- 16
- Nov
ලිතියම් බැටරි නඩත්තු තාක්ෂණික දැනුම
අපගේ ලිතියම් බැටරි නඩත්තුව නිවැරදිද? මෙම ගැටලුව මා ඇතුළු බොහෝ විශ්වාසවන්ත ජංගම දුරකථන භාවිතා කරන්නන් පීඩාවට පත් කර ඇත. සමහර තොරතුරු විමසා බැලීමෙන් පසු, චීනයේ සුප්‍රසිද්ධ බැටරි පර්යේෂණ ආයතනයක නියෝජ්‍ය අධ්‍යක්ෂවරයා ද වන විද්‍යුත් රසායන විද්‍යාව පිළිබඳ ආචාර්ය උපාධිධාරියෙකුගෙන් උපදෙස් ලබා ගැනීමට මට අවස්ථාව ලැබුණි. දැන් ඔබේ පාඨකයන් සමඟ බෙදා ගැනීමට අදාළ දැනුම සහ අත්දැකීම් කිහිපයක් ලියන්න.
“ලිතියම් බැටරියක ධන ඉලෙක්ට්‍රෝඩය සාමාන්‍යයෙන් සෑදී ඇත්තේ ලිතියම් වල ක්රියාකාරී සංයෝගයකින් වන අතර සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩය විශේෂ අණුක ව්‍යුහයක් සහිත කාබන් වේ.” බහුලව භාවිතා වන ධනාත්මක තොරතුරු වල වැදගත් කොටසක් LiCoO2 වේ. ආරෝපණ ක්‍රියාවලියේදී, බැටරි ධ්‍රැවයේ ඇති විද්‍යුත් විභවය ධන ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ ඇති සංයෝගයට ලිතියම් අයන මුදා හැර කාබන් තුළට ඇතුළු කිරීමට බල කරන අතර සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩ අණු ලැමිනර් ප්‍රවාහයක සකසා ඇත. ලිතියම් අයන විසර්ජනය අතරතුර කාබන් ස්ථර ව්‍යුහයෙන් වෙන් කර ඇනෝඩ සංයෝගය සමඟ සංයුක්ත වේ. ලිතියම් අයන වල චලනය විදුලි ධාරාවක් ජනනය කරයි.
රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවේ මූලධර්මය ඉතා සරල ය, නමුත් සත්‍ය කාර්මික නිෂ්පාදනයේ දී සලකා බැලිය යුතු ප්‍රායෝගික ගැටළු තිබේ: ධනාත්මක ඉලෙක්ට්රෝඩ ආකලන ක්‍රියාකාරකම් සඳහා නැවත නැවතත් පවත්වා ගෙන යා යුතු අතර, ලිතියම් වැඩි ප්‍රමාණයක් තැන්පත් කිරීම සඳහා අණුක මට්ටමින් සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩ නිර්මාණය කිරීම අවශ්‍ය වේ. අයන; ඇනෝඩය සහ කැතෝලයිට් අතර ඉලෙක්ට්රෝලය පුරවන්න, ස්ථායී වීමට අමතරව, නමුත් විශිෂ්ට සන්නායකතාවක් ඇත, බැටරියේ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය අඩු කරයි.
ලිතියම් බැටරි වල නිකල්-කැඩ්මියම් බැටරිවල මතක ආචරණය කලාතුරකින් ඇති වුවද ඒවා එසේ නොවේ. කෙසේ වෙතත්, විවිධ හේතූන් නිසා, ලිතියම් බැටරි නැවත නැවත ආරෝපණය කිරීමෙන් පසු ධාරිතාව අඩු වේ. ඇනෝඩය සහ කැතෝඩ දත්තම වෙනස් කිරීම වැදගත් වේ. අණුක මට්ටමින්, ලිතියම් අයන අඩංගු ධන සහ සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩවල කුහරය ව්යුහය ක්රමයෙන් කඩා වැටී අවහිර කරනු ඇත. රසායනිකව, එය ධනාත්මක සහ සෘණ ද්රව්යවල ක්රියාකාරී උදාසීනත්වය, අතුරු ප්රතික්රියා වල අනෙකුත් ස්ථායී සංයෝග පවතින බව පෙන්නුම් කරයි. ඇනෝඩ දත්ත ක්රමයෙන් නැතිවීම වැනි භෞතික තත්ත්වයන් ද ඇත, එමඟින් බැටරියේ ආරෝපණය කිරීමේදී සහ විසර්ජනය කිරීමේදී නිදහසේ ගමන් කළ හැකි ලිතියම් අයන සංඛ්‍යාව අවසානයේදී අඩු වේ.
අධික ආරෝපණය සහ විසර්ජනය, ලිතියම් බැටරියේ ඉලෙක්ට්රෝඩ ස්ථිර හානියක් සිදු කරයි. ඇනෝඩ කාබන් විමෝචනය සරත් සෘතුවේ දී ලිතියම් අයන සහ ඒවායේ ස්ථර ව්යුහය අධික ලෙස මුදා හැරීමට හේතු වන අතර අධික ලෙස ආරෝපණය කිරීමෙන් ලිතියම් අයන විශාල ප්‍රමාණයක් එයට මිරිකන බව අණුක මට්ටමේ සිට අවබෝධාත්මකව තේරුම් ගත හැකිය. කැතෝඩ කාබන් ව්යුහය සමහර ලිතියම් අයන මුදා හැරීම වළක්වයි. ලිතියම් බැටරි බොහෝ විට ආරෝපණ සහ විසර්ජන පාලන පරිපථ වලින් සමන්විත වන්නේ එබැවිනි.
නුසුදුසු උෂ්ණත්වය ලිතියම් බැටරියේ අනෙකුත් රසායනික ප්රතික්රියා ඇති කරයි, සහ අනවශ්ය සංයෝග පෙනේ. එමනිසා, බොහෝ ලිතියම් බැටරි ධනාත්මක හා සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩ මත නඩත්තු උෂ්ණත්ව පාලන ප්රාචීර හෝ ඉලෙක්ට්රෝලය ආකලනවලින් සමන්විත වේ. බැටරිය යම් ප්‍රමාණයකට රත් වූ විට, සංයුක්ත පටල කුහරය වසා හෝ ඉලෙක්ට්රෝලය විසන්ධි කරන විට, පරිපථය විසන්ධි වන තෙක් බැටරියේ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය වැඩි වන අතර, බැටරිය තවදුරටත් රත් නොවන අතර, බැටරියේ සාමාන්‍ය ආරෝපණ උෂ්ණත්වය සහතික කරයි.
ගැඹුරු ආරෝපණය සහ විසර්ජනය ලිතියම් බැටරිවල සැබෑ ධාරිතාව වැඩි කළ හැකිද? ප්‍රවීණයන් මට පැහැදිලිවම කිව්වා මේක තේරුමක් නැති දෙයක් කියලා. වෛද්‍යවරුන් දෙදෙනාගේ දැනුම මත පළමු මාත්‍රා තුනේ ඊනියා පූර්ණ මාත්‍රාව ක්‍රියාත්මක කිරීම අර්ථ විරහිත බව පවා ඔවුහු පැවසූහ. නමුත් අනාගතයේදී ධාරිතාව වෙනස් වන බව පෙන්වීමට බොහෝ අය බැටරි තොරතුරු සොයා බලන්නේ ඇයි? මෙම කරුණ පසුව සඳහන් කරනු ඇත.
ලිතියම් බැටරි වල සාමාන්‍යයෙන් සැකසුම් චිප් සහ ආරෝපණ පාලන චිප් ඇත. ක්‍රියාවලියේදී, චිපයට රෙජිස්ටර්, ධාරිතාව, උෂ්ණත්වය, හැඳුනුම්පත, ආරෝපණ තත්ත්වය, විසර්ජන කාලය සහ අනෙකුත් අගයන් මාලාවක් ඇත. භාවිතය සමඟ මෙම අගයන් ක්රමයෙන් වෙනස් වේ. මම පෞද්ගලිකව සිතන්නේ මාසයක් පමණ භාවිතා කිරීමේ වැදගත් බලපෑම සම්පූර්ණ ආරෝපණය සහ විසර්ජනය විය යුතු බවයි. උපදෙස් අත්පොත මෙම රෙජිස්ටර් වල නුසුදුසු අගය නිවැරදි කළ යුතු පසු, බැටරියේ ආරෝපණ පාලනය සහ නාමික ධාරිතාව බැටරියේ සැබෑ තත්වයට අනුරූප විය යුතුය.