site logo

లిథియం బ్యాటరీ నిర్వహణ సాంకేతిక పరిజ్ఞానం

 

లిథియం బ్యాటరీ నిర్వహణ సరైనదేనా? ఈ సమస్య నాతో సహా చాలా మంది విశ్వసనీయ మొబైల్ ఫోన్ వినియోగదారులను వేధించింది. కొంత సమాచారాన్ని సంప్రదించిన తర్వాత, ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీలో PhD విద్యార్థిని సంప్రదించడానికి నాకు అవకాశం వచ్చింది, అతను చైనాలోని ఒక ప్రసిద్ధ బ్యాటరీ పరిశోధనా సంస్థలో డిప్యూటీ డైరెక్టర్ కూడా. ఇప్పుడు మీ పాఠకులతో పంచుకోవడానికి కొంత సంబంధిత జ్ఞానం మరియు అనుభవాన్ని వ్రాయండి.

“లిథియం బ్యాటరీ యొక్క సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ సాధారణంగా లిథియం యొక్క క్రియాశీల సమ్మేళనంతో తయారు చేయబడుతుంది, అయితే ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ ప్రత్యేక పరమాణు నిర్మాణంతో కార్బన్.” సాధారణంగా ఉపయోగించే సానుకూల సమాచారంలో ముఖ్యమైన భాగం LiCoO2. ఛార్జింగ్ ప్రక్రియలో, బ్యాటరీ పోల్ వద్ద ఉన్న విద్యుత్ పొటెన్షియల్ సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్‌లోని సమ్మేళనాన్ని లిథియం అయాన్‌లను విడుదల చేయడానికి మరియు వాటిని కార్బన్‌లోకి చొప్పించడానికి బలవంతం చేస్తుంది, అయితే ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ అణువులు లామినార్ ప్రవాహంలో అమర్చబడి ఉంటాయి. లిథియం అయాన్లు ఉత్సర్గ సమయంలో కార్బన్ యొక్క లేయర్డ్ నిర్మాణం నుండి వేరు చేయబడతాయి మరియు యానోడ్ సమ్మేళనంతో కలుపుతారు. లిథియం అయాన్ల కదలిక విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

రసాయన ప్రతిచర్య సూత్రం చాలా సులభం, కానీ వాస్తవ పారిశ్రామిక ఉత్పత్తిలో, పరిగణించవలసిన మరిన్ని ఆచరణాత్మక సమస్యలు ఉన్నాయి: కార్యకలాపాల కోసం సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ సంకలనాలను పదేపదే నిర్వహించాల్సిన అవసరం ఉంది మరియు మరింత లిథియంను ఉంచడానికి పరమాణు స్థాయిలో ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌లను రూపొందించాలి. అయాన్లు; యానోడ్ మరియు కాథోలైట్ మధ్య ఎలక్ట్రోలైట్‌ను పూరించండి, స్థిరంగా ఉండటమే కాకుండా, అద్భుతమైన వాహకతను కలిగి ఉంటుంది, బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత నిరోధకతను తగ్గిస్తుంది.

లిథియం బ్యాటరీలు నికెల్-కాడ్మియం బ్యాటరీల మెమరీ ప్రభావాన్ని చాలా అరుదుగా కలిగి ఉన్నప్పటికీ, అవి కాదు. అయితే, వివిధ కారణాల వల్ల, లిథియం బ్యాటరీలు పదేపదే ఛార్జింగ్ చేసిన తర్వాత సామర్థ్యాన్ని కోల్పోతాయి. యానోడ్ మరియు కాథోడ్ డేటాను సవరించడం చాలా ముఖ్యం. పరమాణు స్థాయిలో, లిథియం అయాన్లను కలిగి ఉన్న సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ల యొక్క కుహరం నిర్మాణం క్రమంగా కూలిపోతుంది మరియు నిరోధించబడుతుంది. రసాయనికంగా, ఇది సానుకూల మరియు ప్రతికూల పదార్థాల క్రియాశీల నిష్క్రియాత్మకత, ఇది సైడ్ రియాక్షన్‌లలో ఇతర స్థిరమైన సమ్మేళనాల ఉనికిని సూచిస్తుంది. యానోడ్ డేటా క్రమంగా కోల్పోవడం వంటి కొన్ని భౌతిక పరిస్థితులు కూడా ఉన్నాయి, ఇది బ్యాటరీలో ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ సమయంలో స్వేచ్ఛగా కదలగల లిథియం అయాన్ల సంఖ్యను చివరికి తగ్గిస్తుంది.

ఓవర్‌ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్, లిథియం బ్యాటరీలోని ఎలక్ట్రోడ్‌లు శాశ్వత నష్టాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. యానోడ్ కార్బన్ ఉద్గారాలు శరదృతువులో లిథియం అయాన్లు మరియు వాటి లేయర్డ్ నిర్మాణాన్ని అధికంగా విడుదల చేయడానికి కారణమవుతాయని మరియు ఓవర్‌ఛార్జ్ చాలా లిథియం అయాన్‌లను పిండుతుందని పరమాణు స్థాయి నుండి అకారణంగా అర్థం చేసుకోవచ్చు. కాథోడ్ కార్బన్ యొక్క నిర్మాణం కొన్ని లిథియం అయాన్లను విడుదల చేయకుండా నిరోధిస్తుంది. అందుకే లిథియం బ్యాటరీలు తరచుగా ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ కంట్రోల్ సర్క్యూట్‌లతో అమర్చబడి ఉంటాయి.

సరికాని ఉష్ణోగ్రత లిథియం బ్యాటరీలో ఇతర రసాయన ప్రతిచర్యలకు కారణమవుతుంది మరియు అనవసరమైన సమ్మేళనాలు కనిపిస్తాయి. అందువల్ల, అనేక లిథియం బ్యాటరీలు అనుకూల మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌లపై నిర్వహణ ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ డయాఫ్రాగమ్‌లు లేదా ఎలక్ట్రోలైట్ సంకలితాలతో అమర్చబడి ఉంటాయి. బ్యాటరీని ఒక నిర్దిష్ట స్థాయికి వేడి చేసినప్పుడు, మిశ్రమ పొర రంధ్రం మూసివేయబడుతుంది లేదా ఎలక్ట్రోలైట్ డీనాట్ చేయబడుతుంది, సర్క్యూట్ డిస్‌కనెక్ట్ అయ్యే వరకు బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత నిరోధకత పెరుగుతుంది మరియు బ్యాటరీ ఇకపై వేడెక్కదు, బ్యాటరీ యొక్క సాధారణ ఛార్జింగ్ ఉష్ణోగ్రతను నిర్ధారిస్తుంది.

డీప్ ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ లిథియం బ్యాటరీల వాస్తవ సామర్థ్యాన్ని పెంచగలదా? ఇది అర్థరహితమని నిపుణులు నాకు స్పష్టంగా చెప్పారు. ఇద్దరు వైద్యుల జ్ఞానం ఆధారంగా, మొదటి మూడు డోస్‌ల పూర్తి-డోస్ యాక్టివేషన్ అని పిలవబడేది అర్థరహితమని కూడా వారు చెప్పారు. అయితే భవిష్యత్తులో కెపాసిటీ మారుతుందని చూపించడానికి చాలా మంది బ్యాటరీ సమాచారాన్ని ఎందుకు పరిశీలిస్తారు? ఈ విషయం తరువాత ప్రస్తావించబడుతుంది.

లిథియం బ్యాటరీలు సాధారణంగా ప్రాసెసింగ్ చిప్స్ మరియు ఛార్జింగ్ కంట్రోల్ చిప్‌లను కలిగి ఉంటాయి. ప్రక్రియలో, చిప్ రిజిస్టర్లు, సామర్థ్యం, ​​ఉష్ణోగ్రత, ID, ఛార్జింగ్ స్థితి, విడుదల సమయం మరియు ఇతర విలువల శ్రేణిని కలిగి ఉంటుంది. ఈ విలువలు ఉపయోగంతో క్రమంగా మారుతాయి. నేను వ్యక్తిగతంగా ఒక నెల పాటు ఉపయోగించడం యొక్క ముఖ్యమైన ప్రభావం పూర్తి ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ అని అనుకుంటున్నాను. ఇన్స్ట్రక్షన్ మాన్యువల్ ఈ రిజిస్టర్ల యొక్క సరికాని విలువను సరిచేసిన తర్వాత, బ్యాటరీ యొక్క ఛార్జింగ్ నియంత్రణ మరియు నామమాత్రపు సామర్థ్యం బ్యాటరీ యొక్క వాస్తవ స్థితికి అనుగుణంగా ఉండాలి.