Литий батарейкалары соңгы 20 елда иң тиз үсә торган батарея системасы һәм электрон продуктларда киң кулланыла.Күптән түгел кәрәзле телефоннар һәм ноутбуклар шартлавы - нигездә батарея шартлавы.Кәрәзле телефон һәм ноутбук батарейкалары нинди, алар ничек эшли, ни өчен шартлый һәм алардан ничек сакланырга.
Литий күзәнәге 4.2Втан артык көчәнешкә артык зарарлангач, начар йогынты ясый башлый.Артык басым никадәр югары булса, куркыныч та шулкадәр зур.4.2В-тан югары көчәнешләрдә, литий атомнарының яртысыннан кимрәк катод материалында калгач, саклау күзәнәге еш җимерелә, батарея сыйдырышлыгының даими кимүенә китерә.Әгәр дә заряд дәвам итсә, киләсе литий металллары катод материалы өстенә җыелачак, чөнки катодның саклагыч күзәнәге литий атомнары белән тулы.Бу литий атомнары катод өслегеннән литий ионнары юнәлешендә дендрит кристалларын үстерәләр.Литий кристаллары анодны һәм катодны кыскартып, диафрагма кәгазе аша узачак.Кайвакыт батарея кыска схема булганчы шартлый.Чөнки артык зарядка процессы вакытында, электролитлар кебек материаллар батарейка корпусы яки басым клапанының шешүенә һәм ярылуына китерә, кислород тискәре электрод өслегендә җыелган литий атомнары белән реакция ясарга һәм шартларга мөмкинлек бирә.
Шуңа күрә, литий батарея зарядланганда, көчәнешнең югары чикләрен куярга, батарейка гомерен, сыйдырышлыгын, куркынычсызлыгын исәпкә алырга кирәк.Идеаль корылма көчәнешенең югары чиге 4.2В.Литий күзәнәкләре агып чыкканда түбән көчәнеш чикләре дә булырга тиеш.Күзәнәк көчәнеше 2,4Втан түбәнгә төшкәч, кайбер материаллар җимерелә башлый.Becauseәм батарея үз-үзен җибәрә, көчәнеш озынрак була, шуңа күрә туктау өчен 2.4В җибәрмәү яхшырак.3.0Втан 2,4В га кадәр, литий батарейкалары аларның сыйдырышлыгының якынча 3% чыгаралар.Шуңа күрә 3.0В - идеаль агызу көчәнеше.Зарядлаганда һәм зарядка ясаганда, көчәнеш лимитына өстәп, агым лимиты да кирәк.Ток артык зур булганда, литий ионнарының саклагычка керергә вакыты юк, материал өслегендә җыелачак.
Бу ионнар электронга ия булгач, алар литий атомнарын материал өслегендә кристаллаштыралар, бу артык зарядка кебек куркыныч булырга мөмкин.Әгәр дә батарея корпусы өзелсә, ул шартлаячак.Шуңа күрә, литий ион аккумуляторын саклау ким дигәндә корылма көчәнешенең югары чиген, көчәнешнең түбән чиген һәм токның югары чиген кертергә тиеш.Гомумән алганда, литий батарея үзәгенә өстәп, саклагыч тәлинкә булачак, ул нигездә бу өч саклауны тәэмин итә.Ләкин, бу өч саклауның саклагыч тәлинкәсе җитәрлек түгел, глобаль литий батарея шартлау вакыйгалары яки еш.Батарея системаларының куркынычсызлыгын тәэмин итү өчен, батарея шартлауларының сәбәбен җентекләп анализлау кирәк.
Шартлау сәбәбе:
1. Зур эчке поляризация;
2. Полюс кисәге су сеңдерә һәм электролит газ барабаны белән реакцияләнә;
3.Электролитның сыйфаты һәм эшләнеше;
4.Сыек инъекция күләме процесс таләпләренә җавап бирә алмый;
5. Лазерлы эретеп ябыштыручы мөһернең әзерлеге начар, һава агып чыгу ачыклана.
6. Тузан һәм багана тузаны башта микрошорт чылбырын китереп чыгару җиңел;
7. Позитив һәм тискәре тәлинкә процесс диапазонына караганда калынрак, кабыгы авыр;
8. Сыек инъекциянең мөһерләү проблемасы, корыч тупның начар мөһерләнүе газ барабанына китерә;
9.Керелгән материал кабыгы стенасы бик калын, кабык деформациясе калынлыкка тәэсир итә;
10. Тыштагы югары температура шартлауның төп сәбәбе дә.
Шартлау төре
Шартлау тибына анализ Батарейка үзәгендә шартлау төрләрен тышкы кыска схема, эчке кыска схема һәм артык зарядка дип классификацияләргә мөмкин.Мондагы тышкы күзәнәкнең тышкы ягына карый, шул исәптән эчке батарея пакетының начар изоляция дизайны аркасында килеп чыккан кыска схема.Күзәнәк читендә кыска схема килеп чыккач, һәм электрон компонентлар циклны кисеп бетермәгәндә, күзәнәк эчендә югары җылылык барлыкка китерәчәк, электролитның бер өлеше парлашуга китерә, батарея кабыгы.Батарейканың эчке температурасы 135 градуска кадәр булганда, яхшы сыйфатлы диафрагма кәгазе яхшы тишекне япачак, электрохимик реакция туктатыла яки бетә диярлек, хәзерге суга төшә, һәм температура да әкрен төшә, шулай итеп шартлаудан саклый. .Ләкин ябылу дәрәҗәсе начар булган диафрагма кәгазе, яисә бөтенләй ябылмаган, батарейканы җылы саклар, электролитны парлаштырыр, һәм ахыр чиктә батарея корпусын шартлатыр, хәтта батарея температурасын материал янган урынга күтәрер. һәм шартлый.Эчке кыска схема, нигездә, бакыр фольга һәм алюминий фольга диафрагманы тишү, яки диафрагманы тишкән литий атомнарының дендрит кристаллары аркасында килеп чыга.
Бу кечкенә, энәгә охшаган металллар микрошорт схемаларына китерергә мөмкин.Энҗе бик нечкә һәм билгеле бер каршылык кыйммәтенә ия булганлыктан, ток бик зур түгел.Бакыр алюминий фольга җитештерү процессында барлыкка килә.Күзәтелгән күренеш - батарея бик тиз агып чыга, һәм аларның күбесен күзәнәк заводлары яки җыю заводлары тикшерә ала.Theәм буралар кечкенә булганга, алар кайвакыт янып, батареяны гадәти хәлгә китерәләр.Шуңа күрә, микро кыска схема аркасында шартлау ихтималы зур түгел.Мондый күренеш, һәр күзәнәк заводының эченнән еш зарарланырга мөмкин, начар батареядагы көчәнеш, ләкин сирәк шартлау, статистик ярдәм ала.Шуңа күрә, эчке кыска схема аркасында шартлау, нигездә, артык зарядка аркасында килеп чыга.Артык электрод таблицасында энәгә охшаган литий металл кристаллары булганлыктан, тешләү нокталары бөтен җирдә, һәм микро-кыска схема бөтен җирдә була.Шуңа күрә күзәнәк температурасы әкренләп күтәреләчәк, һәм ниһаять, югары температура газ электролитка әйләнәчәк.Бу ситуация, температура бик югары булса да, матди яну шартлый, яисә кабыгы беренче тапкыр ватылды, шулай итеп һава һәм литий металл каты оксидлашу шартлау ахыры.
Ләкин андый шартлау, артык кыска зарядка аркасында килеп чыккан эчке кыска схема аркасында, зарядка вакытында булырга тиеш түгел.Мөгаен, кулланучылар зарядны туктатырлар һәм батарейка кайнар булганчы, материалларны яндырыр өчен һәм батарея корпусын шартлатыр өчен җитәрлек газ чыгарырлар.Күп санлы кыска схемалардан ясалган җылылык аккумуляторны әкренләп җылытып җибәрә, һәм берникадәр вакыттан соң шартлый.Кулланучыларның гомуми тасвирламасы - алар телефонны алып, бик эссе булуын таптылар, аннары аны ташладылар һәм шартладылар.Aboveгарыдагы шартлау төрләренә нигезләнеп, без артык зарарлануны, тышкы кыска схеманы профилактикалауга һәм күзәнәкнең куркынычсызлыгын яхшырта алабыз.Алар арасында, артык зарядка һәм тышкы кыска схеманы профилактикалау электрон саклауга карый, бу батарея системасы һәм батарея пакеты дизайны белән бик нык бәйле.Күзәнәк куркынычсызлыгын яхшырту өчен төп нокта - химик һәм механик саклау, күзәнәк җитештерүчеләре белән яхшы мөнәсәбәттә.
Куркынычсыз проблема
Литий ион аккумуляторының куркынычсызлыгы күзәнәк материалының табигате белән генә түгел, ә батареяны әзерләү технологиясе һәм куллану белән дә бәйле.Кәрәзле телефон батарейкалары еш кына шартлыйлар, бер яктан, саклагычның эшләмәве аркасында, ләкин иң мөһиме, матди аспект проблеманы төптән чишә алмады.
Кобальт кислотасы литий катод актив материал - кечкенә батарейкаларда бик җитлеккән система, ләкин тулы корылмадан соң, анодта литий ионнары күп, артык зарядка булганда, литий ионы анодында калган анодка агылыр дип көтелә. , катод дендритында формалашкан, кобальт кислотасы литий батареяны артык зарядлы короллар куллана, хәтта нормаль корылма һәм агызу процессында, дендритлар формалаштыру өчен тискәре электродка ирекле литий ионнары да булырга мөмкин.Литий кобалат материалының теоретик конкрет энергиясе 270 м / сдан артык, ләкин аның велосипедта эшләвен тәэмин итү өчен теоретик куәтнең яртысы гына.Куллану процессында, нигәдер (идарә итү системасына зыян китерү кебек) һәм батарея зарядка көчәнеше артык зур булганда, уңай электродтагы литийның калган өлеше электролит аша тискәре электрод өслегенә чыгарылачак. дендритлар формалаштыру өчен литий металл чүпләү формасы.Дендритлар Пирс диафрагманы, эчке кыска схеманы булдыралар.
Электролитның төп компоненты - түбән флеш ноктасы һәм түбән кайнау ноктасы булган карбонат.Ул билгеле шартларда янып яисә шартлаячак.Әгәр дә батарея кызып китсә, ул электролиттагы карбонатның оксидлашуына һәм кимүенә китерәчәк, нәтиҗәдә газ күп һәм җылылык күбрәк.Әгәр дә куркынычсызлык клапаны булмаса яки газ куркынычсызлык клапаны аша чыгарылмаса, батарейканың эчке басымы кискен күтәреләчәк һәм шартлауга китерәчәк.
Полимер электролит литий ион батареясы куркынычсызлык проблемасын төптән чишә алмый, литий кобальт кислотасы һәм органик электролит та кулланыла, һәм электролит коллоид, агып чыгу җиңел түгел, көчлерәк яну барлыкка киләчәк, яну полимер батарея куркынычсызлыгының иң зур проблемасы.
Батарейканы куллануда кайбер проблемалар да бар.Тышкы яки эчке кыска схема берничә йөз ампер артык ток чыгарырга мөмкин.Тышкы кыска схема килеп чыккач, батарея шунда ук зур ток җибәрә, күп энергия куллана һәм эчке каршылыкта зур җылылык тудыра.Эчке кыска схема зур ток формалаштыра, һәм температура күтәрелә, диафрагманың эрүенә һәм кыска схеманың киңәюенә китерә, шуның белән явыз цикл барлыкка килә.
Литий ион батареясы 3 ~ 4.2В югары эш көчәнешенә ирешү өчен, көчәнешнең бозылуы 2В органик электролиттан зуррак булырга тиеш, һәм югары ток, югары температура шартларында органик электролит куллану электролизацияләнәчәк, электролитик булачак. газ, эчке басымның көчәюенә китереп, кабык аша җитди өзеләчәк.
Артык заряд литий металлны кабызырга мөмкин, кабыгы ярылган очракта, һава белән турыдан-туры контакт, януга китерә, шул ук вакытта электролит, көчле ялкын, газның тиз киңәюе, шартлау.
Моннан тыш, кәрәзле телефон өчен литий ион батареясы, дөрес кулланылмаганлыктан, экструзия, тәэсир һәм су алу батарейканың киңәюенә, деформациянең һәм ярылуның һ.б. китерә, бу батареяның кыска схемасына китерәчәк, зарядка яки зарядлау процессында. җылылык шартлавы белән.
Литий батареяларының куркынычсызлыгы:
Начар куллану аркасында артык зарядка яки артык зарядкадан саклану өчен, бер литий ион аккумуляторында өч тапкыр саклау механизмы куелган.Берсе - күчү элементларын куллану, батарея температурасы күтәрелгәч, аның каршылыгы күтәреләчәк, температура артык югары булганда, электр белән тәэмин итүне автоматик рәвештә туктатачак;Икенчесе - тиешле бүлек материалын сайлау, температура билгеле бер кыйммәткә күтәрелгәч, өлештәге микрон күзәнәкләр автоматик рәвештә эреп бетәчәк, шулай итеп литий ионнары уза алмый, батарейканың эчке реакциясе туктый;Өченчесе - куркынычсызлык клапанын урнаштыру (ягъни батарея өстендәге тишек).Батарейканың эчке басымы билгеле бер кыйммәткә күтәрелгәч, батарея куркынычсызлыгын тәэмин итү өчен куркынычсызлык клапаны автоматик рәвештә ачылачак.
Кайвакыт, батарейканың үзендә куркынычсызлык белән идарә итү чаралары булса да, ләкин контроль уңышсызлык аркасында килеп чыккан кайбер сәбәпләр аркасында, куркынычсызлык клапаны яки газ булмау куркынычсызлык клапаны аша чыгарга вакыты юк, батарейканың эчке басымы кискен күтәрелә һәм китерәчәк шартлау.Гадәттә, литий-ион батарейкаларында сакланган гомуми энергия аларның куркынычсызлыгына капма-каршы пропорциональ.Батарейканың сыйдырышлыгы арта барган саен, батарея күләме дә арта, һәм аның җылылык тарату эше начарлана, аварияләр килеп чыгу ихтималы зурайячак.Кәрәзле телефоннарда кулланылган литий-ион батарейкалары өчен төп таләп - куркынычсызлык очраклары миллионнан ким булмаска тиеш, бу шулай ук халык өчен яраклы минималь стандарт.Зур сыйдырышлы литий-ион батарейкалары өчен, аеруча автомобильләр өчен, мәҗбүри җылылык таратуны кабул итү бик мөһим.
Молекуляр төзелеш ягыннан куркынычсыз электрод материалларын, литий марганец оксиды материалларын сайлау, тулы корылма торышында, уңай электродтагы литий ионнары тискәре углерод тишегенә тулысынча кертелгән, дендритлар барлыкка килүдән саклану өчен.Шул ук вакытта, литий марганец кислотасының тотрыклы структурасы, аның оксидлашуы литий кобальт кислотасыннан күпкә түбәнрәк, литий кобальт кислотасының бозылу температурасы 100 than тан артык, хәтта тышкы тышкы кыска схема (инне) аркасында. кыска схема, артык зарядка, шулай ук явым-төшем һәм литий металл аркасында шартлау куркынычыннан тулысынча сакланырга мөмкин.
Моннан тыш, литий марганат материалын куллану бәяне дә киметергә мөмкин.
Хәзерге куркынычсызлык контроле технологиясенең эшләвен яхшырту өчен, без иң элек зур литий ион батарея үзәгенең куркынычсызлык күрсәткечләрен яхшыртырга тиеш, бу зур сыйдырышлы батареялар өчен аеруча мөһим.Яхшы җылылык ябу эше булган диафрагманы сайлагыз.Диафрагманың роле - литий ионнары үтәргә рөхсәт биргәндә, батарейканың уңай һәм тискәре полюсларын изоляцияләү.Температура күтәрелгәч, мембрана эреп беткәнче ябыла, эчке каршылыкны 2000 охмга кадәр күтәрә һәм эчке реакцияне туктата.Эчке басым яки температура билгеләнгән стандартка җиткәч, шартлаудан сакланучы клапан ачылачак һәм эчке газның артык туплануы, деформация һәм ахыр чиктә кабык ярылуына китерә торган басымны җиңеләйтә башлый.Контроль сизгерлеген яхшырту, сизгер контроль параметрларын сайлау һәм берничә параметрның берләштерелгән контролен кабул итү (бу зур сыйдырышлы батареялар өчен аеруча мөһим).Зур сыйдырышлы литий ион батарея пакеты - серия / параллель күп күзәнәк составы, мәсәлән, ноутбук компьютер көчәнеше 10Втан артык, зур сыйдырышлык, гадәттә 3 - 4 батарея сериясен куллану көчәнеш таләпләренә җавап бирә ала, аннары 2 - 3 серия зур сыйдырышлыкны тәэмин итү өчен, параллель батарея пакеты.
Capacityгары сыйдырышлы батарея пакеты үзе чагыштырмача камил саклау функциясе белән җиһазландырылган булырга тиеш, һәм ике төрле схема тактасы модуллары да каралырга тиеш: ProtecTIonBoardPCB модуле һәм SmartBatteryGaugeBoard модуле.Батарейканы саклауның бөтен дизайны үз эченә ала: 1-нче дәрәҗә саклаучы IC (батареяның артык зарядка, артык зарядка, кыска схема), 2-нче дәрәҗә саклау IC (икенче көчәнешне булдырмау), прибор, LED күрсәткече, температураны көйләү һәм башка компонентлар.Күп дәрәҗә саклау механизмы нигезендә, хәтта гадәти булмаган зарядлагыч һәм ноутбук булган очракта да, ноутбук батареясы автоматик саклау халәтенә күчә ала.Әгәр дә вәзгыять җитди булмаса, ул еш кына шартламыйча тоташтырылганнан соң чыгарылган.
Ноутбукларда һәм кәрәзле телефоннарда кулланылган литий-ион батарейкаларында кулланылган төп технология куркынычсыз, һәм куркынычсыз структураларны исәпкә алырга кирәк.
Ахырда, материаль технологияләр үсеше һәм кешеләрнең литий ион батарейкаларын проектлау, җитештерү, сынау һәм куллану таләпләрен аңлавы тирәнәя баргач, литий ион батарейкаларының киләчәге куркынычсызрак булачак.
Пост вакыты: март-07-2022