ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററി പ്രൊജക്റ്റ് പശ്ചാത്തലം

  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.

ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ ഒരു സാങ്കേതിക-ഇന്റൻസീവ് വ്യവസായമാണ്, ഈ വ്യവസായത്തിന്റെ വികസനം രാജ്യത്തിന്റെ ഉപകരണ നിർമ്മാണത്തിന്റെയും സാമഗ്രി വ്യവസായങ്ങളുടെയും വികസനത്തെ സജീവമായി നയിക്കും. നൂതന മെംബ്രൻ സാങ്കേതികവിദ്യ, ഓട്ടോമാറ്റിക് അസംബ്ലി ലൈൻ സാങ്കേതികവിദ്യ, കുറഞ്ഞ മഞ്ഞു പോയിന്റ്, ഉയർന്ന ശുദ്ധവായു അന്തരീക്ഷ സാങ്കേതികവിദ്യ, ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററി നിർമ്മാണത്തിന്റെ പ്രധാന പ്രക്രിയയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന അനുബന്ധ ഉപകരണങ്ങൾ, മറ്റ് വ്യാവസായിക സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും വികസനത്തിന് നല്ല മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശവും പ്രകടന പങ്കുമുണ്ട്. ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾ പ്രാദേശിക ചെമ്പ് അയിര്, കൊബാൾട്ട് അയിര്, ഗ്രാഫൈറ്റ് അയിര് എന്നിവയുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്കുള്ള അൾട്രാ-നേർത്ത കോപ്പർ ഫോയിൽ, ലിഥിയം കോബാൾട്ടേറ്റ് (ലിഥിയം നിക്കൽ കോബാൾട്ട് മാംഗനേറ്റ്) കാഥോഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ, ഉയർന്ന- ഊർജ്ജ ഗ്രാഫൈറ്റ് ആനോഡ് വസ്തുക്കൾ.

ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ നിലവിൽ ഏറ്റവും പ്രചാരമുള്ള ബാറ്ററിയാണെങ്കിലും, സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികാസത്തോടെ, നിരവധി തരം ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ ഉണ്ട്, ഓരോന്നിനും അതിന്റേതായ ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളുമുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, മൊത്തത്തിൽ, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്ക് ഇനിപ്പറയുന്ന പൊതുവായ ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളുമുണ്ട്:

1. ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളുടെ ഗുണങ്ങൾ.

(1) ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ്: ഒരു ബാറ്ററിയുടെ പ്രവർത്തന വോൾട്ടേജ് 3.7-3.8V വരെ എത്താം (ഉയർന്ന സെൽ വോൾട്ടേജ് 4.2V വരെ ചാർജ് ചെയ്യാം), ഇത് Ni Cd, Ni-H ബാറ്ററികളേക്കാൾ മൂന്നിരട്ടിയാണ്.

(2) ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട ഊർജ്ജം: നിലവിൽ, കൈവരിക്കാൻ കഴിയുന്ന യഥാർത്ഥ നിർദ്ദിഷ്ട ഊർജ്ജം ഏകദേശം 555Wh/kg ആണ്, അതായത് മെറ്റീരിയലിന് 150mAh/g-ൽ കൂടുതൽ (3-4 തവണ Ni Cd, 2-3) ഒരു പ്രത്യേക ശേഷിയിൽ എത്താൻ കഴിയും. തവണ Ni MH), അതിന്റെ സൈദ്ധാന്തിക മൂല്യത്തിന്റെ ഏകദേശം 88% അടുത്താണ്.

(3) ദൈർഘ്യമേറിയ സൈക്കിൾ ആയുസ്സ്: സാധാരണയായി 500 തവണയിൽ കൂടുതൽ അല്ലെങ്കിൽ 1000 തവണയിൽ കൂടുതൽ എത്താം, ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റിന് 2000 തവണയിൽ കൂടുതൽ എത്താം. കുറഞ്ഞ കറന്റ് ഡിസ്ചാർജ് വീട്ടുപകരണങ്ങളിലെ ബാറ്ററികളുടെ ആയുസ്സ് അവയുടെ മത്സരക്ഷമത ഇരട്ടിയാക്കും.

(4) നല്ല സുരക്ഷാ പ്രകടനം: മലിനീകരണ രഹിതം, മെമ്മറി ഇഫക്റ്റ് ഇല്ല. ലി-അയോണിന്റെ മുൻഗാമിയായതിനാൽ, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ ഡെൻഡ്രൈറ്റുകളുടെ രൂപവത്കരണവും ലോഹ ലിഥിയം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടുകളും കാരണം അവയുടെ പ്രയോഗ മേഖലകൾ കുറച്ചിട്ടുണ്ട്. കാഡ്മിയം, ലെഡ്, മെർക്കുറി തുടങ്ങിയ പരിസ്ഥിതിയെ മലിനമാക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ ലി-അയോണിൽ അടങ്ങിയിട്ടില്ല. ചില Ni Cd ബാറ്ററികളുടെ ചില പ്രക്രിയകളിൽ (സിന്ററിംഗ് പോലുള്ളവ) ഒരു പ്രധാന പോരായ്മ "മെമ്മറി ഇഫക്റ്റ്" ആണ്, ഇത് ബാറ്ററികളുടെ ഉപയോഗം ഗൗരവമായി പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ലി-അയോണിന് ഈ പ്രശ്നമില്ല.

(5) കുറഞ്ഞ സ്വയം ഡിസ്ചാർജ്: റൂം ടെമ്പറേച്ചറിൽ പൂർണ്ണമായി ചാർജ്ജ് ചെയ്ത് ഒരു മാസത്തേക്ക് സൂക്ഷിക്കുന്ന Li ion-ന്റെ സെൽഫ് ഡിസ്ചാർജ് നിരക്ക് ഏകദേശം 2% ആണ്, Ni Cd-യുടെ 25-30%, Ni-യുടെ 30-35% എന്നിവയേക്കാൾ വളരെ കുറവാണ്. കൂടാതെ എം.എച്ച്.

(6) ഫാസ്റ്റ് ചാർജിംഗും ഡിസ്ചാർജിംഗും: 30 മിനിറ്റ് ചാർജിംഗിന് ശേഷം കപ്പാസിറ്റിക്ക് നാമമാത്രമായ ശേഷിയുടെ 80% വരെ എത്താൻ കഴിയും, ഇപ്പോൾ ഫോസ്ഫേറ്റ് ഇരുമ്പ് ബാറ്ററികൾക്ക് 10 മിനിറ്റ് ചാർജിംഗിന് ശേഷം നാമമാത്ര ശേഷിയുടെ 90% വരെ എത്താൻ കഴിയും.

(7) ഉയർന്ന പ്രവർത്തന താപനില പരിധി: പ്രവർത്തന താപനില -25~55 ° C ആണ്. ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെയും പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിന്റെയും പുരോഗതിയോടെ, ഇത് -40~70 ° C ആയി വികസിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

2. ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളുടെ പോരായ്മകൾ

(1) വാർദ്ധക്യം: മറ്റ് റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ബാറ്ററികളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ ശേഷി സാവധാനം കുറയും, ഉപയോഗങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, എന്നാൽ താപനിലയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണ്. ആന്തരിക പ്രതിരോധം ക്രമേണ വർദ്ധിക്കുന്നതാണ് സാധ്യമായ സംവിധാനം, അതിനാൽ ഉയർന്ന പ്രവർത്തന പ്രവാഹങ്ങളുള്ള ഇലക്ട്രോണിക് ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ ഇത് പ്രതിഫലിപ്പിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. ഗ്രാഫൈറ്റിന് പകരം ലിഥിയം ടൈറ്റനേറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നത് ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കുമെന്ന് തോന്നുന്നു.

(2) അമിത ചാർജിംഗ് താങ്ങാനുള്ള കഴിവില്ലായ്മ: അമിതമായി ചാർജ് ചെയ്യുന്ന സമയത്ത്, അമിതമായി ഉൾച്ചേർത്ത ലിഥിയം അയോണുകൾ ലാറ്റിസിൽ ശാശ്വതമായി ഉറപ്പിക്കുകയും പുറത്തുവിടാൻ കഴിയാതെ വരികയും ചെയ്യും, ഇത് ചെറിയ ബാറ്ററി ലൈഫിലേക്കും വാതക ഉൽപാദനത്തിനും കാരണമാകും.

(3) ഡിസ്ചാർജിനെ നേരിടാനുള്ള കഴിവില്ലായ്മ: അമിതമായ ഡിസ്ചാർജ് സമയത്ത്, അമിതമായ ലിഥിയം അയോണുകൾ ഇലക്ട്രോഡിൽ നിന്ന് നീക്കം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഇത് ലാറ്റിസ് തകർച്ചയ്ക്കും ആയുസ്സ് കുറയ്ക്കുന്നതിനും വാതക ഉൽപാദനത്തിനും കാരണമാകും, ഇത് വാതക കുമിളകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു.

(4) ഒന്നിലധികം സംരക്ഷണ സംവിധാനങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്: തെറ്റായ ഉപയോഗം ആയുസ്സ് കുറയ്ക്കുകയും പൊട്ടിത്തെറിയിലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്യും എന്ന വസ്തുത കാരണം, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ രൂപകൽപ്പനയിൽ ഒന്നിലധികം സംരക്ഷണ സംവിധാനങ്ങൾ ചേർത്തിട്ടുണ്ട്.

പ്രൊട്ടക്ഷൻ സർക്യൂട്ട്: ഓവർ ചാർജ്ജിംഗ്, ഓവർ ഡിസ്ചാർജ്, ഓവർലോഡ്, ഓവർ ഹീറ്റ് എന്നിവ തടയുക.

എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ് പോർട്ട്: ബാറ്ററിക്കുള്ളിലെ അമിത മർദ്ദം തടയാൻ.

ഡയഫ്രം സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ: ആന്തരിക ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടുകൾ തടയുന്നതിന് ഇതിന് ഉയർന്ന പഞ്ചർ പ്രതിരോധമുണ്ട്; ബാറ്ററിയുടെ ആന്തരിക ഊഷ്മാവ് വളരെ ഉയർന്നതാണെങ്കിൽ, അത് ഇപ്പോഴും ഉരുകുകയും ലിഥിയം അയോണുകൾ കടന്നുപോകുന്നത് തടയുകയും ബാറ്ററി പ്രതികരണങ്ങളെ തടയുകയും ആന്തരിക പ്രതിരോധം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും (2kQ വരെ).

ചുരുക്കത്തിൽ, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി വ്യവസായത്തിന്റെ വികസനം വികസ്വര രാജ്യങ്ങളെ ഉയർന്ന വികസിത രാജ്യങ്ങളിലേക്ക് പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്ന ഒരു ശക്തമായ വ്യവസായമാണ്.