്ക്കുള്ളിൽ മാറ്റാനാവാത്ത ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്രതികരണം സംഭവിക്കുന്നു, ഇത് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ വിഘടനം, സജീവ വസ്തുക്കളുടെ നിർജ്ജീവമാക്കൽ, പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് ഘടനകളുടെ തകർച്ച തുടങ്ങിയ ശേഷി കുറയുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു. ലിഥിയം അയോണുകളുടെ ഇന്റർകലേഷന്റെയും ഡീഇന്റർകലേഷന്റെയും എണ്ണം കുറയുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. കാത്തിരിക്കൂ. ഉയർന്ന ഡിസ്ചാർജിന്റെ നിരക്ക് വേഗത്തിൽ ശേഷി കുറയുന്നതിന് കാരണമാകുമെന്ന് പരീക്ഷണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. ഡിസ്ചാർജ് കറന്റ് കുറവാണെങ്കിൽ, ബാറ്ററി വോൾട്ടേജ് സന്തുലിത വോൾട്ടേജിന് അടുത്തായിരിക്കും, അത് കൂടുതൽ ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടും.

ഒരു ടെർനറി ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററിയുടെ സൈദ്ധാന്തിക ആയുസ്സ് ഏകദേശം 800 ചക്രങ്ങളാണ്, ഇത് വാണിജ്യ റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളിൽ ഇടത്തരം ആണ്. ലിഥിയം അയൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് ഏകദേശം 2,000 സൈക്കിളുകളാണ്, അതേസമയം ലിഥിയം ടൈറ്റനേറ്റിന് 10,000 സൈക്കിളുകളിൽ എത്താൻ കഴിയുമെന്ന് പറയപ്പെടുന്നു. നിലവിൽ, മുഖ്യധാരാ ബാറ്ററി നിർമ്മാതാക്കൾ അവരുടെ ടെർനറി ബാറ്ററി സെല്ലുകളുടെ സവിശേഷതകളിൽ 500 -ലധികം തവണ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു (സ്റ്റാൻഡേർഡ് വ്യവസ്ഥകളിൽ ചാർജ്ജും ഡിസ്ചാർജും). എന്നിരുന്നാലും, ബാറ്ററികൾ ഒരു ബാറ്ററി പായ്ക്കിലേക്ക് കൂട്ടിച്ചേർത്തതിനുശേഷം, സ്ഥിരത പ്രശ്നങ്ങൾ കാരണം, ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഘടകങ്ങൾ വോൾട്ടേജും ആന്തരികവുമാണ് പ്രതിരോധം കൃത്യമായി ഒരേ പോലെയാകാൻ കഴിയില്ല, അതിന്റെ സൈക്കിൾ ആയുസ്സ് ഏകദേശം 400 മടങ്ങ് ആണ്. ശുപാർശ ചെയ്യുന്ന SOC ഉപയോഗ വിൻഡോ 10%~90% ആണ്. ഡീപ് ചാർജിംഗും ഡിസ്ചാർജും ശുപാർശ ചെയ്യുന്നില്ല, അല്ലാത്തപക്ഷം ഇത് ബാറ്ററിയുടെ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഘടനയ്ക്ക് മാറ്റാനാവാത്ത കേടുപാടുകൾ വരുത്തും. ആഴം കുറഞ്ഞ ചാർജും ആഴമില്ലാത്ത ഡിസ്ചാർജും ഉപയോഗിച്ച് ഇത് കണക്കാക്കിയാൽ, സൈക്കിൾ ആയുസ്സ് കുറഞ്ഞത് 1000 മടങ്ങ് ആയിരിക്കും. കൂടാതെ, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ ഉയർന്ന നിരക്കിലും ഉയർന്ന താപനിലയിലും ഇടയ്ക്കിടെ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടുകയാണെങ്കിൽ, ബാറ്ററിയുടെ ആയുസ്സ് 200 മടങ്ങിൽ താഴെയായി കുറയും.

2. കുറഞ്ഞ പരിപാലനം, കുറഞ്ഞ ഉപയോഗ ചെലവ്

ബാറ്ററിക്ക് ഒരു കിലോവാട്ട് മണിക്കൂറിന് കുറഞ്ഞ വിലയുണ്ട്, ഇത് ഏറ്റവും അവബോധജന്യമായ വിലയാണ്. മേൽപ്പറഞ്ഞവ കൂടാതെ, ഉപയോക്താക്കൾക്ക്, ചെലവ് ശരിക്കും കുറവാണോ എന്നത് “വൈദ്യുതിയുടെ മുഴുവൻ ജീവിത ചക്ര ചെലവിനെ” ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

“വൈദ്യുതിയുടെ മുഴുവൻ ജീവിത ചക്രം ചെലവ്”, പവർ ലിഥിയം ബാറ്ററിയുടെ മൊത്തം ശക്തിയെ സൈക്കിളുകളുടെ എണ്ണം കൊണ്ട് ഗുണിച്ചാൽ ബാറ്ററിയുടെ മുഴുവൻ ജീവിത ചക്രത്തിലും ഉപയോഗിക്കാവുന്ന മൊത്തം വൈദ്യുതിയുടെ അളവ് ലഭിക്കും. പൂർണ്ണ ജീവിത ചക്രത്തിൽ ഒരു കിലോവാട്ട് വൈദ്യുതിയുടെ വില ലഭിക്കുന്നതിന് ബാറ്ററി പായ്ക്ക് ഈ തുക കൊണ്ട് ഹരിക്കുന്നു.

ഞങ്ങൾ സാധാരണയായി സംസാരിക്കുന്ന ബാറ്ററി വില, അതായത് 1,500 യുവാൻ/kWh, പുതിയ ബാറ്ററി സെല്ലിന്റെ മൊത്തം energyർജ്ജത്തെ മാത്രം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. വാസ്തവത്തിൽ, ഒരു യൂണിറ്റ് ജീവിതത്തിന് വൈദ്യുതിയുടെ വില അന്തിമ ഉപഭോക്താവിന്റെ നേരിട്ടുള്ള നേട്ടമാണ്. ഒരേ വിലയിൽ ഒരേ പവറിൽ രണ്ട് ബാറ്ററി പായ്ക്കുകൾ വാങ്ങിയാൽ ഒന്ന് 50 തവണ ചാർജ് ചെയ്ത് ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്തതിന് ശേഷം ജീവിതാവസാനത്തിലെത്തും, മറ്റൊന്ന് 100 തവണ ചാർജ് ചെയ്ത് ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്തതിന് ശേഷം വീണ്ടും ഉപയോഗിക്കാം എന്നതാണ് ഏറ്റവും അവബോധജന്യമായ ഫലം. ഈ രണ്ട് ബാറ്ററി പാക്കുകളും ഒറ്റനോട്ടത്തിൽ കാണാൻ കഴിയും, അത് വിലകുറഞ്ഞതാണ്.

വ്യക്തമായി പറഞ്ഞാൽ, ഇത് ദീർഘായുസ്സുള്ളതും മോടിയുള്ളതും ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതുമാണ്.

മേൽപ്പറഞ്ഞ രണ്ട് ചെലവുകൾ കൂടാതെ, ബാറ്ററിയുടെ പരിപാലനച്ചെലവും പരിഗണിക്കണം. പ്രാരംഭ ചെലവ് പരിഗണിക്കുക, പ്രശ്‌നമുള്ള സെൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുക, പിന്നീടുള്ള അറ്റകുറ്റപ്പണി ചെലവും തൊഴിൽ ചെലവും വളരെ ഉയർന്നതാണ്. ബാറ്ററി സെല്ലിന്റെ അറ്റകുറ്റപ്പണി സംബന്ധിച്ച്, മാനുവൽ ബാലൻസിംഗ് പരാമർശിക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്. ബി‌എം‌എസിന്റെ ബിൽറ്റ്-ഇൻ ഇക്വലൈസേഷൻ ഫംഗ്‌ഷൻ അതിന്റെ സ്വന്തം ഡിസൈൻ ഇക്വലൈസേഷൻ കറന്റിന്റെ വലുപ്പത്താൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു, മാത്രമല്ല സെല്ലുകൾക്കിടയിൽ അനുയോജ്യമായ ബാലൻസ് നേടാൻ കഴിഞ്ഞേക്കില്ല. സമയം കുമിഞ്ഞുകൂടുമ്പോൾ, ബാറ്ററി പാക്കിലെ അമിതമായ സമ്മർദ്ദ വ്യത്യാസത്തിന്റെ പ്രശ്നം സംഭവിക്കും. അത്തരം സാഹചര്യങ്ങളിൽ, മാനുവൽ ഇക്വലൈസേഷൻ നടത്തേണ്ടതുണ്ട്, കൂടാതെ വളരെ കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജുള്ള ബാറ്ററി സെല്ലുകൾ പ്രത്യേകം ചാർജ് ചെയ്യുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിന്റെ ആവൃത്തി കുറവാണെങ്കിൽ, പരിപാലനച്ചെലവ് കുറയുന്നു.

3. ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത / ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത

ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത എന്നത് ഒരു യൂണിറ്റ് ഭാരത്തിലോ യൂണിറ്റ് വോളിയത്തിലോ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഊർജ്ജത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു; ബാറ്ററിയുടെ ശരാശരി യൂണിറ്റ് വോളിയം അല്ലെങ്കിൽ പിണ്ഡം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന വൈദ്യുതോർജ്ജം. സാധാരണയായി, അതേ വോള്യത്തിൽ, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത നിക്കൽ-കാഡ്മിയം ബാറ്ററികളേക്കാൾ 2.5 മടങ്ങും നിക്കൽ-ഹൈഡ്രജൻ ബാറ്ററികളേക്കാൾ 1.8 മടങ്ങുമാണ്. അതിനാൽ, ബാറ്ററി ശേഷി തുല്യമാകുമ്പോൾ, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ നിക്കൽ-കാഡ്മിയം, നിക്കൽ-ഹൈഡ്രജൻ ബാറ്ററികളേക്കാൾ മികച്ചതായിരിക്കും. ചെറിയ വലിപ്പവും കുറഞ്ഞ ഭാരവും.

ബാറ്ററി ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത=ബാറ്ററി ശേഷി× ഡിസ്ചാർജ് പ്ലാറ്റ്ഫോം/ബാറ്ററി കനം/ബാറ്ററി വീതി/ബാറ്ററി നീളം.

പവർ ഡെൻസിറ്റി എന്നത് ഒരു യൂണിറ്റ് ഭാരത്തിനോ വോളിയത്തിനോ ഉള്ള പരമാവധി ഡിസ്ചാർജ് പവറിന്റെ മൂല്യത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. റോഡ് വാഹനങ്ങളുടെ പരിമിതമായ ഇടത്തിൽ, സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ മാത്രമേ മൊത്തത്തിലുള്ള energyർജ്ജവും മൊത്തത്തിലുള്ള ശക്തിയും ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയൂ. കൂടാതെ, നിലവിലെ സംസ്ഥാന സബ്‌സിഡികൾ സബ്‌സിഡികളുടെ അളവ് അളക്കുന്നതിനുള്ള പരിധിയായി ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് സാന്ദ്രതയുടെ പ്രാധാന്യം കൂടുതൽ ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും സുരക്ഷയും തമ്മിൽ ഒരു വൈരുദ്ധ്യമുണ്ട്. ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, സുരക്ഷ എപ്പോഴും പുതിയതും കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതുമായ വെല്ലുവിളികളെ അഭിമുഖീകരിക്കും.

4. ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ്

ഗ്രാഫൈറ്റ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ അടിസ്ഥാനപരമായി ആനോഡ് മെറ്റീരിയലായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ വോൾട്ടേജ് പ്രധാനമായും നിർണ്ണയിക്കുന്നത് കാഥോഡ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ മെറ്റീരിയൽ സവിശേഷതകളാണ്. ലിഥിയം അയേൺ ഫോസ്ഫേറ്റിന്റെ വോൾട്ടേജിന്റെ ഉയർന്ന പരിധി 3.6V ആണ്, ടെർനറി ലിഥിയം, ലിഥിയം മാംഗനേറ്റ് ബാറ്ററികളുടെ പരമാവധി വോൾട്ടേജ് ഏകദേശം 4.2V ആണ് (Li-ion ബാറ്ററിയുടെ പരമാവധി വോൾട്ടേജ് 4.2V കവിയാൻ കഴിയാത്തത് എന്തുകൊണ്ടെന്ന് അടുത്ത ഭാഗം വിശദീകരിക്കും. ). ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ബാറ്ററികളുടെ വികസനം ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സാങ്കേതിക മാർഗമാണ്. സെല്ലിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്, ഉയർന്ന പൊട്ടൻഷ്യൽ ഉള്ള ഒരു പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയൽ, കുറഞ്ഞ പൊട്ടൻഷ്യൽ ഉള്ള ഒരു നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയൽ, സ്ഥിരതയുള്ള ഉയർന്ന വോൾട്ടേജുള്ള ഒരു ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് എന്നിവ ആവശ്യമാണ്.

5. ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ദക്ഷത

ചാർജിംഗ് കാര്യക്ഷമത എന്നും വിളിക്കപ്പെടുന്ന കൂലോംബ് കാര്യക്ഷമത, ഒരേ സൈക്കിളിൽ ബാറ്ററി ഡിസ്ചാർജ് ശേഷിയും ചാർജിംഗ് ശേഷിയും തമ്മിലുള്ള അനുപാതത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അതായത്, നിർദ്ദിഷ്ട ശേഷി ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഡിസ്ചാർജ് നിർദ്ദിഷ്ട ശേഷിയുടെ ശതമാനം.

പോസിറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിന്, ലിഥിയം ഇൻസേർഷൻ കപ്പാസിറ്റി/ഡെലിത്തിയം കപ്പാസിറ്റി, അതായത് ഡിസ്ചാർജ് കപ്പാസിറ്റി/ചാർജ് കപ്പാസിറ്റി; നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിന്, ഇത് ലിഥിയം നീക്കം ചെയ്യാനുള്ള ശേഷി / ലിഥിയം ഉൾപ്പെടുത്തൽ ശേഷി, അതായത് ഡിസ്ചാർജ് ശേഷി / ചാർജ് ശേഷി.

ചാർജിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ, വൈദ്യുതോർജ്ജം രാസ ഊർജ്ജമായും, ഡിസ്ചാർജിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ, രാസ ഊർജ്ജം വൈദ്യുതോർജ്ജമായും പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. രണ്ട് പരിവർത്തന പ്രക്രിയകളിൽ വൈദ്യുതോർജ്ജത്തിന്റെ ഇൻപുട്ടിലും ഔട്ട്പുട്ടിലും ഒരു നിശ്ചിത കാര്യക്ഷമതയുണ്ട്, ഈ കാര്യക്ഷമത ബാറ്ററിയുടെ പ്രകടനത്തെ നേരിട്ട് പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു.

പ്രൊഫഷണൽ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, കൂലോംബ് കാര്യക്ഷമതയും ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമതയും വ്യത്യസ്തമാണ്. ഒന്ന് വൈദ്യുതിയുടെ അനുപാതം, മറ്റൊന്ന് ജോലിയുടെ അനുപാതം.

സ്റ്റോറേജ് ബാറ്ററിയുടെയും കൂലോംബ് കാര്യക്ഷമതയുടെയും ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത, എന്നാൽ ഗണിതശാസ്ത്ര പദപ്രയോഗത്തിൽ നിന്ന്, ഇവ രണ്ടും തമ്മിൽ ഒരു വോൾട്ടേജ് ബന്ധമുണ്ട്. ചാർജിന്റെയും ഡിസ്ചാർജിന്റെയും ശരാശരി വോൾട്ടേജ് തുല്യമല്ല, ഡിസ്ചാർജിന്റെ ശരാശരി വോൾട്ടേജ് സാധാരണയായി ചാർജിന്റെ ശരാശരി വോൾട്ടേജിനേക്കാൾ കുറവാണ്

ബാറ്ററിയുടെ energyർജ്ജക്ഷമതയെ ആശ്രയിച്ച് ബാറ്ററിയുടെ പ്രകടനം വിലയിരുത്താനാകും. ഊർജ്ജ സംരക്ഷണത്തിൽ നിന്ന്, നഷ്ടപ്പെട്ട വൈദ്യുതോർജ്ജം പ്രധാനമായും താപ ഊർജ്ജമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ, ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമതയ്ക്ക് പ്രവർത്തന പ്രക്രിയയിൽ ബാറ്ററി സൃഷ്ടിക്കുന്ന താപം വിശകലനം ചെയ്യാൻ കഴിയും, തുടർന്ന് ആന്തരിക പ്രതിരോധവും ചൂടും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം വിശകലനം ചെയ്യാൻ കഴിയും. ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമതയ്ക്ക് ബാറ്ററിയുടെ ശേഷിക്കുന്ന ഊർജ്ജം പ്രവചിക്കാനും ബാറ്ററിയുടെ യുക്തിസഹമായ ഉപയോഗം നിയന്ത്രിക്കാനും കഴിയുമെന്ന് അറിയാം.

ഇൻപുട്ട് പവർ പലപ്പോഴും സജീവമായ മെറ്റീരിയലിനെ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറ്റാൻ ഉപയോഗിക്കാറില്ല, പക്ഷേ അതിന്റെ ഒരു ഭാഗം ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു (ഉദാഹരണത്തിന്, മാറ്റാനാവാത്ത പാർശ്വഫലങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നു), അതിനാൽ കൂലോംബ് കാര്യക്ഷമത പലപ്പോഴും 100%ൽ താഴെയാണ്. എന്നാൽ നിലവിലെ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, കൊളംബ് കാര്യക്ഷമത അടിസ്ഥാനപരമായി 99.9% ഉം അതിനുമുകളിലും എത്താം.

സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ: ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് വിഘടനം, ഇന്റർഫേസ് പാസിവേഷൻ, ഘടനയിലെ മാറ്റങ്ങൾ, രൂപഘടന, ഇലക്ട്രോഡ് ആക്റ്റീവ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ ചാലകത എന്നിവ കൂലോംബ് കാര്യക്ഷമത കുറയ്ക്കും.

കൂടാതെ, ബാറ്ററിയുടെ ശോഷണം കൊളംബ് കാര്യക്ഷമതയെ കാര്യമായി ബാധിക്കുന്നില്ലെന്നും താപനിലയുമായി യാതൊരു ബന്ധവുമില്ലെന്നും എടുത്തുപറയേണ്ടതാണ്.

നിലവിലെ സാന്ദ്രത യൂണിറ്റ് ഏരിയയിൽ നിലവിലുള്ള പാസിംഗ് വലുപ്പത്തെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു. നിലവിലെ സാന്ദ്രത കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, സ്റ്റാക്ക് കടന്നുപോകുന്ന കറന്റ് വർദ്ധിക്കുന്നു, ആന്തരിക പ്രതിരോധം കാരണം വോൾട്ടേജ് കാര്യക്ഷമത കുറയുന്നു, ഏകാഗ്രത ധ്രുവീകരണവും മറ്റ് കാരണങ്ങളും കാരണം കൂളംബ് കാര്യക്ഷമത കുറയുന്നു. ഒടുവിൽ energyർജ്ജ കാര്യക്ഷമത കുറയുന്നതിന് ഇടയാക്കും.

6. നല്ല ഉയർന്ന താപനില പ്രകടനം

ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്ക് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള പ്രവർത്തനമുണ്ട്, അതായത് ബാറ്ററി കോർ ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള അന്തരീക്ഷത്തിലാണ്, ബാറ്ററിയുടെ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് മെറ്റീരിയലുകൾ, സെപ്പറേറ്ററുകൾ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ എന്നിവയും നല്ല സ്ഥിരത നിലനിർത്താൻ കഴിയും, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ സാധാരണയായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ജീവിതം ത്വരിതപ്പെടുത്തുകയില്ല. ഉയർന്ന താപനില തെർമൽ റൺവേ അപകടങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നത് എളുപ്പമല്ല.

ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയുടെ താപനില ബാറ്ററിയുടെ താപ നില കാണിക്കുന്നു, അതിന്റെ സാരാംശം ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയുടെ താപ ഉൽപാദനത്തിന്റെയും താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെയും ഫലമാണ്. ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ താപ സവിശേഷതകളും അവയുടെ താപ ഉൽപ്പാദനവും വ്യത്യസ്ത സാഹചര്യങ്ങളിൽ താപ കൈമാറ്റ സവിശേഷതകളും പഠിക്കുന്നത്, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്കുള്ളിലെ എക്സോതെർമിക് രാസപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ പ്രധാന വഴി മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയും.

ബാറ്ററി ഓവർചാർജ്, ഓവർ ഡിസ്ചാർജ്, റാപ്പിഡ് ചാർജും ഡിസ്ചാർജ്, ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട്, മെക്കാനിക്കൽ ദുരുപയോഗം അവസ്ഥകൾ, ഉയർന്ന താപനില തെർമൽ ഷോക്ക് എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ സുരക്ഷിതമല്ലാത്ത പെരുമാറ്റങ്ങൾ, ബാറ്ററിക്കുള്ളിൽ അപകടകരമായ പാർശ്വ പ്രതികരണങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുകയും ചൂട് സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, നെഗറ്റീവ് നേരിട്ട് നശിപ്പിക്കുന്നു. പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ ഉപരിതലത്തിൽ പാസിവേഷൻ ഫിലിം.

സെൽ താപനില 130°C ആയി ഉയരുമ്പോൾ, നെഗറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡിന്റെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള SEI ഫിലിം വിഘടിക്കുന്നു, ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള ലിഥിയം കാർബൺ നെഗറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡ് ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിന് വിധേയമാകുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് അക്രമാസക്തമായ ഓക്‌സിഡേഷൻ-റിഡക്ഷൻ പ്രതികരണത്തിന് വിധേയമാകുന്നു. ഇത് ബാറ്ററിയെ ഉയർന്ന അപകടസാധ്യതയുള്ള അവസ്ഥയിലേക്ക് എത്തിക്കുന്നു.

ബാറ്ററിയുടെ ആന്തരിക ഊഷ്മാവ് 200 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിനു മുകളിൽ ഉയരുമ്പോൾ, പോസിറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡ് പ്രതലത്തിലെ പാസിവേഷൻ ഫിലിം പോസിറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡിനെ വിഘടിപ്പിച്ച് ഓക്‌സിജൻ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുകയും ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റുമായി അക്രമാസക്തമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് വലിയ അളവിൽ താപം സൃഷ്ടിക്കുകയും ഉയർന്ന ആന്തരിക മർദ്ദം ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. . ബാറ്ററി താപനില 240 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിനു മുകളിൽ എത്തുമ്പോൾ, ലിഥിയം കാർബൺ നെഗറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡിനും ബൈൻഡറിനും ഇടയിൽ അക്രമാസക്തമായ എക്സോതെർമിക് പ്രതികരണം ഉണ്ടാകുന്നു.

ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളുടെ താപനില പ്രശ്നം ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളുടെ സുരക്ഷയിൽ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. ഉപയോഗത്തിന്റെ പരിതസ്ഥിതിക്ക് തന്നെ ഒരു നിശ്ചിത ഊഷ്മാവ് ഉണ്ട്, ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററിയുടെ താപനിലയും അത് ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ദൃശ്യമാകും. പ്രധാന കാര്യം, ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററിയിലെ രാസപ്രവർത്തനത്തിൽ താപനില കൂടുതൽ സ്വാധീനം ചെലുത്തും എന്നതാണ്. വളരെ ഉയർന്ന താപനില ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയുടെ സേവന ജീവിതത്തെ പോലും നശിപ്പിക്കും, കഠിനമായ കേസുകളിൽ ഇത് ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയുടെ സുരക്ഷാ പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കും.

7. നല്ല താഴ്ന്ന താപനില പ്രകടനം

ലിഥിയം-അയോൺ ബാറ്ററികൾക്ക് നല്ല താഴ്ന്ന താപനില പ്രകടനമുണ്ട്, അതായത് കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ, ബാറ്ററിയുടെ ഉള്ളിലെ ലിഥിയം അയോണുകളും ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലുകളും ഇപ്പോഴും ഉയർന്ന പ്രവർത്തനം, ഉയർന്ന ശേഷി ശേഷി, കുറഞ്ഞ ഡിസ്ചാർജ് ശേഷി അപചയം, അനുവദനീയമായ വലിയ ചാർജിംഗ് നിരക്ക് എന്നിവ നിലനിർത്തുന്നു.

താപനില കുറയുമ്പോൾ, ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററിയുടെ ശേഷിക്കുന്ന ശേഷി ത്വരിതപ്പെടുത്തിയ ഒരു സാഹചര്യത്തിലേക്ക് ക്ഷയിക്കുന്നു. താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവ്, വേഗത്തിൽ ശേഷി ക്ഷയിക്കുന്നു. താഴ്ന്ന atഷ്മാവിൽ നിർബന്ധിത ചാർജ് ചെയ്യുന്നത് വളരെ ദോഷകരമാണ്, കൂടാതെ തെർമൽ റൺവേ അപകടങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നത് വളരെ എളുപ്പമാണ്. കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ, ലിഥിയം അയോണുകളുടെയും ഇലക്ട്രോഡ് സജീവ വസ്തുക്കളുടെയും പ്രവർത്തനം കുറയുന്നു, കൂടാതെ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിലേക്ക് ലിഥിയം അയോണുകൾ ചേർക്കുന്ന നിരക്ക് ഗണ്യമായി കുറയുന്നു. ബാറ്ററിയുടെ അനുവദനീയമായ ശക്തിയിൽ കവിഞ്ഞ പവർ ഉപയോഗിച്ച് ബാഹ്യ പവർ സപ്ലൈ ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിന് ചുറ്റും വലിയ അളവിൽ ലിഥിയം അയോണുകൾ അടിഞ്ഞു കൂടുന്നു, ഇലക്ട്രോഡിൽ ഉൾച്ചേർത്ത ലിഥിയം അയോണുകൾ ഇലക്ട്രോണുകൾ ലഭിക്കാൻ വളരെ വൈകുകയും പിന്നീട് നേരിട്ട് നിക്ഷേപിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇലക്ട്രോഡിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ലിഥിയം മൂലക പരലുകൾ രൂപപ്പെടുന്നു. ഡെൻഡ്രൈറ്റ് വളരുന്നു, ഡയഫ്രം നേരിട്ട് തുളച്ചുകയറുന്നു, പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിനെ തുളച്ചുകയറുന്നു. പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിൽ ഒരു ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടിന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് തെർമൽ റൺവേയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

ഡിസ്ചാർജ് ശേഷിയുടെ ഗുരുതരമായ അപചയത്തിന് പുറമേ, കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ ചാർജ് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല. താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവ് ചാർജിംഗ് സമയത്ത്, ബാറ്ററിയുടെ ഗ്രാഫൈറ്റ് ഇലക്ട്രോഡിലെ ലിഥിയം അയോണുകളുടെ ഇന്റർകലേഷനും ലിഥിയം പ്ലേറ്റിംഗ് പ്രതിപ്രവർത്തനവും ഒരുമിച്ച് നിലനിൽക്കുകയും പരസ്പരം മത്സരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ, ഗ്രാഫൈറ്റിലെ ലിഥിയം അയോണുകളുടെ വ്യാപനം തടയുകയും ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ ചാലകത കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഇന്റർകലേഷൻ നിരക്കിൽ കുറവുണ്ടാക്കുകയും ഗ്രാഫൈറ്റ് ഉപരിതലത്തിൽ ലിഥിയം പ്ലേറ്റിംഗ് പ്രതികരണം ഉണ്ടാകാനുള്ള സാധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളുടെ ആയുസ്സ് കുറയാനുള്ള പ്രധാന കാരണങ്ങൾ ആന്തരിക പ്രതിരോധത്തിന്റെ വർദ്ധനവും ലിഥിയം അയോണുകളുടെ മഴമൂലമുള്ള ശേഷിയുടെ അപചയവുമാണ്.

8. നല്ല സുരക്ഷ

ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളുടെ സുരക്ഷയിൽ ആന്തരിക വസ്തുക്കളുടെ സ്ഥിരത മാത്രമല്ല, ബാറ്ററി സുരക്ഷാ സഹായ നടപടികളുടെ ഫലപ്രാപ്തിയും ഉൾപ്പെടുന്നു. നല്ല താപ സ്ഥിരത, ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റും ഇലക്‌ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലും തമ്മിലുള്ള നല്ല പൊരുത്തവും ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിന്റെ നല്ല ജ്വാല റിട്ടാർഡൻസിയും ഉള്ള പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് മെറ്റീരിയലുകൾ, ഡയഫ്രം, ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റ് എന്നിവയെയാണ് ആന്തരിക വസ്തുക്കളുടെ സുരക്ഷ സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. സുരക്ഷാ സഹായ നടപടികൾ സെല്ലിന്റെ സുരക്ഷാ വാൽവ് ഡിസൈൻ, ഫ്യൂസ് ഡിസൈൻ, താപനില സെൻസിറ്റീവ് റെസിസ്റ്റൻസ് ഡിസൈൻ, സെൻസിറ്റിവിറ്റി എന്നിവയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഒരൊറ്റ സെൽ പരാജയപ്പെട്ടതിനുശേഷം, തെറ്റ് വ്യാപിക്കുന്നത് തടയാനും ഒറ്റപ്പെടലിന്റെ ഉദ്ദേശ്യം നിറവേറ്റാനും ഇതിന് കഴിയും.

9. നല്ല സ്ഥിരത

“ബാരൽ ഇഫക്റ്റ്” വഴി ബാറ്ററി സ്ഥിരതയുടെ പ്രാധാന്യം ഞങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുന്നു. ഒരേ ബാറ്ററി പാക്കിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ബാറ്ററി സെല്ലുകളെയാണ് സ്ഥിരത സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, ശേഷി, ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജ്, ആന്തരിക പ്രതിരോധം, സ്വയം-ഡിസ്ചാർജ്, മറ്റ് പാരാമീറ്ററുകൾ എന്നിവ വളരെ ചെറുതാണ്, പ്രകടനം സമാനമാണ്. സ്വന്തം മികച്ച പ്രകടനമുള്ള ബാറ്ററി സെല്ലിന്റെ സ്ഥിരത നല്ലതല്ലെങ്കിൽ, ഗ്രൂപ്പ് രൂപീകരിച്ചതിന് ശേഷം അതിന്റെ മേന്മ പലപ്പോഴും സുഗമമായി മാറുന്നു. ഗ്രൂപ്പിംഗിനു ശേഷമുള്ള ബാറ്ററി പാക്കിന്റെ ശേഷി നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഏറ്റവും ചെറിയ ശേഷിയുള്ള സെല്ലാണെന്നും ബാറ്ററി പായ്ക്ക് ആയുസ്സ് ഏറ്റവും ചെറിയ സെല്ലിന്റെ ആയുസ്സിനേക്കാൾ കുറവാണെന്നും പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്.