A rèir staitistig, tha an t-iarrtas cruinneil airson bataraidhean lithium-ion air ruighinn 1.3 billean, agus le leudachadh leantainneach air raointean tagraidh, tha am figear seo a ’dol am meud bliadhna às deidh bliadhna. Air sgàth seo, leis an àrdachadh luath ann an cleachdadh bataraidhean lithium-ion ann an diofar ghnìomhachasan, tha coileanadh sàbhailteachd a’ bhataraidh a’ sìor fhàs follaiseach, a’ feumachdainn chan e a-mhàin cosgais sàr-mhath agus coileanadh bataraidhean lithium-ion, ach tha feum air ìre nas àirde cuideachd. de choileanadh sàbhailteachd. Sin bataraidhean lithium aig a 'cheann thall carson a tha teine agus eadhon spreadhadh, dè na ceumannan a dh'fhaodar a sheachnadh agus a chuir às?
An toiseach, tuigidh sinn co-dhèanamh stuthan bataraidhean lithium. Tha coileanadh bataraidhean lithium-ion gu mòr an urra ri structar agus coileanadh stuthan a-staigh nam bataraidhean a thathar a’ cleachdadh. Tha na stuthan bataraidh a-staigh seo a’ toirt a-steach stuth electrode àicheil, electrolyte, diaphragm agus stuth electrode dearbhach. Nam measg, tha roghainn agus càileachd stuthan adhartach is àicheil gu dìreach a’ dearbhadh coileanadh agus prìs bataraidhean lithium-ion. Mar sin, tha rannsachadh stuthan electrode adhartach is àicheil saor agus àrd-choileanadh air a bhith na fhòcas ann an leasachadh gnìomhachas bataraidh lithium-ion.
Tha an stuth electrode àicheil sa chumantas air a thaghadh mar stuth gualain, agus tha an leasachadh an ìre mhath aibidh an-dràsta. Tha leasachadh stuthan catod air a thighinn gu bhith na fheart cudromach a tha a’ cuingealachadh tuilleadh leasachaidh air coileanadh bataraidh lithium-ion agus lughdachadh prìsean. Anns an riochdachadh malairteach gnàthach de bataraidhean lithium-ion, tha cosgais stuth catod a ’dèanamh suas mu 40% de chosgais iomlan a’ bhataraidh, agus tha lughdachadh prìs stuth catod gu dìreach a ’dearbhadh lughdachadh prìs bataraidhean lithium-ion. Tha seo gu sònraichte fìor airson bataraidhean cumhachd lithium-ion. Mar eisimpleir, chan fheum bataraidh lithium-ion beag airson fòn cealla ach mu 5 gram de stuth catod, agus dh’ fhaodadh gum bi feum aig bataraidh cumhachd lithium-ion airson a bhith a’ draibheadh bus suas ri 500 kg de stuth catod.
Ged a tha mòran sheòrsaichean de stuthan ann gu teòiridheach a dh'fhaodar a chleachdadh mar an dealan-dealanach de bhataraidh Li-ion, is e LiCoO2 am prìomh phàirt den stuth dealanach coitcheann coitcheann. Nuair a bhios iad a’ cur cosgais, bidh an comas dealain a thèid a chur ri dà phòla a’ bhataraidh a’ toirt air an electrode dearbhach a bhith a’ leigeil a-mach ianan lithium, a tha freumhaichte ann an gualain an electrode àicheil le structar lamellar. Nuair a thèid an leigeil ma sgaoil, bidh na h-ianan lithium a’ sileadh a-mach à structar lamellar a’ charbon agus a’ tighinn còmhla ris an todhar aig an electrod dearbhach. Bidh gluasad ianan lithium a’ gineadh sruth dealain. Is e seo am prionnsapal air mar a tha bataraidhean lithium ag obair.
Ged a tha am prionnsapal sìmplidh, ann an cinneasachadh gnìomhachais dha-rìribh, tha mòran a bharrachd chùisean practaigeach ri bheachdachadh: feumaidh stuth an electrode adhartach stuthan cur-ris gus gnìomhachd ioma-chìsean is sgaoileadh a chumail suas, agus feumar stuth an electrode àicheil a dhealbhadh aig an ìre structar moileciuil gus barrachd ianan lithium a ghabhail; feumaidh an electrolyte a tha air a lìonadh eadar na dealanan dearbhach agus àicheil, a bharrachd air a bhith a’ cumail suas seasmhachd, deagh ghiùlan dealain a bhith aige agus lughdachadh an aghaidh bataraidh a-staigh.
Ged a tha na buannachdan gu h-àrd aig a ’bhataraidh lithium-ion, ach tha na riatanasan aige airson a’ chuairt dìon gu ìre mhath àrd, ann a bhith a ’cleachdadh a’ phròiseas bu chòir a bhith teann gus cus cosgais, cus cosgais a sheachnadh, cha bu chòir an sruth sgaoilidh. a bhith ro mhòr, san fharsaingeachd, cha bu chòir an ìre sgaoilidh a bhith nas àirde na 0.2 C. Tha pròiseas cosgais bataraidhean lithium air a shealltainn san fhigear. Ann an cearcall cosgais, feumaidh bataraidhean lithium-ion bholtadh agus teòthachd a’ bhataraidh a lorg mus tòisich cosgais gus faighinn a-mach an gabh cosgais a chuir air. Ma tha bholtadh no teòthachd a’ bhataraidh taobh a-muigh an raon a tha ceadaichte leis an neach-dèanamh, thathas a’ toirmeasg cosgais. Is e an raon bholtachd cosgais ceadaichte: 2.5V ~ 4.2V gach bataraidh.
Ma tha am bataraidh ann an sgaoileadh domhainn, feumaidh pròiseas ro-chosgais a bhith aig a ’charger gus am bi am bataraidh a’ coinneachadh ris na cumhaichean airson cosgais luath; an uairsin, a rèir na h-ìre cosgais luath a mhol an neach-dèanamh bataraidh, mar as trice 1C, bidh an charger a’ cur cosgais air a ’bhataraidh le sruth seasmhach agus bidh bholtadh a’ bhataraidh ag èirigh gu slaodach; aon uair ‘s gun ruig bholtachd a’ bhataraidh an bholtadh crìochnachaidh stèidhichte (4.1V no 4.2V sa chumantas), tha an cosgais gnàthach seasmhach air a thoirt gu crìch agus an sruth cosgais Aon uair ‘s gun ruig bholtachd a’ bhataraidh an bholtadh crìochnachaidh stèidhichte (mar as trice 4.1V no 4.2V), an cosgais gnàthach seasmhach a’ tighinn gu crìch, bidh an t-sruth cosgais a’ crìonadh gu sgiobalta agus bidh an cosgais a’ dol a-steach don phròiseas cosgais iomlan; tron phròiseas cosgais iomlan, bidh an t-sruth cosgais a’ lughdachadh mean air mhean gus an lughdaich an ìre cosgais gu nas ìsle na C / 10 no gu bheil an ùine cosgais iomlan seachad, agus an uairsin tionndaidhidh e gu bhith na phrìomh chosgais gearraidh; rè a’ ghearradh as àirde, bidh an charger ag ath-lìonadh a’ bhataraidh le sruth cosgais glè bheag. Às deidh ùine de ghearradh àrd, tha an cosgais air a chuir dheth.
Ùine puist: Samhain-15-2022