Laŭ statistiko, la tutmonda postulo pri litio-jonaj kuirilaroj atingis 1,3 miliardojn, kaj kun la kontinua ekspansio de aplikaj areoj, ĉi tiu figuro pliiĝas jaron post jaro. Pro tio, kun la rapida kresko en la uzo de litio-jonaj kuirilaroj en diversaj industrioj, la sekureca agado de la baterio estas ĉiam pli elstara, postulante ne nur bonegan ŝarĝon kaj malŝarĝan agadon de litio-jonaj kuirilaroj, sed ankaŭ postulas pli altan nivelon. de sekureca agado. Ke litio-kuirilaroj finfine kial fajro kaj eĉ eksplodo, kiaj mezuroj povas esti evititaj kaj forigitaj?
Antaŭ ĉio, ni komprenu la materialan komponadon de litiaj kuirilaroj. La agado de litio-jonaj kuirilaroj plejparte dependas de la strukturo kaj agado de la internaj materialoj de la uzataj kuirilaroj. Ĉi tiuj internaj bateriaj materialoj inkluzivas negativan elektrodmaterialon, elektroliton, diafragmon kaj pozitivan elektrodmaterialon. Inter ili, la elekto kaj kvalito de pozitivaj kaj negativaj materialoj rekte determinas la rendimenton kaj prezon de litio-jonaj kuirilaroj. Sekve, la esplorado de malmultekostaj kaj altkvalitaj pozitivaj kaj negativaj elektrodaj materialoj estis la fokuso de la disvolviĝo de litio-jona baterio-industrio.
La negativa elektroda materialo estas ĝenerale elektita kiel karbona materialo, kaj la evoluo estas relative matura nuntempe. La disvolviĝo de katodaj materialoj fariĝis grava faktoro limiganta la pluan plibonigon de litio-jona baterio agado kaj prezo-redukto. En la nuna komerca produktado de litio-jonaj kuirilaroj, la kosto de katoda materialo respondecas pri ĉirkaŭ 40% de la totala kuirilaro, kaj la redukto de la prezo de katoda materialo rekte determinas la redukton de la prezo de litio-jonaj kuirilaroj. Ĉi tio validas precipe por litio-jonaj potencaj kuirilaroj. Ekzemple, malgranda litio-jona baterio por poŝtelefono postulas nur ĉirkaŭ 5 gramojn da katoda materialo, dum litio-jona elektra baterio por stiri buson povas postuli ĝis 500 kg da katoda materialo.
Kvankam teorie ekzistas multaj specoj de materialoj, kiuj povas esti uzataj kiel pozitiva elektrodo de Li-jonaj baterioj, la ĉefa komponanto de la komuna pozitiva elektroda materialo estas LiCoO2. Dum ŝargado, la elektra potencialo aldonita al la du polusoj de la baterio devigas la kunmetaĵon de la pozitiva elektrodo liberigi litiojonojn, kiuj estas enigitaj en la karbono de la negativa elektrodo kun lamella strukturo. Se malŝarĝite, la litiojonoj precipitas el la lamella strukturo de la karbono kaj rekombinas kun la kunmetaĵo ĉe la pozitiva elektrodo. La movado de litiojonoj generas elektran kurenton. Ĉi tio estas la principo de kiel funkcias litiaj kuirilaroj.
Kvankam la principo estas simpla, en fakta industria produktado, estas multe pli praktikaj aferoj por konsideri: la materialo de la pozitiva elektrodo bezonas aldonaĵojn por konservi la agadon de multobla ŝarĝo kaj malŝarĝo, kaj la materialo de la negativa elektrodo devas esti desegnita ĉe. la molekula strukturo nivelo por akomodi pli da litio jonoj; la elektrolito plenigita inter la pozitivaj kaj negativaj elektrodoj, krom konservi stabilecon, ankaŭ bezonas havi bonan elektran konduktivecon kaj redukti la internan reziston de la kuirilaro.
Kvankam la litio-jona baterio havas ĉiujn supre menciitajn avantaĝojn, sed ĝiaj postuloj por la protekto-cirkvito estas relative alta, en la uzo de la procezo devas esti strikte por eviti tro-ŝarĝadon, tro-malŝarĝan fenomenon, la malŝarĝa kurento ne devus. estu tro granda, ĝenerale, la malŝarĝa indico ne devus esti pli granda ol 0,2 C. La ŝarĝa procezo de litiaj kuirilaroj estas montrita en la figuro. En ŝarĝa ciklo, litio-jonaj baterioj devas detekti la tension kaj temperaturon de la baterio antaŭ ol ŝarĝo komenciĝas por determini ĉu ĝi povas esti ŝargita. Se la bateria tensio aŭ temperaturo estas ekster la intervalo permesita de la fabrikanto, ŝarĝo estas malpermesita. La permesebla ŝarga tensiointervalo estas: 2.5V~4.2V per baterio.
Se la kuirilaro estas en profunda malŝarĝo, la ŝargilo devas esti postulata havi antaŭ-ŝargan procezon por ke la baterio renkontas la kondiĉojn por rapida ŝargado; tiam, laŭ la rapida ŝarĝa indico rekomendita de la kuirilaro fabrikanto, ĝenerale 1C, la ŝargilo ŝarĝas la kuirilaron kun konstanta kurento kaj la kuirilaro tensio malrapide altiĝas; post kiam la bateria tensio atingas la fiksitan fintension (ĝenerale 4.1V aŭ 4.2V), la konstanta kurenta ŝargado finiĝas kaj la ŝarga kurento Iam la bateria tensio atingas la fiksitan fintension (ĝenerale 4.1V aŭ 4.2V), la konstanta kurenta ŝargado. finiĝas, la ŝarĝa fluo kadukiĝas rapide kaj la ŝarĝo eniras la plenan ŝarĝan procezon; dum la plena ŝarĝoprocezo, la ŝarĝa fluo kadukiĝas iom post iom ĝis la ŝarĝa indico malpliiĝas al sub C/10 aŭ la plena ŝarĝa tempo estas transpasita, tiam ĝi iĝas la supro detranĉa ŝargado; dum la supra detranĉa ŝarĝo, la ŝargilo replenigas la kuirilaron per tre malgranda ŝarga fluo. Post periodo de supra detranĉa ŝargado, la ŝargo estas malŝaltita.
Afiŝtempo: Nov-15-2022