Tilmaamaha baytariyada lithium-ion

Lithium waa birta ugu yar uguna firfircoon miiska kiimikada ee xilliyeedka. Sababtoo ah cabbirkeeda yar iyo cufnaanta awoodda sare, waxaa si weyn u soo dhaweeyay macaamiisha iyo injineerada. Si kastaba ha ahaatee, sifooyinka kiimikada ayaa aad u firfircoon, taas oo keeneysa khatar aad u sareysa. Marka birta lithium ay soo gaadho hawada, waxay si xoog leh uga falcelinaysaa ogsijiin wayna qarxi doontaa. Si loo hagaajiyo badbaadada iyo tamarta, saynisyahannadu waxay ikhtiraaceen agabka sida graphite iyo lithium cobalt oxide si ay u kaydiyaan atamka lithium. Qaab dhismeedka molecular ee agabyadani waxa ay samaystaan ​​heer nano kayd kayd yar oo loo isticmaali karo in lagu kaydiyo atamka lithium. Sidan oo kale, xitaa haddii qolofta baytarigu dillaacdo oo ogsijiin soo gasho, molecules-ka Ogsajiinta aad bay u weynaan doonaan si ay u galaan unugyadan yar ee kaydinta, si atomamka lithium uusan la xiriirin ogsijiinta oo uu uga fogaado qarax. Mabda’a baytariyada lithium-ion waxay awood u siinaysaa dadka inay gaadhaan badbaado iyagoo gaadhaya cufnaanta awoodda sare.

Tijaabada qarax ee korontada

Marka batari lithium-ion ah la dallaco, atomyada lithium-ka ee ku jira korantada togan waxay luminayaan elektaroonnada waxayna ku oksijiyeen ion lithium. Iions lithium waxay ku dabaalanayaan korantada taban ee elektrolytka, waxayna galaan unuga kaydinta ee electrode taban, waxayna helaan elektaroon, kaas oo lagu soo koobo atamka lithium. Marka la shubayo, nidaamka oo dhan waa la rogay. Si looga hortago tiirarka togan iyo kuwa taban ee batteriga inay si toos ah u taabtaan oo ay u wareegaan gaaban, warqad diaphragm ah oo leh daloolo badan ayaa lagu daraa baytariga si looga hortago wareegga gaaban. Warqad wanaagsan oo diaphragm ah ayaa sidoo kale si toos ah u xiri karta daldaloolada marka heerkulka batarigu aad u sarreeyo, si ayan lithium aysan u dhex mari karin, si ay u isticmaalaan farshaxankooda dagaalka si ay uga hortagaan khatarta.

Nabdoon

Ka dib markii unugga batteriga lithium lagu dallaco koronto ka sarreysa 4.2V, waxyeellooyinku waxay bilaabi doonaan inay dhacaan. Mar kasta oo korontadu kor u kacdo, waa ay sii kordheysaa khatarta. Marka korantada unugga baytariga lithium-ka uu ka sarreeyo 4.2V, tirada atamka lithium-ka ee ku haray walxaha korantada togan waa in ka yar kala bar. Waqtigaan, unuggu inta badan wuu dumaa, taasoo keenta hoos u dhac joogto ah oo ku yimaada awoodda batteriga. Haddii aad sii wadato dallacaadda, maadaama unugga korantada taban ay mar hore ka buuxsameen atamka lithium, birta lithium ee xigta waxay ku urursan doontaa dusha sare ee walxaha korantada taban. Atomyada lithium-yadani waxay ka kori doonaan dendrites-ka korka korantada taban ee jihada ion lithium. Kiristaalo bir lithium kuwaas oo dhex mari doona warqada kala soocida oo gaabin doona electrodes togan iyo taban. Mararka qaarkood batarigu wuu qarxiyaa ka hor intaysan dhicin wareegga gaaban. Tani waa sababta oo ah inta lagu jiro habka dallacaadda xad-dhaafka ah, electrolyte-ka iyo walxaha kale ayaa dillaaci doona si ay u soo saaraan gaaska, taas oo keenaysa qolofka baytariga ama valve cadaadiska si ay u bararaan oo dillaacaan, u oggolaanaya ogsijiinta inay gasho oo ay la falgasho atamka lithium-ka ee ku urursan dusha elektrodegga taban. Ka dibna qarxay. Sidaa darteed, marka la dallacayo baytari lithium, xadka korantada sare waa in la dejiyaa si nolosha batteriga, awoodda, iyo badbaadada loo tixgeliyo isku mar. Xadka sare ee ugu habboon ee korantada dallacadu waa 4.2V. Waxa kale oo jira xad korantada hoose marka la saarayo baytariyada lithium. Marka korantada unuggu uu ka hooseeyo 2.4V, alaabta qaar ayaa bilaabi doona in la burburiyo. Sidoo kale, maadaama batterigu iskii isu soo dayn doono, inta uu dheer yahay, korontadu waxay ahaan doontaa mid hoose. Sidaa darteed, waxaa fiican inaan la joojin marka batteriga laga saaro 2.4V. Inta lagu jiro muddada uu batteriga lithium ka soo baxay 3.0V ilaa 2.4V, tamarta la sii daayay waxay ka dhigan tahay kaliya 3% awoodda batteriga. Sidaa darteed, 3.0V waa korantada goynta ugu fiican.

Marka la dallaco oo la shubo, marka lagu daro xadka korantada, xadka hadda sidoo kale waa lagama maarmaan. Marka hadda uu aad u weyn yahay, ions lithium ma heli doonaan wakhti ay ku galaan unugga kaydinta waxayna ku ururi doonaan dusha alaabta. Ka dib marka ay ion lithium-yadani helaan elektaroonada, waxay soo saari doonaan crystals lithium atom oo ku yaala dusha walxaha, taas oo la mid ah sida xad-dhaafka ah, taas oo khatar ah. Haddii batarigu dillaaco, wuu qarxi doonaa.

Sidaa darteed, ilaalinta baytariyada lithium-ion waa in ay ku jiraan ugu yaraan saddex shay: xadka sare ee danab dallacaadda, xadka hoose ee danab dheecaan, iyo xadka sare ee hadda. Guud ahaan, baakidhka baytariga lithium, marka lagu daro xudunta baytariyada lithium, waxaa jiri doona guddi ilaalin ah. Guddigan ilaalinta ayaa inta badan bixiya saddexdan ilaalin. Si kastaba ha ahaatee, saddexdan ilaalin ee guddiga ilaalinta ayaa sida cad kuma filna, waxaana weli jira qaraxyo isdaba joog ah oo baytariyada lithium ah oo adduunka oo dhan ah. Si loo hubiyo badbaadada nidaamka batteriga, sababta qaraxa batteriga waa in si taxadar leh loo falanqeeyo.

Falanqaynta nooca qaraxa

Noocyada qaraxa unugyada baytariga waxaa loo kala saari karaa saddex nooc: wareegga gaaban ee dibadda, wareegga gaaban gudaha, iyo kharashka dheeraadka ah. Banaanka halkan waxaa loola jeedaa bannaanka unugyada batteriga, oo ay ku jiraan wareegyada gaaban ee ay sababto naqshad dahaarka gudaha ee liita ee xirmada batteriga.

Marka wareegga gaabani uu ka dhaco bannaanka unugga oo ay qaybaha elegtarooniga ahi ku guul-daraystaan ​​inay gooyaan wareegga, waxa ka dhalan doona kulayl aad u sarreeya gudaha unugga, taas oo keeni doonta in qayb ka mid ah electrolyte-ku ay uumi soo baxdo oo ay balaadhiso qolofka baytariyada. Marka heerkulka gudaha batteriga uu gaaro 135 darajo Celsius, warqad diaphragm oo tayo fiican leh ayaa xiri doonta daloollada, falcelinta elektiroonigga ah waa la joojin doonaa ama ku dhawaad ​​baa la joojin doonaa, hadda si xoog leh ayuu hoos ugu dhacayaa, heerkulku si tartiib tartiib ah ayuu hoos u dhacayaa, sidaas awgeed waa laga fogaanayaa. qarax. Si kastaba ha ahaatee, heerka xidhitaanka daloolka ayaa aad u liidata, ama daloolada gabi ahaanba lama xidho. Waraaqda diaphragm waxay keeni doontaa in heerkulka batteriga uu sii socdo, koronto badan ayaa soo bixi doonta, ugu dambeyntii qolofta batteriga waa la jebin doonaa, ama xitaa heerkulka batteriga ayaa la kordhin doonaa si Walxaha gubanaya oo qarxa. Wareegga gaaban ee gudaha waxaa inta badan sababa burburka foil naxaasta ah iyo bireed aluminium oo ka daloosha diaphragm, ama kiristaalo dendritic ee atamka lithium oo ka daloosha diaphragmka. Birahaan yar yar ee irbada u eg waxay keeni karaan wareegyo gaaban oo yar. Maadaama cirbaddu aad u dhuuban tahay oo ay leedahay qiimo iska caabin ah, hadda ma aha mid weyn.

Burburrada naxaasta iyo aluminiumku waxay sababaan inta lagu jiro habka wax soo saarka. Dhacdada la arki karo ayaa ah in baytarigu si degdeg ah u daadanayo, kuwaas oo intooda badan lagu baari karo warshadda unugga baytariyada ama warshadda isku xidhka. Waxaa intaa dheer, burooyinka yaryar dartiis, mararka qaarkood waa la gubi doonaa, taasoo keenaysa in batteriga uu ku soo noqdo caadi. Sidaa darteed, suurtogalnimada qarax uu keeno wareegga-gaaban ee burr-gaaban maaha mid sarreeya. Hadalkaan waxaa laga arki karaa xaqiiqda ah in inta badan ay jiraan baytariyada xun oo leh koronto yar wax yar ka dib markii ay ku dallaceen warshado kala duwan oo batteriga ah, laakiin waxaa jira qaraxyo yar, taas oo lagu taageerayo tirakoobka. Sidaa darteed, qaraxa uu sababay wareegga gaaban ee gudaha ayaa inta badan sababa kharash dheeraad ah. Sababtoo ah ka dib kharashka dheeraadka ah, waxaa meel kasta ku yaal biraha lithium biraha irbad u eg oo ku yaal qaybta tiirka, barta daloolku waa meel kasta, wareegga gaaban ee gaaban ayaa meel kasta ka dhaca. Sidaa darteed, heerkulka batteriga ayaa si tartiib tartiib ah kor ugu kici doona, ugu dambeyntii heerkulka sare wuxuu keeni doonaa koronto gaaska. Xaaladdan oo kale, haddii heerkulku uu aad u sarreeyo oo keeni kara gubasho iyo qarxin, ama qolofka dibadda ayaa marka hore jabay, taas oo keenta in hawadu gasho oo ay oksijiso birta lithium, waa qarax.

Si kastaba ha ahaatee, qaraxa ka dhashay wareegga gaaban ee gudaha ee ka dhashay dallad xad-dhaaf ah qasab ma aha inuu dhaco wakhtiga dallacaadda. Waxaa suurtogal ah in marka heerkulka batarigu aanu ku filnayn in uu gubto walxaha oo gaaska ka dhashay uu ku filnaado in uu jebiyo daboolka baytariyada, isticmaaluhu uu joojiyo dallacaadda oo uu ka saaro telefoonka gacanta. Waqtigaan, kulaylka ay dhaliyaan wareegyo-gaaban oo badan ayaa si tartiib tartiib ah kor ugu qaadaya heerkulka batteriga, wuuna qarxiyaa muddo ka dib. Sharaxaadda guud ee macaamiisha ayaa ah in marka ay talefanka qabtaan, ay ogaadaan in talefanku aad u kulul yahay oo uu qarxay ka dib markii uu tuuray.

Iyada oo ku saleysan noocyada qaraxyada ee kor ku xusan, waxaan diiradda saari karnaa saddex dhinac oo ka mid ah ilaalinta qaraxa: ka hortagga kharashka dheeraadka ah, ka hortagga wareegga gaaban ee dibadda, iyo hagaajinta badbaadada unugyada. Waxaa ka mid ah, ka-hortagga kharashka xad-dhaafka ah iyo ka-hortagga wareegga gaaban ee dibadda waxaa iska leh ilaalinta elektaroonigga ah, kaas oo xiriir weyn la leh naqshadeynta nidaamka batteriga iyo isku-ururinta batteriga. Diirada saaran xoojinta badbaadada unugga baytarigu waa ilaalinta kiimikaad iyo farsamo, kaas oo xidhiidh weyn la leh soosaarayaasha unugyada batteriga.