గణాంకాల ప్రకారం, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల కోసం ప్రపంచ డిమాండ్ 1.3 బిలియన్లకు చేరుకుంది మరియు అప్లికేషన్ ప్రాంతాల నిరంతర విస్తరణతో, ఈ సంఖ్య సంవత్సరానికి పెరుగుతోంది. దీని కారణంగా, వివిధ పరిశ్రమలలో లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల వాడకం వేగంగా పెరగడంతో, బ్యాటరీ యొక్క భద్రతా పనితీరు ఎక్కువగా ప్రముఖంగా ఉంది, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల యొక్క అద్భుతమైన ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ పనితీరు మాత్రమే అవసరం, కానీ అధిక స్థాయి అవసరం. భద్రతా పనితీరు. ఆ లిథియం బ్యాటరీలు చివరికి ఎందుకు అగ్ని మరియు పేలుడు, ఏ చర్యలు నివారించవచ్చు మరియు తొలగించవచ్చు?
అన్నింటిలో మొదటిది, లిథియం బ్యాటరీల పదార్థ కూర్పును అర్థం చేసుకుందాం. లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల పనితీరు ప్రధానంగా ఉపయోగించిన బ్యాటరీల అంతర్గత పదార్థాల నిర్మాణం మరియు పనితీరుపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ అంతర్గత బ్యాటరీ మెటీరియల్‌లలో నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ మెటీరియల్, ఎలక్ట్రోలైట్, డయాఫ్రాగమ్ మరియు పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ మెటీరియల్ ఉన్నాయి. వాటిలో, సానుకూల మరియు ప్రతికూల పదార్థాల ఎంపిక మరియు నాణ్యత నేరుగా లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల పనితీరు మరియు ధరను నిర్ణయిస్తాయి. అందువల్ల, చౌక మరియు అధిక పనితీరు సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాల పరిశోధన లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ పరిశ్రమ అభివృద్ధికి కేంద్రంగా ఉంది.
ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థం సాధారణంగా కార్బన్ పదార్థంగా ఎంపిక చేయబడుతుంది మరియు ప్రస్తుతం అభివృద్ధి సాపేక్షంగా పరిణతి చెందింది. కాథోడ్ పదార్థాల అభివృద్ధి లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ పనితీరు యొక్క మరింత మెరుగుదల మరియు ధర తగ్గింపును పరిమితం చేసే ముఖ్యమైన అంశంగా మారింది. లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల యొక్క ప్రస్తుత వాణిజ్య ఉత్పత్తిలో, కాథోడ్ పదార్థం యొక్క ధర మొత్తం బ్యాటరీ ఖర్చులో 40% ఉంటుంది మరియు కాథోడ్ పదార్థం యొక్క ధర తగ్గింపు నేరుగా లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల ధర తగ్గింపును నిర్ణయిస్తుంది. లిథియం-అయాన్ పవర్ బ్యాటరీలకు ఇది ప్రత్యేకంగా వర్తిస్తుంది. ఉదాహరణకు, ఒక సెల్ ఫోన్ కోసం ఒక చిన్న లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీకి కేవలం 5 గ్రాముల క్యాథోడ్ మెటీరియల్ మాత్రమే అవసరమవుతుంది, అయితే బస్సును నడపడానికి లిథియం-అయాన్ పవర్ బ్యాటరీకి 500 కిలోల వరకు క్యాథోడ్ పదార్థం అవసరం కావచ్చు.
Li-ion బ్యాటరీల యొక్క సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్‌గా ఉపయోగించబడే అనేక రకాల పదార్థాలు సిద్ధాంతపరంగా ఉన్నప్పటికీ, సాధారణ సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థం యొక్క ప్రధాన భాగం LiCoO2. ఛార్జింగ్ చేసినప్పుడు, బ్యాటరీ యొక్క రెండు ధ్రువాలకు జోడించిన విద్యుత్ సంభావ్యత సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క సమ్మేళనాన్ని లిథియం అయాన్లను విడుదల చేయడానికి బలవంతం చేస్తుంది, ఇవి లామెల్లార్ నిర్మాణంతో ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క కార్బన్‌లో పొందుపరచబడతాయి. విడుదలైనప్పుడు, లిథియం అయాన్లు కార్బన్ యొక్క లామెల్లార్ నిర్మాణం నుండి అవక్షేపించబడతాయి మరియు సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ వద్ద సమ్మేళనంతో తిరిగి కలుపుతాయి. లిథియం అయాన్ల కదలిక విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. లిథియం బ్యాటరీలు పని చేసే విధానం ఇదే.
సూత్రం సరళమైనది అయినప్పటికీ, వాస్తవ పారిశ్రామిక ఉత్పత్తిలో, పరిగణించవలసిన చాలా ఆచరణాత్మక సమస్యలు ఉన్నాయి: సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క పదార్థానికి బహుళ ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ యొక్క కార్యాచరణను నిర్వహించడానికి సంకలనాలు అవసరం మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క పదార్థాన్ని ఇక్కడ రూపొందించాలి మరింత లిథియం అయాన్లకు అనుగుణంగా పరమాణు నిర్మాణ స్థాయి; సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య నిండిన ఎలక్ట్రోలైట్, స్థిరత్వాన్ని కొనసాగించడంతో పాటు, మంచి విద్యుత్ వాహకతను కలిగి ఉండటం మరియు బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత నిరోధకతను తగ్గించడం కూడా అవసరం.
లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ పైన పేర్కొన్న అన్ని ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్ కోసం దాని అవసరాలు సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, ప్రక్రియ యొక్క ఉపయోగంలో ఓవర్ ఛార్జింగ్, ఓవర్-డిశ్చార్జ్ దృగ్విషయాన్ని నివారించడానికి ఖచ్చితంగా ఉండాలి, డిశ్చార్జ్ కరెంట్ ఉండకూడదు. చాలా పెద్దదిగా ఉండాలి, సాధారణంగా, ఉత్సర్గ రేటు 0.2 C కంటే ఎక్కువ ఉండకూడదు. లిథియం బ్యాటరీల ఛార్జింగ్ ప్రక్రియ చిత్రంలో చూపబడింది. ఛార్జింగ్ సైకిల్‌లో, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ఛార్జ్ చేయవచ్చో లేదో తెలుసుకోవడానికి ఛార్జింగ్ ప్రారంభించే ముందు బ్యాటరీ యొక్క వోల్టేజ్ మరియు ఉష్ణోగ్రతను గుర్తించాలి. బ్యాటరీ వోల్టేజ్ లేదా ఉష్ణోగ్రత తయారీదారు అనుమతించిన పరిధికి వెలుపల ఉంటే, ఛార్జింగ్ నిషేధించబడింది. అనుమతించదగిన ఛార్జింగ్ వోల్టేజ్ పరిధి: ఒక్కో బ్యాటరీకి 2.5V~4.2V.
బ్యాటరీ డీప్ డిశ్చార్జ్‌లో ఉన్నట్లయితే, ఛార్జర్ తప్పనిసరిగా ప్రీ-ఛార్జ్ ప్రాసెస్‌ను కలిగి ఉండాలి, తద్వారా బ్యాటరీ వేగంగా ఛార్జింగ్ అయ్యే పరిస్థితులకు అనుగుణంగా ఉంటుంది; అప్పుడు, బ్యాటరీ తయారీదారు సిఫార్సు చేసిన ఫాస్ట్ ఛార్జింగ్ రేటు ప్రకారం, సాధారణంగా 1C, ఛార్జర్ స్థిరమైన కరెంట్‌తో బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేస్తుంది మరియు బ్యాటరీ వోల్టేజ్ నెమ్మదిగా పెరుగుతుంది; బ్యాటరీ వోల్టేజ్ సెట్ టెర్మినేషన్ వోల్టేజ్‌కి (సాధారణంగా 4.1V లేదా 4.2V) చేరిన తర్వాత, స్థిరమైన కరెంట్ ఛార్జింగ్ నిలిపివేయబడుతుంది మరియు ఛార్జింగ్ కరెంట్ బ్యాటరీ వోల్టేజ్ సెట్ టెర్మినేషన్ వోల్టేజీకి (సాధారణంగా 4.1V లేదా 4.2V) చేరుకున్న తర్వాత, స్థిరమైన కరెంట్ ఛార్జింగ్ ముగుస్తుంది, ఛార్జింగ్ కరెంట్ వేగంగా క్షీణిస్తుంది మరియు ఛార్జింగ్ పూర్తి ఛార్జింగ్ ప్రక్రియలోకి ప్రవేశిస్తుంది; పూర్తి ఛార్జింగ్ ప్రక్రియలో, ఛార్జింగ్ రేటు C/10 కంటే తక్కువకు తగ్గే వరకు లేదా పూర్తి ఛార్జింగ్ సమయం మించిపోయే వరకు ఛార్జింగ్ కరెంట్ క్రమంగా క్షీణిస్తుంది, తర్వాత అది టాప్ కట్-ఆఫ్ ఛార్జింగ్‌గా మారుతుంది; టాప్ కట్-ఆఫ్ ఛార్జింగ్ సమయంలో, ఛార్జర్ చాలా చిన్న ఛార్జింగ్ కరెంట్‌తో బ్యాటరీని నింపుతుంది. టాప్ కటాఫ్ ఛార్జింగ్ వ్యవధి తర్వాత, ఛార్జ్ ఆఫ్ చేయబడుతుంది.
పోస్ట్ సమయం: నవంబర్-15-2022