ලිතියම් බැටරි නිෂ්පාදනයේ අවසාන පියවර වන්නේ බැටරි මොඩියුලයේ අනුකූලතාව සහ බැටරි මොඩියුලයේ විශිෂ්ට ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කිරීම සඳහා ලිතියම් බැටරිය ශ්‍රේණිගත කිරීම සහ තිරගත කිරීමයි. සියල්ලන්ම දන්නා පරිදි, ඉහළ අනුකූලතාවයක් සහිත බැටරි වලින් සමන්විත මොඩියුල දිගු සේවා කාලය ඇති අතර දුර්වල අනුකූලතාවයක් ඇති මොඩියුල බාල්දි ආචරණය හේතුවෙන් අධික ලෙස ආරෝපණය වීමට සහ අධික ලෙස විසර්ජනය වීමට ඉඩ ඇති අතර ඒවායේ බැටරි ආයු කාලය වේගවත් වේ. උදාහරණයක් ලෙස, විවිධ බැටරි ධාරිතාවයන් එක් එක් බැටරි තන්තුවෙහි විවිධ විසර්ජන ගැඹුරට හේතු විය හැක. කුඩා ධාරිතාව සහ දුර්වල කාර්ය සාධනය සහිත බැටරි කල්තියා සම්පූර්ණ ආරෝපණ තත්ත්වයට ළඟා වනු ඇත. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, විශාල ධාරිතාවක් සහ හොඳ කාර්ය සාධනයක් සහිත බැටරි සම්පූර්ණ ආරෝපණ තත්ත්වයට ළඟා විය නොහැක. නොගැලපෙන බැටරි වෝල්ටීයතා නිසා සමාන්තර තන්තුවක ඇති සෑම බැටරියක්ම එකිනෙකා ආරෝපණය වේ. වැඩි වෝල්ටීයතාවක් සහිත බැටරිය අඩු වෝල්ටීයතාවයකින් බැටරිය ආරෝපණය කරයි, එය බැටරි කාර්ය සාධනය පිරිහීම වේගවත් කරන අතර මුළු බැටරි තන්තුවේම ශක්තිය පරිභෝජනය කරයි. ඉහළ ස්වයං-විසර්ජන අනුපාතයක් සහිත බැටරියක් විශාල ධාරිතාවක් අහිමි වේ. නොගැලපෙන ස්වයං-විසර්ජන අනුපාතයන් බැටරි වල ආරෝපිත තත්ත්වය සහ වෝල්ටීයතාවයේ වෙනස්කම් ඇති කරයි, බැටරි නූල්වල ක්‍රියාකාරිත්වයට බලපායි. එබැවින් මෙම බැටරි වෙනස්කම්, දිගුකාලීන භාවිතය සමස්ත මොඩියුලයේ ආයු කාලය කෙරෙහි බලපානු ඇත.

පින්තුරය

රූපය. 1.OCV- ක්රියාකාරී වෝල්ටීයතාව – ධ්රැවීකරණ වෝල්ටීයතා රූප සටහන

බැටරි වර්ගීකරණය සහ පිරික්සීම යනු එකවරම නොගැලපෙන බැටරි විසර්ජනය වීම වැළැක්වීමයි. බැටරි අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය සහ ස්වයං-විසර්ජන පරීක්ෂණය අනිවාර්ය වේ. සාමාන්‍යයෙන් කථා කරන විට, බැටරි අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය ඕම් අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය සහ ධ්‍රැවීකරණ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය ලෙස බෙදා ඇත. Ohm අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය, ඉලෙක්ට්‍රෝලය, ප්‍රාචීර ප්‍රතිරෝධය සහ ඉලෙක්ට්‍රොනික සම්බාධනය, අයනික සම්බාධනය සහ ස්පර්ශ සම්බාධනය ඇතුළුව එක් එක් කොටසෙහි සම්බන්ධතා ප්‍රතිරෝධයෙන් සමන්විත වේ. ධ්‍රැවීකරණ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය යනු විද්‍යුත් රසායනික ධ්‍රැවීකරණය අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය සහ සාන්ද්‍රණ ධ්‍රැවීකරණය අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය ඇතුළුව විද්‍යුත් රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවේදී ධ්‍රැවීකරණය නිසා ඇතිවන ප්‍රතිරෝධයයි. බැටරියේ ඕමික් ප්‍රතිරෝධය බැටරියේ සම්පූර්ණ සන්නායකතාවයෙන් තීරණය වන අතර බැටරියේ ධ්‍රැවීකරණ ප්‍රතිරෝධය ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍යයේ ලිතියම් අයනවල ඝන අවධි විසරණ සංගුණකය මගින් තීරණය වේ. පොදුවේ ගත් කල, ලිතියම් බැටරිවල අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය ක්‍රියාවලි සැලසුම, ද්‍රව්‍යය, පරිසරය සහ අනෙකුත් අංශ වලින් වෙන් කළ නොහැකි වන අතර ඒවා පහත විශ්ලේෂණය කර අර්ථ නිරූපණය කෙරේ.

පළමුව, ක්රියාවලිය නිර්මාණය

(1) ධන සහ සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සූත්‍රවල සන්නායක කාරකයේ අඩු අන්තර්ගතයක් ඇති අතර එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ද්‍රව්‍යය සහ එකතු කරන්නා අතර විශාල ඉලෙක්ට්‍රොනික සම්ප්‍රේෂණ සම්බාධනය ඇති වේ, එනම් ඉහළ ඉලෙක්ට්‍රොනික සම්බාධනය. ලිතියම් බැටරි වේගයෙන් රත් වේ. කෙසේ වෙතත්, මෙය බැටරියේ සැලසුම මගින් තීරණය කරනු ලැබේ, උදාහරණයක් ලෙස, අනුපාත කාර්ය සාධනය සැලකිල්ලට ගැනීම සඳහා බලශක්ති බැටරිය, එය විශාල අනුපාත ආරෝපණය සහ විසර්ජනය සඳහා සුදුසු සන්නායක නියෝජිතයාගේ ඉහළ අනුපාතයක් අවශ්ය වේ. ධාරිතාව බැටරිය ටිකක් වැඩි ධාරිතාවක්, ධනාත්මක සහ සෘණ ද්රව්ය අනුපාතය ටිකක් වැඩි වනු ඇත. මෙම තීරණ බැටරියේ සැලසුම ආරම්භයේදීම ගනු ලබන අතර පහසුවෙන් වෙනස් කළ නොහැක.

(2) ධන සහ සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සූත්‍රයේ බොහෝ බන්ධක පවතී. බන්ධනය සාමාන්යයෙන් ශක්තිමත් පරිවාරක කාර්ය සාධනයක් සහිත බහු අවයවීය ද්රව්යයක් (PVDF, SBR, CMC, ආදිය). මුල් අනුපාතයේ ඇති බන්ධකයේ ඉහළ අනුපාතය ධ්‍රැවවල ඉරීමේ ශක්තිය වැඩි දියුණු කිරීමට ප්‍රයෝජනවත් වුවද, එය අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයට අවාසිදායක වේ. බඳින්නා විසුරුවා හැරීම සහතික කිරීම සඳහා හැකිතාක් දුරට, බඳින්නා විසුරුවා හැරීම, එනම් පොහොර සකස් කිරීමේ ක්රියාවලිය කෙරෙහි අවධානය යොමු කරනු ලබන බයින්ඩර් සහ බයින්ඩර් මාත්රාව අතර සම්බන්ධතාවය සම්බන්ධීකරණය කිරීම සඳහා බැටරි නිර්මාණයේදී.

(3) අමුද්රව්ය ඒකාකාරව විසුරුවා හරිනු නොලැබේ, සන්නායක නියෝජිතයා සම්පූර්ණයෙන්ම විසුරුවා හරිනු නොලැබේ, සහ හොඳ සන්නායක ජාල ව්යුහයක් සෑදෙන්නේ නැත. රූප සටහන 2 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, A යනු සන්නායක කාරකයේ දුර්වල විසරණයේ අවස්ථාව වන අතර B යනු හොඳ විසරණයේ අවස්ථාවයි. සන්නායක කාරකයේ ප්‍රමාණය සමාන වන විට, ඇවිස්සීමේ ක්‍රියාවලිය වෙනස් වීම සන්නායක කාරකයේ විසරණයට සහ බැටරියේ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයට බලපානු ඇත.

රූපය 2. සන්නායක කාරකයේ දුර්වල විසරණය (A) සන්නායක කාරකයේ ඒකාකාර විසුරුම (B)

(4) බන්ධකය සම්පූර්ණයෙන්ම විසුරුවා හැර නොමැති අතර, සමහර මයිකල් අංශු පවතින අතර, බැටරියේ ඉහළ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධයක් ඇති කරයි. වියළි මිශ්ර කිරීම, අර්ධ වියළි මිශ්ර කිරීම හෝ තෙත් මිශ්ර කිරීමේ ක්රියාවලිය කුමක් වුවත්, බයින්ඩර් කුඩු සම්පූර්ණයෙන්ම විසුරුවා හැරීම අවශ්ය වේ. අපට ඕනෑවට වඩා කාර්යක්ෂමතාව හඹා යා නොහැකි අතර, බන්ධනය සම්පූර්ණයෙන්ම විසුරුවා හැරීමට නිශ්චිත කාලයක් අවශ්‍ය වන වෛෂයික අවශ්‍යතාවය නොසලකා හරින්න.

(5) ඉලෙක්ට්රෝඩ සංයුක්ත ඝනත්වය බැටරියේ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධයට බලපානු ඇත. ඉලෙක්ට්‍රෝඩ තහඩුවේ සංයුක්ත ඝනත්වය කුඩා වන අතර ඉලෙක්ට්‍රෝඩ තහඩුව තුළ ඇති අංශු අතර සිදුරු වැඩි වන අතර එය ඉලෙක්ට්‍රෝන සම්ප්‍රේෂණයට හිතකර නොවන අතර බැටරියේ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය ඉහළය. ඉලෙක්ට්‍රෝඩ පත්‍රය ඕනෑවට වඩා සංයුක්ත වූ විට, ඉලෙක්ට්‍රෝඩ කුඩු අංශු අධික ලෙස තලා දැමිය හැකි අතර, තලා දැමීමෙන් පසු ඉලෙක්ට්‍රෝන සම්ප්‍රේෂණ මාර්ගය දිගු වන අතර එය බැටරියේ ආරෝපණ හා විසර්ජන ක්‍රියාකාරිත්වයට හිතකර නොවේ. නිවැරදි සංයුක්ත ඝනත්වය තෝරා ගැනීම වැදගත්ය.

(6) ධනාත්මක සහ සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩ ලුග් සහ තරල එකතු කරන්නා අතර නරක වෑල්ඩින්, අථත්ය වෑල්ඩින්, ඉහළ බැටරි ප්රතිරෝධය. වෑල්ඩින් කිරීමේදී සුදුසු වෙල්ඩින් පරාමිතීන් තෝරා ගත යුතු අතර, වෑල්ඩින් බලය, විස්තාරය සහ කාලය වැනි වෙල්ඩින් පරාමිතීන් DOE හරහා ප්‍රශස්ත කළ යුතු අතර, වෙල්ඩින් ශක්තිය සහ පෙනුම අනුව වෑල්ඩින්ගේ ගුණාත්මකභාවය විනිශ්චය කළ යුතුය.

(7) දුර්වල වංගු හෝ දුර්වල ලැමිනේෂන්, ප්රාචීරය, ධන තහඩුව සහ සෘණ තහඩුව අතර පරතරය විශාල වන අතර අයන සම්බාධනය විශාල වේ.

(8) බැටරි ඉලෙක්ට්‍රෝලය ධනාත්මක සහ සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සහ ප්‍රාචීරය තුළට සම්පූර්ණයෙන්ම ආක්‍රමණය වී නොමැති අතර ඉලෙක්ට්‍රෝලය සැලසුම් දීමනාව ප්‍රමාණවත් නොවීම නිසා බැටරියේ විශාල අයනික සම්බාධනය ද ඇති වේ.

(9) සෑදීමේ ක්‍රියාවලිය දුර්වලයි, ග්‍රැෆයිට් ඇනෝඩ මතුපිට SEI අස්ථායි, බැටරියේ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයට බලපායි.

(10) දුර්වල ඇසුරුම්, ධ්රැව කන් දුර්වල වෑල්ඩින්, බැටරි කාන්දු වීම සහ අධික තෙතමනය වැනි අනෙකුත්, ලිතියම් බැටරිවල අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය කෙරෙහි විශාල බලපෑමක් ඇති කරයි.

දෙවනුව, ද්රව්ය

(1) ඇනෝඩ සහ ඇනෝඩ ද්රව්යවල ප්රතිරෝධය විශාල වේ.

(2) ප්රාචීර ද්රව්යයේ බලපෑම. ප්රාචීර ඝණකම, සිදුරු ප්රමාණය, සිදුරු ප්රමාණය සහ යනාදිය. ඝනකම අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයට සම්බන්ධ වේ, තුනී වන තරමට අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය කුඩා වන අතර එමඟින් ඉහළ බල ආරෝපණයක් සහ විසර්ජනයක් සිදු වේ. යම් යාන්ත්රික ශක්තියක් යටතේ හැකි තරම් කුඩා, සිදුරු ශක්තිය ඝනකම වඩා හොඳය. ප්‍රාචීරයේ සිදුරු ප්‍රමාණය සහ සිදුරු ප්‍රමාණය අයන ප්‍රවාහනයේ සම්බාධනයට සම්බන්ධ වේ. සිදුරු ප්‍රමාණය ඉතා කුඩා නම්, එය අයන සම්බාධනය වැඩි කරයි. සිදුරු ප්‍රමාණය ඉතා විශාල නම්, සිහින් ධනාත්මක සහ සෘණ කුඩු සම්පූර්ණයෙන්ම හුදකලා කිරීමට නොහැකි වනු ඇත, එය පහසුවෙන් කෙටි පරිපථයකට හෝ ලිතියම් ඩෙන්ඩ්‍රයිට් මගින් සිදුරු කරනු ඇත.

(3) ඉලෙක්ට්රෝලය ද්රව්යවල බලපෑම. විද්‍යුත් විච්ඡේදකයේ අයනික සන්නායකතාවය සහ දුස්ස්‍රාවීතාවය අයනික සම්බාධනයට සම්බන්ධ වේ. අයනික හුවමාරු සම්බාධනය වැඩි වන තරමට, බැටරියේ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය වැඩි වන අතර, ආරෝපණ සහ විසර්ජන ක්‍රියාවලියේ ධ්‍රැවීකරණය වඩාත් බරපතල වේ.

(4) ධනාත්මක PVDF ද්රව්යවල බලපෑම. PVDF හි ඉහළ ප්‍රතිශතයක් හෝ ඉහළ අණුක බරක් ද ලිතියම් බැටරියේ ඉහළ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයකට තුඩු දෙනු ඇත.

(5) ධනාත්මක සන්නායක ද්රව්යවල බලපෑම. SP, KS, සන්නායක මිනිරන්, CNT, graphene වැනි සන්නායක කාරක වර්ගය තෝරා ගැනීම ද ප්‍රධාන වේ, විවිධ රූප විද්‍යාව හේතුවෙන් ලිතියම් බැටරියේ සන්නායකතා ක්‍රියාකාරිත්වය සාපේක්ෂව වෙනස් වේ, එය තෝරා ගැනීම ඉතා වැදගත් වේ. ඉහළ සන්නායකතාවක් සහිත සහ භාවිතයට සුදුසු සන්නායක නියෝජිතයා.

(6) ධනාත්මක සහ සෘණ ධ්රැව කන් ද්රව්යවල බලපෑම. ධ්රැව කණෙහි ඝනකම තුනී වේ, සන්නායකතාවය දුර්වලයි, භාවිතා කරන ද්රව්යයේ සංශුද්ධතාවය ඉහළ නොවේ, සන්නායකතාවය දුර්වලයි, සහ බැටරියේ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය ඉහළයි.

(7) තඹ තීරු ඔක්සිකරණය වී නරක ලෙස වෑල්ඩින් කර ඇති අතර ඇලුමිනියම් තීරු ද්‍රව්‍ය මතුපිට දුර්වල සන්නායකතාව හෝ ඔක්සයිඩ් ඇති අතර එමඟින් බැටරියේ ඉහළ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයක් ඇති වේ.

පින්තුරය

වෙනත් අංශ

(1) අභ්යන්තර ප්රතිරෝධක පරීක්ෂණ උපකරණ අපගමනය. සාවද්‍ය උපකරණයක් නිසා ඇති වන සාවද්‍ය පරීක්ෂණ ප්‍රතිඵල වැලැක්වීම සඳහා උපකරණය නිතිපතා පරීක්ෂා කළ යුතුය.

(2) නුසුදුසු ක්‍රියාකාරිත්වය නිසා ඇති වන අසාමාන්‍ය බැටරි අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය.

(3) දූවිලි හා තෙතමනය ලිහිල් පාලනය වැනි දුර්වල නිෂ්පාදන පරිසරය. වැඩමුළුවේ දූවිලි සම්මතය ඉක්මවා යයි, බැටරියේ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය වැඩි කිරීමට හේතු වනු ඇත, ස්වයං-විසර්ජනය උග්ර වේ. වැඩමුළුවේ තෙතමනය ඉහළයි, ලිතියම් බැටරි ක්‍රියාකාරිත්වයට ද අහිතකර වනු ඇත.