Beth yw'r ffyrdd o ymestyn oes batris lithiwm?

Dec 18, 2023

O ran batri lithiwm-ion delfrydol, ni fydd y cydbwysedd cynhwysedd yn newid yn ystod ei gylchred, a dylai'r gallu cychwynnol ym mhob cylch fod yn werth penodol. Fodd bynnag, mewn gwirionedd mae'r sefyllfa'n llawer mwy cymhleth. Gall unrhyw adwaith ochr a all ymddangos neu ddefnyddio ïonau lithiwm achosi newidiadau yng nghydbwysedd cynhwysedd y batri. Unwaith y bydd cydbwysedd cynhwysedd y batri yn newid, mae'r newid hwn yn anghildroadwy a gall gronni trwy gylchoedd lluosog, gan effeithio'n ddifrifol ar berfformiad beiciau'r batri. Dylanwad.

Mae yna lawer o ffactorau sy'n effeithio ar fywyd beicio batris lithiwm-ion, ond yr achos sylfaenol sylfaenol yw bod nifer yr ïonau lithiwm sy'n ymwneud â throsglwyddo ynni yn gostwng yn gyson. Dylid nodi nad yw cyfanswm yr elfennau lithiwm yn y batri wedi gostwng, ond mae llai o ïonau lithiwm wedi'u actifadu. Maent yn cael eu carcharu mewn mannau eraill neu mae'r sianeli gweithgaredd wedi'u rhwystro, ac ni allant gymryd rhan yn rhydd yn y cylch codi tâl a rhyddhau.

Yna, cyn belled â'n bod yn darganfod i ble mae'r ïonau lithiwm hyn sydd i fod i gymryd rhan yn yr adwaith rhydocs yn mynd, gallwn ddarganfod mecanwaith dirywiad cynhwysedd, a gallwn gymryd mesurau wedi'u targedu i ohirio tuedd dirywiad cynhwysedd batris lithiwm-ion. . Gwella bywyd beicio batris lithiwm-ion.

1. Dyddodiad o lithiwm metelaidd

Trwy'r dadansoddiad blaenorol, rydym yn deall na ddylai ffurf fetel lithiwm fodoli mewn batris lithiwm-ion. Mae elfen lithiwm yn bodoli naill ai ar ffurf ocsidau metel, cyfansoddion carbon-lithiwm, neu ar ffurf ïonau.

Mae dyddodiad lithiwm metelaidd yn gyffredinol yn digwydd ar wyneb yr electrod negyddol. Am resymau penodol, pan fydd ïonau lithiwm yn mudo i wyneb yr electrod negyddol, nid yw rhai o'r ïonau lithiwm yn mynd i mewn i ddeunydd gweithredol yr electrod negyddol i ffurfio cyfansoddion sefydlog. Yn lle hynny, maent yn cael electronau ac yn adneuo ar wyneb yr electrod negyddol i ddod yn lithiwm metelaidd, ac nid ydynt bellach yn cymryd rhan yn y broses gylchred ddilynol, gan arwain at ostyngiad yn y gallu.

Mae'r sefyllfa hon yn cael ei achosi yn gyffredinol gan nifer o resymau: codi tâl yn fwy na'r foltedd torri i ffwrdd; codi tâl ar gyfradd uchel; deunydd electrod negyddol annigonol. Pan gaiff ei orlwytho neu pan nad yw'r deunydd electrod negyddol yn ddigonol, ni all yr electrod negyddol gynnwys yr ïonau lithiwm sy'n mudo o'r electrod positif, gan arwain at ddyddodiad lithiwm metelaidd. Wrth godi tâl ar gyfraddau uchel, mae gormod o ïonau lithiwm yn cyrraedd yr electrod negyddol mewn cyfnod byr o amser, gan achosi clocsio a dyddodiad.

Bydd dyddodiad lithiwm metelaidd nid yn unig yn achosi gostyngiad mewn bywyd beicio, ond mewn achosion difrifol, bydd hefyd yn achosi cylched byr o'r electrodau positif a negyddol, gan achosi problemau diogelwch difrifol.

Er mwyn datrys y broblem hon, mae angen cymhareb resymol o ddeunyddiau electrod positif a negyddol, ac ar yr un pryd cyfyngu'n llym ar amodau defnydd batris lithiwm-ion i atal mynd y tu hwnt i'r terfyn defnydd. Wrth gwrs, gan ddechrau o'r perfformiad cyfradd, gellir gwella'r bywyd beicio yn rhannol hefyd.

2. Dadelfennu deunyddiau catod

Er bod gan yr ocsid metel sy'n cynnwys lithiwm a ddefnyddir fel y deunydd catod ddigon o sefydlogrwydd, bydd yn parhau i ddadelfennu yn ystod defnydd hirdymor, a bydd rhai sylweddau anadweithiol electrocemegol (fel Co3O4, Mn2O3, ac ati) a rhai nwyon fflamadwy yn ymddangos. Mae'r cydbwysedd cynhwysedd rhwng electrodau yn cael ei ddinistrio, gan achosi colli cynhwysedd na ellir ei wrthdroi.

Mae'r sefyllfa hon yn arbennig o amlwg yn achos codi gormod, ac weithiau gall dadelfennu treisgar a rhyddhau nwy ddigwydd, sydd nid yn unig yn effeithio ar gapasiti'r batri, ond hefyd yn creu risgiau diogelwch difrifol.

Yn ogystal â chyfyngu'n llym ar foltedd terfynu codi tâl y batri, mae gwella sefydlogrwydd cemegol a sefydlogrwydd thermol y deunydd catod hefyd yn ddull ymarferol o leihau cyfradd dirywiad bywyd beicio.

Anfon ymchwiliad