Mabatire a lithiamu ali ndi maubwino osunthika komanso kuyitanitsa mwachangu, ndiye chifukwa chiyani mabatire a lead-acid ndi mabatire ena apachiwiri akuzungulirabe pamsika?
Kuphatikiza pazovuta zamitengo ndi magawo osiyanasiyana ogwiritsira ntchito, chifukwa china ndi chitetezo.
Lithium ndiye chitsulo chogwira ntchito kwambiri padziko lonse lapansi.Chifukwa chakuti mawonekedwe ake amadzimadzi akugwira ntchito kwambiri, pamene zitsulo za lithiamu zimawonekera mumlengalenga, zimakhala ndi mpweya woopsa kwambiri wa okosijeni, choncho zimakhala zosavuta kuphulika, kuyaka ndi zochitika zina.Kuphatikiza apo, redox reaction idzachitikanso mkati mwa batire ya lithiamu panthawi yolipiritsa ndi kutulutsa.Kuphulika ndi kuyaka modzidzimutsa kumachitika makamaka chifukwa cha kudzikundikira, kufalikira ndi kutulutsidwa kwa batri ya lithiamu pambuyo pa kutentha.Mwachidule, mabatire a lithiamu adzapanga kutentha kwakukulu panthawi yolipiritsa ndi kutulutsa, zomwe zidzatsogolera kuwonjezeka kwa kutentha kwa mkati mwa batri ndi kutentha kosiyana pakati pa mabatire amtundu uliwonse, motero kumayambitsa kusakhazikika kwa batri.
Makhalidwe osatetezeka a batri ya lithiamu-ion yothamanga kwambiri (kuphatikiza batire yochulukira ndi kutulutsa mopitilira muyeso, kuthamangitsa mwachangu ndi kutulutsa, kufupikitsa, kusokoneza makina, kugwedezeka kwamphamvu kwamafuta, ndi zina) zitha kuyambitsa zochitika zowopsa mkati mwa batire ndikupanga kutentha, kuwononga mwachindunji filimu yopanda pake pa electrode yolakwika ndi electrode yabwino pamwamba.
Pali zifukwa zambiri zoyambitsa ngozi zakuthawa kwa mabatire a lithiamu ion.Malingana ndi zizindikiro zoyambitsa, zikhoza kugawidwa muzoyambitsa nkhanza zamakina, kuyambitsa nkhanza zamagetsi ndi kuyambitsa nkhanza zamoto.Kugwiritsa ntchito makina molakwika: kumatanthauza kutema mphini, kutulutsa mphini ndi kukhudzidwa kwa chinthu cholemera chifukwa cha kugunda kwagalimoto;Kugwiritsa ntchito magetsi molakwika: nthawi zambiri kumachitika chifukwa cha kusawongolera koyenera kwa magetsi kapena kulephera kwa zida zamagetsi, kuphatikiza kufupikitsa, kuthira mochulukira ndi kutaya;Kutentha kwamphamvu: kumayambitsa kutentha kwambiri komwe kumachitika chifukwa cha kusamalidwa bwino kwa kutentha.
Njira zitatu zoyambira izi zimagwirizana.Kuponderezedwa kwamakina nthawi zambiri kumayambitsa kupindika kapena kuphulika kwa batri, zomwe zimapangitsa kulumikizana kwachindunji pakati pa mitengo yabwino ndi yoyipa ya batire ndi dera lalifupi, zomwe zimapangitsa kuti magetsi azigwiritsidwa ntchito molakwika;Komabe, pansi pa kugwiritsidwa ntchito molakwika kwa magetsi, kutentha kwa kutentha monga Joule kumawonjezeka, kuchititsa kutentha kwa batri kukwera, komwe kumayamba kukhala nkhanza za kutentha, kumayambitsanso mayendedwe amtundu wamtundu wa kutentha mkati mwa batri, ndipo potsirizira pake amatsogolera ku zochitika. kutentha kwa batri kutha.
Kuthamanga kwa kutentha kwa batri kumachitika chifukwa chakuti kutentha kwa kutentha kwa batri kumakhala kwakukulu kwambiri kusiyana ndi kutentha kwa kutentha, ndipo kutentha kumasonkhanitsidwa mochuluka koma osataya nthawi.M'malo mwake, "kuthawa kwamafuta" ndi njira yabwino yosinthira malingaliro amphamvu: kutentha kowonjezereka kumapangitsa kuti dongosololi likhale lotentha, ndipo kutentha kumawuka dongosolo likatentha, zomwe zimapangitsa kuti dongosololi likhale lotentha.
The ndondomeko ya kuthawira matenthedwe: pamene batire kutentha mkati liwuka, ndi SEI filimu pamwamba pa SEI filimu kuwola pansi kutentha mkulu, ndi lithiamu ion ophatikizidwa graphite adzachita ndi electrolyte ndi binder, kupitirira kukankhira batire kutentha mmwamba. mpaka 150 ℃, ndipo chiwawa chatsopano chidzachitika pa kutentha uku.Pamene kutentha kwa batire kufika pamwamba pa 200 ℃, zinthu za cathode zimawola, kutulutsa kutentha kwakukulu ndi mpweya, ndipo batire imayamba kuphulika ndikutentha mosalekeza.Lifiyamu ophatikizidwa anode anayamba kuchita ndi electrolyte pa 250-350 ℃.The mlandu cathode zakuthupi amayamba kukumana chiwawa kuwonongeka anachita, ndipo electrolyte akukumana chiwawa makutidwe ndi okosijeni anachita, kumasula kuchuluka kwa kutentha, kupanga kutentha ndi kuchuluka kwa mpweya, kuchititsa kuyaka ndi kuphulika kwa batire.
Vuto la mpweya wa lithiamu dendrite panthawi yowonjezereka: Batire ya lithiamu cobalate itatha, ma ion ambiri a lithiamu amakhalabe mu electrode yabwino.Ndiko kunena kuti, cathode sangathe kugwira ma ion a lithiamu omwe amamangiriridwa ku cathode, koma m'malo ochulukirapo, ma ion a lithiamu owonjezera pa cathode adzasambirabe mpaka ku cathode.Chifukwa chakuti sangathe kukhala mokwanira, zitsulo za lithiamu zidzapanga pa cathode.Popeza chitsulo ichi cha lithiamu ndi kristalo wa dendritic, amatchedwa dendrite.Ngati dendrite ndi yayitali kwambiri, ndiyosavuta kuboola diaphragm, zomwe zimapangitsa kuti pakhale kufupi kwamkati.Monga chigawo chachikulu cha electrolyte ndi carbonate, poyatsira malo ake ndi malo otentha ndi otsika, choncho amawotcha kapena kuphulika pa kutentha kwakukulu.
Ngati ndi batri ya polymer lithiamu, electrolyte ndi colloidal, yomwe imakonda kuyaka kwambiri.Pofuna kuthetsa vutoli, asayansi amayesa kusintha zinthu zotetezeka za cathode.Zinthu za batri ya lithiamu manganenate zili ndi zabwino zina.Iwo akhoza kuonetsetsa kuti lifiyamu ion wa elekitirodi zabwino akhoza kwathunthu ophatikizidwa mu dzenje mpweya wa elekitirodi negative pansi pa zonse mlandu boma, m'malo mokhala ndi zotsalira zina mu elekitirodi zabwino monga lithiamu cobalate, amene kumlingo amapewa m'badwo wa. dendrites.Mapangidwe okhazikika a lithiamu manganate amapangitsa kuti makutidwe ake azigwira ntchito kwambiri kuposa a lithiamu cobalate.Ngakhale patakhala njira yaying'ono yakunja (m'malo mokhala yofupikitsa mkati), imatha kupewa kuyaka ndi kuphulika komwe kumachitika chifukwa cha mpweya wachitsulo cha lithiamu.Lithium iron phosphate imakhala ndi kukhazikika kwamafuta komanso kutsika kwa okosijeni wa electrolyte, motero imakhala ndi chitetezo chokwanira.
Kuchepa kwa ukalamba kwa batri ya lithiamu ion kumawonetseredwa ndi kuchepa kwa mphamvu ndi kuwonjezeka kwa mkati, ndipo njira yake yochepetsera ukalamba wamkati imaphatikizapo kutayika kwa zinthu zabwino ndi zoipa zomwe zimagwira ntchito komanso kutayika kwa ayoni a lithiamu.Pamene zinthu za cathode zakalamba ndi zowonongeka, ndipo mphamvu ya cathode sikwanira, chiopsezo cha kusinthika kwa lithiamu kuchokera ku cathode chikhoza kuchitika.Pansi pa kutulutsa kopitilira muyeso, kuthekera kwa cathode kupita ku lithiamu kudzakwera pamwamba pa 3V, yomwe ndi yapamwamba kuposa kutha kwa mkuwa, zomwe zimapangitsa kuti wotolera mkuwa awonongeke.Ma ions amkuwa osungunuka adzakwera pamwamba pa cathode ndikupanga ma dendrites amkuwa.Ma dendrites amkuwa amadutsa pa diaphragm, zomwe zimapangitsa kuti mkati mwafupi, zomwe zimakhudza kwambiri chitetezo cha batri.
Kuphatikiza apo, kukana kwamphamvu kwa mabatire okalamba kudzachepa pang'onopang'ono, makamaka chifukwa cha kuchuluka kwa kukana kwamkati ndi kuchepa kwa zinthu zabwino ndi zoipa zomwe zimagwira ntchito, zomwe zimabweretsa kuwonjezeka kwa kutentha kwa joule pa nthawi yothamangitsa mabatire.Pakuchulukirachulukira, zochitika zam'mbali zitha kuyambika, zomwe zimapangitsa kuti mabatire azithamanga kwambiri.Pankhani ya kukhazikika kwamafuta, kusinthika kwa lithiamu kuchokera ku cathode kudzatsogolera kutsika kwakukulu kwa kukhazikika kwamafuta a batri.
Mwachidule, magwiridwe antchito a batri okalamba adzachepetsedwa kwambiri, zomwe zingawononge kwambiri chitetezo cha batri.Yankho lofala kwambiri ndikukonzekeretsa batire mphamvu yosungirako mphamvu ndi batire kasamalidwe dongosolo (BMS).Mwachitsanzo, mabatire a 8000 18650 omwe amagwiritsidwa ntchito mu Tesla Model S amatha kuzindikira kuwunika kwakanthawi kosiyanasiyana kwa batire, kuwunika momwe batire imagwiritsidwira ntchito, ndikuwunika pa intaneti komanso kuchenjeza koyambirira kudzera mu kasamalidwe ka batire.Panthawi imodzimodziyo, imatha kuchitanso kutulutsa ndi kuwongolera chisanachitike, kasamalidwe ka batri ndi kasamalidwe kamafuta.
Nthawi yotumiza: Dec-02-2022