Litšobotsi tsa betri ea lithium-ion

Lithium ke tšepe e nyenyane ka ho fetisisa le e sebetsang ka ho fetisisa tafoleng ea lik’hemik’hale ea periodic. Ka lebaka la boholo ba eona bo fokolang le matla a phahameng a matla, e amoheloa haholo ke bareki le baenjiniere. Leha ho le joalo, thepa ea lik’hemik’hale e sebetsa haholo, e leng se tlisang likotsi tse phahameng haholo. Ha tšepe ea lithium e pepesehetse moea, e tla itšoara ka matla ka oksijene ebe e phatloha. E le ho ntlafatsa polokeho le motlakase, bo-rasaense ba ile ba qapa lisebelisoa tse kang graphite le lithium cobalt oxide ho boloka liathomo tsa lithium. Sebopeho sa limolek’hule sa lisebelisoa tsena se etsa marang-rang a nano-level e nyenyane ea polokelo e ka sebelisoang ho boloka liathomo tsa lithium. Ka tsela ena, esita le haeba khetla ea betri e ka phatloha ‘me oksijene e kena, limolek’hule tsa oksijene li tla ba khōlō haholo hore li kene liseleng tsena tse nyenyane tsa polokelo, e le hore liathomo tsa lithium li se ke tsa kopana le oksijene le ho qoba ho phatloha. Molao-motheo ona oa libeteri tsa lithium-ion o thusa batho ho fumana tšireletseho ha ba ntse ba fumana matla a phahameng a matla.

Teko ea motlakase e thibelang ho phatloha

Ha betri ea lithium-ion e qosoa, liathomo tsa lithium tse ka har’a electrode e ntle li lahleheloa ke li-electrone ‘me li na le oxidized ho li-ion tsa lithium. Li-ion tsa lithium li sesa ho electrode e mpe ka electrolyte, kenya seleng ea polokelo ea electrode e mpe, ‘me u fumane elektronike, e fokotsehileng ho liathomo tsa lithium. Ha ho etsoa, ​​​​mekhoa eohle e khutlisetsoa morao. E le ho thibela lipalo tse ntle le tse mpe tsa betri hore li se ke tsa ama ka ho toba le ho potoloha nako e khutšoanyane, pampiri ea diaphragm e nang le li-pores tse ngata e kenngoa ho betri ho thibela ho potoloha nako e khutšoanyane. Pampiri e ntle ea diaphragm e ka boela ea koala li-pores ha mocheso oa betri o phahame haholo, e le hore li-ion tsa lithium li se ke tsa feta, e le hore li ka sebelisa lipapali tsa bona tsa ntoa ho thibela kotsi.

Sireletsa

Ka mor’a hore sele ea betri ea lithium e feteletsoe ka matla ho feta 4.2V, litla-morao li tla qala ho etsahala. Ha matla a overcharge a phahame, kotsi e eketseha. Ha motlakase oa sele ea lithium betri e phahame ho feta 4.2V, palo ea liathomo tsa lithium tse setseng ka thepa e ntle ea electrode e ka tlase ho halofo. Ka nako ena, sele e atisa ho putlama, ho baka ho fokotseha ho sa feleng ha matla a betri. Haeba u tsoela pele ho lefella, kaha sele ea electrode e mpe e se e tletse ka liathomo tsa lithium, tšepe ea lithium e latelang e tla bokella holim’a lisebelisoa tse mpe tsa electrode. Liathomo tsena tsa lithium li tla hōla li-dendrite ho tloha holim’a electrode e mpe ho ea ka tsela ea li-ion tsa lithium. Likristale tsena tsa tšepe tsa lithium li tla feta pampiring ea karohano ‘me li khutsufatse li-electrode tse ntle le tse mpe. Ka linako tse ling betri ea phatloha pele seketsoana se khuts’oane se etsahala. Lebaka ke hore nakong ea ts’ebetso e feteletseng, electrolyte le lisebelisoa tse ling li tla phunyeha ho hlahisa khase, ho etsa hore khetla ea betri kapa valve ea khatello e ruruhe le ho phatloha, e leng ho lumellang oksijene hore e kene le ho itšoara ka liathomo tsa lithium tse bokelletsoeng holim’a electrode e mpe. Eaba oa phatloha. Ka hona, ha u lefisa betri ea lithium, moeli o ka holimo oa motlakase o tlameha ho behoa e le hore bophelo ba betri, bokhoni le polokeho li ka nkoa ka nako e le ‘ngoe. Moeli o motle ka ho fetisisa oa motlakase oa ho tjhaja ke 4.2V. Ho boetse ho na le moeli o tlase oa voltage ha o ntša libeteri tsa lithium. Ha motlakase oa sele o le tlase ho 2.4V, lisebelisoa tse ling li tla qala ho senyeha. Hape, kaha betri e tla itšehla thajana, ha e ntse e le nako e telele, matla a tlase a tla fokotseha. Ka hona, ho molemo hore u se ke ua emisa ha betri e lokolloa ho 2.4V. Nakong eo betri ea lithium e lokolloang ho tloha ho 3.0V ho ea ho 2.4V, matla a lokolloang a etsa feela hoo e ka bang 3% ea matla a betri. Ka hona, 3.0V ke motlakase o loketseng o khaotsoeng.

Ha o tjhaja le ho tjhaja, ho phaella moeling oa motlakase, moeli oa hona joale o boetse oa hlokahala. Ha hona joale e le kholo haholo, li-ion tsa lithium li ke ke tsa ba le nako ea ho kena ka seleng ea polokelo ‘me li tla bokella holim’a thepa. Ka mor’a hore li-ion tsena tsa lithium li fumane li-electrone, li tla hlahisa likristale tsa athomo tsa lithium holim’a thepa, e tšoanang le ho feta, e leng kotsi. Haeba khase ea betri e phatloha, e tla phatloha.

Ka hona, ts’ireletso ea libeteri tsa lithium-ion e tlameha ho kenyelletsa bonyane lintho tse tharo: moeli o ka holimo oa motlakase oa ho tjhaja, moeli o ka tlaase oa motlakase oa ho lahla, le moeli o ka holimo oa hona joale. Ka kakaretso, ka har’a lithium battery pack, ho phaella ho lithium battery core, ho tla ba le boto e sireletsang. Boto ena e sireletsang haholo-holo e fana ka litšireletso tsena tse tharo. Leha ho le joalo, litšireletso tsena tse tharo tsa boto ea tšireletso ho hlakile hore ha lia lekana, ‘me ho ntse ho e-na le ho phatloha khafetsa ha libeteri tsa lithium lefatšeng ka bophara. Ho etsa bonnete ba polokeho ea sistimi ea betri, sesosa sa ho phatloha ha betri se tlameha ho hlahlojoa ka hloko haholoanyane.

Tlhahlobo ea mofuta oa ho phatloha

Mefuta ea ho phatloha ha lisele tsa betri e ka aroloa ka mefuta e meraro: potoloho e khuts’oane ea kantle, potoloho e khuts’oane ea ka hare, le overcharge. Bokantle mona bo bua ka bokantle ba sele ea betri, ho kenyeletsoa li-circuits tse khutšoane tse bakoang ke moralo o mobe oa kahare oa betri pakete.

Ha potoloho e khutšoanyane e etsahala ka ntle ho sele ‘me likarolo tsa elektronike li hlōleha ho khaola potoloho, mocheso o phahameng o tla hlahisoa ka har’a sele, e leng se tla etsa hore karolo ea electrolyte e be mouoane le ho atolosa khetla ea betri. Ha mocheso o ka hare oa betri o le holimo ho likhato tse 135 tsa Celsius, pampiri e ntle ea diaphragm e tla koala li-pores, karabelo ea electrochemical e tla felisoa kapa e batla e felisoa, hona joale e tla theoha haholo, ‘me mocheso o tla theoha butle-butle, kahoo ho qoba. ho phatloha. Leha ho le joalo, sekhahla sa ho koaloa ha pore se fokola haholo, kapa li-pores ha lia koaloa ho hang. Pampiri ea diaphragm e tla etsa hore mocheso oa betri o tsoele pele ho phahama, electrolyte e eketsehileng e tla fetoha mouoane, ‘me qetellong khetla ea betri e tla robeha, kapa esita le mocheso oa betri o tla eketsoa ho Thepa e cha le ho phatloha. Potoloho e khuts’oane ea ka hare e bakoa haholo-holo ke ho phunyeha ha foil ea koporo le foil ea aluminium e phunyeletsang diaphragm, kapa likristale tsa dendritic tsa liathomo tsa lithium tse phunyeletsang diaphragm. Litšepe tse nyane tse kang nalete li ka baka li-circuits tse nyane tse nyane. Kaha nale e tšesaane haholo ‘me e na le boleng bo itseng ba ho hanyetsa, hona joale ha se hakaalo hore e kholo.

Li-burrs tsa koporo le aluminium li bakoa nakong ea ts’ebetso ea tlhahiso. Ntho e hlokomelehang ke hore betri e lutla kapele haholo, ‘me boholo ba eona e ka hlahlojoa ke feme ea lisele tsa betri kapa feme ea kopano. Ho feta moo, ka lebaka la li-burrs tse nyane, ka linako tse ling li tla chesoa, e leng se etsang hore betri e khutlele ho tloaelehileng. Ka hona, monyetla oa ho phatloha ho bakoang ke burr micro-short circuit ha o phahame. Polelo ena e ka bonoa tabeng ea hore hangata ho na le libeteri tse mpe tse nang le matla a tlaase nakoana ka mor’a ho tjhaja lifekthering tse sa tšoaneng tsa lisele tsa betri, empa ho na le ho phatloha ho fokolang, ho tšehetsoang ke lipalo-palo. Ka hona, ho phatloha ho bakoang ke potoloho e khutšoanyane ea ka hare ho bakoa haholo-holo ke tefiso e feteletseng. Hobane ka mor’a ho feta tekano, ho na le likristale tsa tšepe tse kang nale ea lithium hohle karolong ea palo, sebaka sa ho phunya se teng hohle, ‘me potoloho e khutšoanyane ea micro e etsahala hohle. Ka hona, mocheso oa betri o tla nyoloha butle-butle, ‘me qetellong mocheso o phahameng o tla etsa hore electrolyte e be khase. Tabeng ena, ebang mocheso o phahame haholo ho etsa hore thepa e chese le ho phatloha, kapa khetla e ka ntle e qala ho robeha, e leng se etsang hore moea o kene le oxidize tšepe ea lithium, ke ho phatloha.

Leha ho le joalo, ho phatloha ho bakoang ke potoloho e khutšoanyane ea ka hare e bakoang ke ho tjhaja ho feta tekano ha ho hlile ho etsahala nakong ea ho tjhaja. Ho ka etsahala hore ha mocheso oa betri o se o lekaneng ho chesa thepa le khase e hlahisoang e sa lekana ho senya mokotla oa betri, moreki o tla emisa ho tjhaja ebe o ntša selefouno. Ka nako ena, mocheso o hlahisoang ke li-circuits tse ngata tse khutšoanyane o phahamisa mocheso oa betri butle-butle, ‘me o phatloha ka mor’a nako e itseng. Tlhaloso e tloaelehileng ea bareki ke hore ha ba nka fono, ba fumana hore fono e chesa haholo ‘me e phatloha ka mor’a ho e lahla.

Ho itšetlehile ka mefuta e ka holimo ea ho phatloha, re ka tsepamisa maikutlo lintlheng tse tharo tsa tšireletso ea ho phatloha: ho thibela ho feta tefiso, ho thibela lipotoloho tse khutšoanyane tsa ka ntle, le ntlafatso ea tšireletso ea lisele. Har’a tsona, ho thibela ho feta tekano le thibelo ea ka ntle ea potoloho e khutšoanyane ke ea tšireletso ea elektronike, e nang le kamano e kholo le moralo oa tsamaiso ea betri le kopano ea betri. Sepheo sa ntlafatso ea polokeho ea lisele tsa betri ke ts’ireletso ea lik’hemik’hale le mochini, e nang le kamano e kholo le baetsi ba lisele tsa betri.