Awọn batiri litiumu jẹ eto batiri ti o yara ju ni 20 ọdun sẹyin ati pe wọn lo pupọ ni awọn ọja itanna.Bugbamu aipẹ ti awọn foonu alagbeka ati kọǹpútà alágbèéká jẹ pataki bugbamu batiri.Bawo ni foonu alagbeka ati awọn batiri laptop ṣe dabi, bawo ni wọn ṣe n ṣiṣẹ, idi ti wọn fi gbamu, ati bi o ṣe le yago fun wọn.
Awọn ipa ẹgbẹ bẹrẹ lati waye nigbati sẹẹli litiumu ti gba agbara si foliteji ti o ga ju 4.2V.Awọn ti o ga awọn overcharge titẹ, awọn ti o ga awọn ewu.Ni awọn foliteji ti o ga ju 4.2V, nigbati o kere ju idaji awọn ọta litiumu ti o wa ninu ohun elo cathode, sẹẹli ipamọ nigbagbogbo ṣubu, nfa idinku ayeraye ninu agbara batiri.Ti idiyele naa ba tẹsiwaju, awọn irin litiumu ti o tẹle yoo ṣajọpọ lori oju ohun elo cathode, nitori sẹẹli ibi ipamọ ti cathode ti kun fun awọn ọta lithium tẹlẹ.Awọn ọta litiumu wọnyi dagba awọn kirisita dendritic lati oju cathode ni itọsọna ti awọn ions lithium.Awọn kirisita litiumu yoo kọja nipasẹ iwe diaphragm, kukuru anode ati cathode.Nigba miiran batiri naa yoo gbamu ṣaaju ki kukuru kukuru kan waye.Iyẹn jẹ nitori lakoko ilana gbigba agbara, awọn ohun elo bii awọn elekitiroti npa lati gbe gaasi ti o fa ki batiri batiri tabi àtọwọdá titẹ lati wú ati ti nwaye, gbigba atẹgun lati fesi pẹlu awọn ọta lithium ti a kojọpọ lori dada elekiturodu odi ati gbamu.
Nitorinaa, nigbati batiri litiumu ngba agbara, o jẹ dandan lati ṣeto iwọn oke foliteji, lati ṣe akiyesi igbesi aye batiri, agbara, ati ailewu.Awọn bojumu gbigba agbara foliteji oke ni 4.2V.Iwọn foliteji kekere yẹ ki o tun wa nigbati awọn sẹẹli litiumu ba jade.Nigbati foliteji sẹẹli ṣubu ni isalẹ 2.4V, diẹ ninu awọn ohun elo bẹrẹ lati ya lulẹ.Ati pe nitori batiri naa yoo ṣe igbasilẹ ara ẹni, fi gun gun foliteji yoo dinku, nitorinaa, o dara julọ lati ma ṣe idasilẹ 2.4V lati da duro.Lati 3.0V si 2.4V, awọn batiri litiumu tu silẹ nikan nipa 3% ti agbara wọn.Nitorinaa, 3.0V jẹ foliteji gige imukuro pipe.Nigbati gbigba agbara ati gbigba agbara, ni afikun si opin foliteji, opin lọwọlọwọ tun jẹ pataki.Nigbati lọwọlọwọ ba ga ju, awọn ions litiumu ko ni akoko lati wọ inu sẹẹli ibi-itọju, yoo kojọpọ lori oju ohun elo naa.
Bi awọn ions wọnyi ṣe n gba awọn elekitironi, wọn ṣe awọn ọta lithiums lori dada ohun elo naa, eyiti o le lewu bii gbigba agbara.Ti apoti batiri ba ya, yoo gbamu.Nitorinaa, aabo ti batiri ion litiumu yẹ ki o kere ju pẹlu opin oke ti foliteji gbigba agbara, opin kekere ti foliteji gbigba agbara ati opin oke ti lọwọlọwọ.Ni gbogbogbo, ni afikun si mojuto batiri lithium, awo aabo yoo wa, eyiti o jẹ pataki lati pese aabo mẹta wọnyi.Sibẹsibẹ, awo aabo ti aabo mẹta wọnyi han gbangba ko to, awọn iṣẹlẹ bugbamu batiri litiumu agbaye tabi loorekoore.Lati rii daju aabo awọn ọna ṣiṣe batiri, a nilo itupalẹ iṣọra diẹ sii ti idi ti awọn bugbamu batiri.
Idi ti bugbamu:
1. Ti o tobi ti abẹnu polarization;
2.The polu nkan absorbs omi ati reacts pẹlu awọn electrolyte gaasi ilu;
3.The didara ati iṣẹ ti awọn electrolyte ara;
4.The iye ti omi abẹrẹ ko le pade awọn ilana ilana;
5. Igbẹhin alurinmorin laser ko dara ni ilana igbaradi, ati pe a ti rii jijo afẹfẹ.
6. Eruku ati eruku ọpa jẹ rọrun lati fa microshort Circuit akọkọ;
7.Positive ati odi awo nipon ju ilana ilana, soro lati ikarahun;
8. Iṣoro idalẹnu ti abẹrẹ omi, iṣẹ-ṣiṣe ti ko dara ti rogodo irin nyorisi si ilu gaasi;
9.Shell ti nwọle ohun elo ikarahun odi jẹ ju nipọn, ikarahun abuku yoo ni ipa lori sisanra;
10. Iwọn otutu ibaramu giga ni ita tun jẹ idi akọkọ ti bugbamu.
Awọn bugbamu iru
Bugbamu iru Analysis Awọn orisi ti batiri mojuto bugbamu le ti wa ni classified bi ita kukuru Circuit, ti abẹnu kukuru Circuit, ati overcharge.Ita nibi n tọka si ita ti sẹẹli, pẹlu Circuit kukuru ti o ṣẹlẹ nipasẹ apẹrẹ idabobo ti ko dara ti idii batiri inu.Nigbati iyika kukuru ba waye ni ita sẹẹli, ati pe awọn paati itanna ba kuna lati ge lupu naa, sẹẹli naa yoo ṣe ina ooru ti o ga ninu, ti o fa apakan ti elekitiroti lati rọ, ikarahun batiri naa.Nigbati iwọn otutu inu ti batiri naa ba ga si awọn iwọn 135 Celsius, iwe diaphragm ti didara to dara yoo pa iho ti o dara, ifasẹ elekitirokemika ti pari tabi ti o fẹrẹ pari, awọn ṣiṣan lọwọlọwọ, ati iwọn otutu tun lọ silẹ laiyara, nitorinaa yago fun bugbamu naa. .Ṣugbọn iwe diaphragm pẹlu oṣuwọn pipade ti ko dara, tabi ọkan ti ko tii rara, yoo jẹ ki batiri naa gbona, vaporize electrolyte diẹ sii, ati nikẹhin ti nwaye casing batiri, tabi paapaa gbe iwọn otutu batiri si aaye nibiti ohun elo naa n sun. ati explodes.Circuit kukuru inu jẹ eyiti o ṣẹlẹ nipasẹ burr ti bankanje bàbà ati bankanje aluminiomu lilu diaphragm, tabi awọn kirisita dendritic ti awọn ọta litiumu lilu diaphragm.
Awọn irin kekere wọnyi, awọn irin abẹrẹ le fa awọn iyika microshort.Nitoripe abẹrẹ naa jẹ tinrin pupọ ati pe o ni iye resistance kan, lọwọlọwọ kii ṣe pataki pupọ.Awọn burrs ti Ejò aluminiomu bankanje ti wa ni ṣẹlẹ ni isejade ilana.Iṣẹlẹ ti a ṣe akiyesi ni pe batiri n jo ju, ati pe pupọ julọ wọn le ṣe ayẹwo nipasẹ awọn ile-iṣẹ sẹẹli tabi awọn ohun ọgbin apejọ.Ati nitori awọn burrs jẹ kekere, wọn ma n sun ni igba miiran, ṣiṣe batiri pada si deede.Nitorina, awọn iṣeeṣe ti bugbamu ṣẹlẹ nipasẹ burr bulọọgi kukuru Circuit ni ko ga.Iru a wo, le igba gba agbara lati inu ti kọọkan cell factory, awọn foliteji lori kekere buburu batiri, sugbon ṣọwọn bugbamu, gba iṣiro support.Nitorinaa, bugbamu ti o ṣẹlẹ nipasẹ Circuit kukuru inu jẹ pataki nipasẹ gbigba agbara.Nitoripe awọn kirisita irin litiumu abẹrẹ ti o dabi abẹrẹ wa nibi gbogbo lori iwe elekiturodu ti o pọju, awọn aaye puncture wa nibi gbogbo, ati Circuit kukuru-kukuru waye nibi gbogbo.Nitorinaa, iwọn otutu sẹẹli yoo dide laiyara, ati nikẹhin iwọn otutu giga yoo gaasi elekitiroti.Ipo yii, boya iwọn otutu ti ga ju lati ṣe bugbamu ijona ohun elo, tabi ikarahun naa ti fọ ni akọkọ, ki afẹfẹ ninu ati irin litiumu imuna ifoyina, jẹ opin bugbamu naa.
Ṣugbọn iru bugbamu bẹẹ, ti o ṣẹlẹ nipasẹ Circuit kukuru inu ti o fa nipasẹ gbigba agbara, ko ni dandan waye ni akoko gbigba agbara.O ṣee ṣe pe awọn alabara yoo da gbigba agbara duro ati mu awọn foonu wọn jade ṣaaju ki batiri naa to gbona to lati sun awọn ohun elo ati gbejade gaasi ti o to lati fọ casing batiri naa.Ooru ti o ṣẹda nipasẹ ọpọlọpọ awọn iyika kukuru pupọ yoo mu batiri gbona ati, lẹhin igba diẹ, gbamu.Apejuwe ti o wọpọ ti awọn alabara ni pe wọn gbe foonu naa ati rii pe o gbona pupọ, lẹhinna sọ ọ silẹ ati gbamu.Da lori awọn iru bugbamu ti o wa loke, a le dojukọ lori idena ti gbigba agbara, idena ti Circuit kukuru ita, ati ilọsiwaju aabo ti sẹẹli naa.Lara wọn, idena ti overcharge ati itagbangba kukuru ita jẹ ti aabo itanna, eyiti o ni ibatan pupọ si apẹrẹ ti eto batiri ati idii batiri.Koko bọtini ti ilọsiwaju ailewu sẹẹli jẹ kemikali ati aabo ẹrọ, eyiti o ni ibatan nla pẹlu awọn aṣelọpọ sẹẹli.
Ailewu farasin wahala
Aabo ti litiumu ion batiri ko ni ibatan si iru ohun elo sẹẹli funrararẹ, ṣugbọn tun ni ibatan si imọ-ẹrọ igbaradi ati lilo batiri naa.Awọn batiri foonu alagbeka nigbagbogbo gbamu, ni apa kan, nitori ikuna ti iyika aabo, ṣugbọn diẹ ṣe pataki, abala ohun elo ko ti yanju iṣoro naa ni ipilẹ.
Cobalt acid lithium cathode ohun elo ti nṣiṣe lọwọ jẹ eto ti o dagba pupọ ninu awọn batiri kekere, ṣugbọn lẹhin idiyele ni kikun, ọpọlọpọ awọn ions lithium tun wa ni anode, nigba ti o ba gba agbara pupọ, ti o ku ninu anode ti ion lithium ni a nireti lati wọ si anode. , ti wa ni akoso lori cathode dendrite ti wa ni lilo koluboti acid lithium batiri overcharge corollary, ani ninu awọn deede idiyele ati yosita ilana, Nibẹ ni o le tun jẹ excess litiumu ions free si awọn odi elekiturodu lati dagba dendrites.Agbara imọ-jinlẹ pato ti ohun elo cobalate litiumu jẹ diẹ sii ju 270 mah/g, ṣugbọn agbara gangan jẹ idaji nikan ti agbara imọ-jinlẹ lati rii daju iṣẹ ṣiṣe gigun kẹkẹ rẹ.Ninu ilana lilo, nitori idi kan (bii ibajẹ si eto iṣakoso) ati foliteji gbigba agbara batiri ti ga ju, apakan ti o ku ti litiumu ninu elekiturodu rere yoo yọkuro, nipasẹ elekitiroti si dada elekiturodu odi ni awọn fọọmu ti litiumu irin iwadi oro lati dagba dendrites.Dendrites Pierce diaphragm, ṣiṣẹda ohun ti abẹnu kukuru Circuit.
Ẹya akọkọ ti elekitiroti jẹ kaboneti, eyiti o ni aaye filasi kekere ati aaye gbigbo kekere.Yoo sun tabi paapaa gbamu labẹ awọn ipo kan.Ti o ba ti batiri overheats, o yoo ja si ifoyina ati idinku ti awọn kaboneti ninu awọn electrolyte, Abajade ni a pupo ti gaasi ati siwaju sii ooru.Ti ko ba si àtọwọdá ailewu tabi gaasi ko ni idasilẹ nipasẹ àtọwọdá ailewu, titẹ inu ti batiri naa yoo dide ni kiakia ati fa bugbamu.
Batiri litiumu ion Polymer electrolyte ko ni ipilẹṣẹ yanju iṣoro ailewu, litiumu koluboti acid ati elekitiroti elekitiroti tun lo, ati elekitiroti jẹ colloidal, ko rọrun lati jo, yoo waye diẹ sii ijona iwa-ipa, ijona jẹ iṣoro nla julọ ti aabo batiri polymer.
Awọn iṣoro kan tun wa pẹlu lilo batiri naa.Ita tabi ti abẹnu kukuru Circuit le gbe awọn kan diẹ ọgọrun amperes ti nmu lọwọlọwọ.Nigbati Circuit kukuru ita ba waye, batiri lesekese njade lọwọlọwọ nla kan, n gba iye nla ti agbara ati ṣiṣẹda ooru nla lori resistance inu.Ayika kukuru ti inu n ṣe lọwọlọwọ ti o tobi, ati iwọn otutu ga soke, nfa diaphragm lati yo ati agbegbe agbegbe kukuru lati faagun, nitorinaa ṣe agbekalẹ iyipo buburu kan.
Litiumu ion batiri ni ibere lati se aseyori kan nikan cell 3 ~ 4.2V ga ṣiṣẹ foliteji, gbọdọ ya awọn jijera ti awọn foliteji jẹ tobi ju 2V Organic electrolyte, ati awọn lilo ti Organic electrolyte ni ga lọwọlọwọ, ga otutu ipo yoo wa ni electrolyzed, electrolytic gaasi, Abajade ni ilosoke ti abẹnu titẹ, pataki yoo fọ nipasẹ awọn ikarahun.
Overcharge le precipitate litiumu irin, ninu ọran ti ikarahun rupture, taara olubasọrọ pẹlu air, Abajade ni ijona, ni akoko kanna iginisonu electrolyte, lagbara ina, dekun imugboroosi ti gaasi, bugbamu.
Ni afikun, fun foonu alagbeka litiumu ion batiri, nitori aibojumu lilo, gẹgẹ bi awọn extrusion, ikolu ati omi gbigbemi asiwaju si batiri imugboroosi, abuku ati wo inu, ati be be lo, eyi ti yoo ja si batiri kukuru Circuit, ni yosita tabi gbigba agbara ilana ṣẹlẹ. nipa ooru bugbamu.
Ailewu ti awọn batiri lithium:
Lati yago fun itusilẹ pupọ tabi gbigba agbara ti o ṣẹlẹ nipasẹ lilo aibojumu, a ti ṣeto ọna aabo mẹta ninu batiri ion litiumu ẹyọkan.Ọkan ni lilo awọn eroja iyipada, nigbati iwọn otutu ti batiri ba ga soke, resistance rẹ yoo dide, nigbati iwọn otutu ba ga ju, yoo da ipese agbara duro laifọwọyi;Ẹlẹẹkeji ni lati yan ohun elo ipin ti o yẹ, nigbati iwọn otutu ba dide si iye kan, awọn pores micron lori ipin yoo tu laifọwọyi, ki awọn ions litiumu ko le kọja, ifaseyin inu batiri duro;Ẹkẹta ni lati ṣeto àtọwọdá ailewu (iyẹn, iho atẹgun lori oke batiri naa).Nigbati titẹ inu ti batiri ba dide si iye kan, àtọwọdá aabo yoo ṣii laifọwọyi lati rii daju aabo batiri naa.
Nigbakuran, botilẹjẹpe batiri funrararẹ ni awọn iwọn iṣakoso aabo, ṣugbọn nitori diẹ ninu awọn idi ti o fa nipasẹ ikuna iṣakoso, aini ti àtọwọdá aabo tabi gaasi ko ni akoko lati tu silẹ nipasẹ àtọwọdá aabo, titẹ inu ti batiri naa yoo dide ni didasilẹ ati fa. bugbamu.Ni gbogbogbo, apapọ agbara ti o fipamọ sinu awọn batiri litiumu-ion jẹ iwọn idakeji si aabo wọn.Bi agbara batiri naa ṣe n pọ si, iwọn didun batiri naa tun pọ si, ati pe iṣẹ itusilẹ ooru rẹ bajẹ, ati pe o ṣeeṣe awọn ijamba yoo pọ si.Fun awọn batiri lithium-ion ti a lo ninu awọn foonu alagbeka, ibeere ipilẹ ni pe iṣeeṣe ti awọn ijamba ailewu yẹ ki o kere ju ọkan lọ ninu miliọnu kan, eyiti o tun jẹ idiwọn to kere julọ ti o jẹ itẹwọgba fun gbogbo eniyan.Fun awọn batiri lithium-ion ti o ni agbara nla, paapaa fun awọn ọkọ ayọkẹlẹ, o ṣe pataki pupọ lati gba itusilẹ ooru ti a fi agbara mu.
Yiyan awọn ohun elo elekiturodu ailewu, ohun elo oxide lithium manganese, ni awọn ofin ti eto molikula lati rii daju pe ni ipo idiyele ni kikun, awọn ions litiumu ninu elekiturodu rere ti wa ni ifibọ patapata sinu iho erogba odi, ni ipilẹṣẹ yago fun iran ti dendrites.Ni akoko kanna, eto iduroṣinṣin ti litiumu manganese acid, nitorinaa iṣẹ ifoyina rẹ kere ju litiumu kobalt acid, iwọn otutu jijẹ ti litiumu kobalt acid diẹ sii ju 100 ℃, paapaa nitori kukuru ita ita (abẹrẹ), ita gbangba. kukuru-yika, overcharging, tun le patapata yago fun awọn ewu ijona ati bugbamu ṣẹlẹ nipasẹ precipitated litiumu irin.
Ni afikun, lilo ohun elo manganate litiumu tun le dinku idiyele pupọ.
Lati mu iṣẹ ṣiṣe ti imọ-ẹrọ iṣakoso aabo ti o wa tẹlẹ, a gbọdọ kọkọ ni ilọsiwaju iṣẹ aabo ti mojuto batiri ion litiumu, eyiti o ṣe pataki fun awọn batiri agbara nla.Yan diaphragm kan pẹlu iṣẹ pipade igbona to dara.Iṣe ti diaphragm ni lati ya sọtọ awọn ọpá rere ati odi ti batiri lakoko gbigba aye ti awọn ions lithium.Nigbati iwọn otutu ba dide, awọ ara ilu ti wa ni pipade ṣaaju ki o to yo, ti o ga resistance ti inu si 2,000 ohms ati tiipa iṣesi inu.Nigbati titẹ inu tabi iwọn otutu ba de boṣewa tito tẹlẹ, àtọwọdá-ẹri bugbamu yoo ṣii ati bẹrẹ lati yọkuro titẹ lati yago fun ikojọpọ gaasi inu, abuku, ati nikẹhin ja si ikarahun nwaye.Ṣe ilọsiwaju ifamọ iṣakoso, yan awọn aye iṣakoso ifura diẹ sii ati gba iṣakoso apapọ ti awọn paramita pupọ (eyiti o ṣe pataki fun awọn batiri agbara nla).Fun idii batiri litiumu ion ti o tobi jẹ lẹsẹsẹ / ni afiwe tiwqn sẹẹli pupọ, gẹgẹ bi foliteji kọnputa ajako jẹ diẹ sii ju 10V, agbara nla, ni gbogbogbo lilo 3 si 4 jara batiri kan le pade awọn ibeere foliteji, ati lẹhinna 2 si 3 jara ti batiri pack ni afiwe, ni ibere lati rii daju tobi agbara.
Batiri agbara giga funrararẹ gbọdọ ni ipese pẹlu iṣẹ aabo to peye, ati pe awọn iru meji ti awọn modulu igbimọ Circuit yẹ ki o tun gbero: module ProtecTionBoardPCB ati module SmartBatteryGaugeBoard.Gbogbo apẹrẹ aabo batiri pẹlu: IC aabo ipele 1 (idina gbigba agbara batiri, ifasilẹ, Circuit kukuru), ipele 2 aabo IC (idinamọ apọju keji), fiusi, Atọka LED, ilana iwọn otutu ati awọn paati miiran.Labẹ ilana aabo ipele pupọ, paapaa ninu ọran ti ṣaja agbara ajeji ati kọnputa agbeka, batiri laptop le yipada nikan si ipo aabo aifọwọyi.Ti ipo naa ko ba ṣe pataki, o maa n ṣiṣẹ ni deede lẹhin ti o ti ṣafọ ati yọ kuro laisi bugbamu.
Imọ-ẹrọ abẹlẹ ti a lo ninu awọn batiri lithium-ion ti a lo ninu kọǹpútà alágbèéká ati awọn foonu alagbeka jẹ ailewu, ati pe awọn ẹya ailewu nilo lati gbero.
Ni ipari, pẹlu ilọsiwaju ti imọ-ẹrọ ohun elo ati jinlẹ ti oye eniyan ti awọn ibeere fun apẹrẹ, iṣelọpọ, idanwo ati lilo awọn batiri ion litiumu, ọjọ iwaju ti awọn batiri ion lithium yoo di ailewu.
Akoko ifiweranṣẹ: Mar-07-2022