ಲಿಥಿಯಂ ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಯೋಜನೆಯ ಹಿನ್ನೆಲೆ

  Lithium-ion battery is an indispensable energy storage product that drives human modern life, Lithium ion batteries are indispensable for daily communication, energy storage, household appliances, electric vehicles, electric ships, etc. And in special applications such as military, deep sea, and mining, lithium-ion batteries are characterized by their high energy density, long service life, and superior safety performance, Widely replaced the traditional lead-acid batteries, nickel-metal hydride batteries and other previous generation products.

ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ-ತೀವ್ರ ಉದ್ಯಮವಾಗಿದೆ，ಈ ಉದ್ಯಮದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ದೇಶದ ಉಪಕರಣಗಳ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳ ಉದ್ಯಮಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿ ನಡೆಸುತ್ತದೆ. ಸುಧಾರಿತ ಮೆಂಬರೇನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಅಸೆಂಬ್ಲಿ ಲೈನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ಕಡಿಮೆ ಇಬ್ಬನಿ ಬಿಂದು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧ ಗಾಳಿಯ ವಾತಾವರಣದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಸಾಧನಗಳು, ಇದು ಇತರ ಕೈಗಾರಿಕಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಮತ್ತು ಸಲಕರಣೆಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಧನಾತ್ಮಕ ಮಾರ್ಗದರ್ಶನ ಮತ್ತು ಪ್ರದರ್ಶನ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸ್ಥಳೀಯ ತಾಮ್ರದ ಅದಿರು, ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಅದಿರು ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅದಿರುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು, ಆಳವಾದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಾಗಿ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ತೆಳುವಾದ ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆ, ಲಿಥಿಯಂ ಕೋಬಾಲ್ಟೇಟ್ (ಲಿಥಿಯಂ ನಿಕಲ್ ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಮ್ಯಾಂಗನೇಟ್) ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ- ಶಕ್ತಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆನೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳು.

ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತ ಅತ್ಯಂತ ಜನಪ್ರಿಯ ರೀತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಯಾಗಿದ್ದರೂ, ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯೊಂದಿಗೆ, ಹಲವಾರು ರೀತಿಯ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿವೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ತನ್ನದೇ ಆದ ಅನುಕೂಲಗಳು ಮತ್ತು ಅನಾನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಕೆಳಗಿನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಅನುಕೂಲಗಳು ಮತ್ತು ಅನಾನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ:

1. ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳು.

(1) ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್: ಒಂದೇ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಕಾರ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ 3.7-3.8V ವರೆಗೆ ತಲುಪಬಹುದು (ಅತ್ಯಧಿಕ ಸೆಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು 4.2V ವರೆಗೆ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬಹುದು), ಇದು Ni Cd ಮತ್ತು Ni-H ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗಿಂತ ಮೂರು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು.

(2) ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ: ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸಾಧಿಸಬಹುದಾದ ನಿಜವಾದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯು ಸುಮಾರು 555Wh/kg ಆಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ವಸ್ತುವು 150mAh/g ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತಲುಪಬಹುದು (3-4 ಬಾರಿ Ni CD, 2-3 ಬಾರಿ Ni MH), ಇದು ಅದರ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮೌಲ್ಯದ ಸುಮಾರು 88% ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ.

(3) ದೀರ್ಘ ಚಕ್ರ ಜೀವನ: ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 500 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಬಾರಿ ಅಥವಾ 1000 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಬಾರಿ ತಲುಪಬಹುದು ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ ಕಬ್ಬಿಣದ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ 2000 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಬಾರಿ ತಲುಪಬಹುದು. ಕಡಿಮೆ ಕರೆಂಟ್ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿನ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ಅವುಗಳ ಸ್ಪರ್ಧಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

(4) ಉತ್ತಮ ಸುರಕ್ಷತಾ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ: ಮಾಲಿನ್ಯ-ಮುಕ್ತ, ಮೆಮೊರಿ ಪರಿಣಾಮವಿಲ್ಲ. ಲಿ-ಐಯಾನ್‌ನ ಪೂರ್ವವರ್ತಿಯಾಗಿ, ಲೋಹೀಯ ಲಿಥಿಯಂನಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಡೆಂಡ್ರೈಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ರಚನೆಯಿಂದಾಗಿ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ತಮ್ಮ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸಿವೆ. ಲಿ-ಅಯಾನ್ ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್, ಸೀಸ ಮತ್ತು ಪಾದರಸದಂತಹ ಪರಿಸರವನ್ನು ಮಾಲಿನ್ಯಗೊಳಿಸುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಕೆಲವು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು Ni Cd ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಪ್ರಮುಖ ನ್ಯೂನತೆಯೆಂದರೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವಿಕೆ) "ಮೆಮೊರಿ ಎಫೆಕ್ಟ್", ಇದು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಗಂಭೀರವಾಗಿ ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಲಿ-ಐಯಾನ್ ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ.

(5) ಕಡಿಮೆ ಸ್ವಯಂ ವಿಸರ್ಜನೆ: ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುವ ಮತ್ತು ಒಂದು ತಿಂಗಳ ಕಾಲ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾದ Li ion ನ ಸ್ವಯಂ ವಿಸರ್ಜನೆ ದರವು ಸುಮಾರು 2% ಆಗಿದೆ, ಇದು Ni Cd ಯ 25-30% ಮತ್ತು Ni ನ 30-35% ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು MH.

(6) ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್: 30 ನಿಮಿಷಗಳ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ನಂತರ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ನಾಮಮಾತ್ರದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ 80% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ತಲುಪಬಹುದು ಮತ್ತು ಈಗ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಕಬ್ಬಿಣದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು 10 ನಿಮಿಷಗಳ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ನಂತರ ನಾಮಮಾತ್ರ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ 90% ಅನ್ನು ತಲುಪಬಹುದು.

(7) ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೆಲಸದ ತಾಪಮಾನದ ಶ್ರೇಣಿ: ಕೆಲಸದ ತಾಪಮಾನ -25~55 ° C. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಮತ್ತು ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸುಧಾರಣೆಯೊಂದಿಗೆ, ಇದು -40~70 ° C ಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ.

2. ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಅನಾನುಕೂಲಗಳು

(1) ವಯಸ್ಸಾಗುವಿಕೆ: ಇತರ ಪುನರ್ಭರ್ತಿ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಕುಸಿಯುತ್ತದೆ, ಬಳಕೆಯ ಸಂಖ್ಯೆಯಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಸಂಭವನೀಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಕ್ರಮೇಣ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಪ್ರವಾಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ. ಲಿಥಿಯಂ ಟೈಟನೇಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಬದಲಿಸುವುದು ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ.

(2) ಓವರ್‌ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಅಸಮರ್ಥತೆ: ಮಿತಿಮೀರಿದ ಎಂಬೆಡೆಡ್ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಲ್ಯಾಟಿಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಶಾಶ್ವತವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಇದು ಕಡಿಮೆ ಬ್ಯಾಟರಿ ಬಾಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು ಮತ್ತು ಅನಿಲ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಅನಿಲ ಗುಳ್ಳೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.

(3) ವಿಸರ್ಜನೆಯ ಮೇಲೆ ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಅಸಮರ್ಥತೆ: ಅತಿಯಾದ ವಿಸರ್ಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಕುಸಿತವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು, ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅನಿಲ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು, ಇದು ಅನಿಲ ಗುಳ್ಳೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

(4) ಬಹು ಸಂರಕ್ಷಣಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳ ಅಗತ್ಯವಿದೆ: ತಪ್ಪಾದ ಬಳಕೆಯು ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಫೋಟಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು ಎಂಬ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ವಿನ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಬಹು ಸಂರಕ್ಷಣಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್: ಓವರ್ಚಾರ್ಜಿಂಗ್, ಓವರ್ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್, ಓವರ್ಲೋಡ್ ಮತ್ತು ಅಧಿಕ ಬಿಸಿಯಾಗುವುದನ್ನು ತಡೆಯಿರಿ.

ಎಕ್ಸಾಸ್ಟ್ ಪೋರ್ಟ್: ಬ್ಯಾಟರಿಯೊಳಗೆ ಅತಿಯಾದ ಒತ್ತಡವನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು.

ಡಯಾಫ್ರಾಮ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು: ಆಂತರಿಕ ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪಂಕ್ಚರ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ; ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆಂತರಿಕ ಉಷ್ಣತೆಯು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಿರುವಾಗ, ಅದು ಇನ್ನೂ ಕರಗುತ್ತದೆ, ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಹಾದುಹೋಗದಂತೆ ತಡೆಯುತ್ತದೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ (2kQ ವರೆಗೆ).

ಸಾರಾಂಶದಲ್ಲಿ, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಉದ್ಯಮದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಶೀಲ ರಾಷ್ಟ್ರಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದಿದ ದೇಶಗಳಿಗೆ ಉತ್ತೇಜಿಸುವ ಪ್ರಬಲ ಉದ್ಯಮವಾಗಿದೆ.