ಅಂಕಿಅಂಶಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಜಾಗತಿಕ ಬೇಡಿಕೆಯು 1.3 ಬಿಲಿಯನ್ ತಲುಪಿದೆ ಮತ್ತು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಪ್ರದೇಶಗಳ ನಿರಂತರ ವಿಸ್ತರಣೆಯೊಂದಿಗೆ, ಈ ಅಂಕಿ ವರ್ಷದಿಂದ ವರ್ಷಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿದೆ. ಈ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ವಿವಿಧ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ತ್ವರಿತ ಏರಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ, ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಸುರಕ್ಷತಾ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಸುರಕ್ಷತೆಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ. ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ಏಕೆ ಬೆಂಕಿ ಮತ್ತು ಸ್ಫೋಟ, ಯಾವ ಕ್ರಮಗಳನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ತೆಗೆದುಹಾಕಬಹುದು?
ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ವಸ್ತು ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳೋಣ. ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಿದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಆಂತರಿಕ ವಸ್ತುಗಳ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಆಂತರಿಕ ಬ್ಯಾಟರಿ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳು ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತು, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ, ಡಯಾಫ್ರಾಮ್ ಮತ್ತು ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ ವಸ್ತುವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುಗಳ ಆಯ್ಕೆ ಮತ್ತು ಗುಣಮಟ್ಟವು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಬೆಲೆಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅಗ್ಗದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಉದ್ಯಮದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಕೇಂದ್ರಬಿಂದುವಾಗಿದೆ.
ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇಂಗಾಲದ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪ್ರಬುದ್ಧವಾಗಿದೆ. ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮತ್ತಷ್ಟು ಸುಧಾರಣೆ ಮತ್ತು ಬೆಲೆ ಕಡಿತವನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಪ್ರಸ್ತುತ ವಾಣಿಜ್ಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ, ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುವಿನ ವೆಚ್ಚವು ಒಟ್ಟಾರೆ ಬ್ಯಾಟರಿ ವೆಚ್ಚದ ಸುಮಾರು 40% ನಷ್ಟಿದೆ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಬೆಲೆಯ ಕಡಿತವು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಬೆಲೆಯ ಕಡಿತವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಇದು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸತ್ಯವಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸೆಲ್ ಫೋನ್‌ಗಾಗಿ ಸಣ್ಣ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗೆ ಕೇವಲ 5 ಗ್ರಾಂ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಬಸ್ ಅನ್ನು ಓಡಿಸಲು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗೆ 500 ಕೆಜಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.
ಲಿ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದಾದ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಹಲವು ರೀತಿಯ ವಸ್ತುಗಳಿದ್ದರೂ, ಸಾಮಾನ್ಯ ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ವಸ್ತುವಿನ ಮುಖ್ಯ ಅಂಶವೆಂದರೆ LiCoO2. ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವಾಗ, ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಎರಡು ಧ್ರುವಗಳಿಗೆ ಸೇರಿಸಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭವವು ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಂಯುಕ್ತವನ್ನು ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲು ಒತ್ತಾಯಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಲ್ಯಾಮೆಲ್ಲರ್ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಕಾರ್ಬನ್‌ನಲ್ಲಿ ಹುದುಗಿದೆ. ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಇಂಗಾಲದ ಲ್ಯಾಮೆಲ್ಲರ್ ರಚನೆಯಿಂದ ಹೊರಬರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಲ್ಲಿ ಸಂಯುಕ್ತದೊಂದಿಗೆ ಮರುಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ. ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳ ಚಲನೆಯು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರ ತತ್ವ ಇದು.
ತತ್ವವು ಸರಳವಾಗಿದ್ದರೂ, ನಿಜವಾದ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ, ಪರಿಗಣಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿವೆ: ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ವಸ್ತುವು ಬಹು ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸೇರ್ಪಡೆಗಳ ಅಗತ್ಯವಿದೆ ಮತ್ತು ನಕಾರಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ವಸ್ತುವನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ ಹೆಚ್ಚು ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಲು ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಯ ಮಟ್ಟ; ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ನಡುವೆ ತುಂಬಿದ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವು ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದರ ಜೊತೆಗೆ ಉತ್ತಮ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.
ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಮೇಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ, ಸಂರಕ್ಷಣಾ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗೆ ಅದರ ಅಗತ್ಯತೆಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೂ, ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುವುದನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು, ಹೆಚ್ಚು-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಬೇಕು, ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಕರೆಂಟ್ ಇರಬಾರದು. ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ದರವು 0.2 C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿರಬಾರದು. ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬಹುದೇ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವ ಮೊದಲು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬೇಕು. ಬ್ಯಾಟರಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಥವಾ ತಾಪಮಾನವು ತಯಾರಕರು ಅನುಮತಿಸುವ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಿಂದ ಹೊರಗಿದ್ದರೆ, ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವುದನ್ನು ನಿಷೇಧಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅನುಮತಿಸಬಹುದಾದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಶ್ರೇಣಿ: ಪ್ರತಿ ಬ್ಯಾಟರಿಗೆ 2.5V~4.2V.
ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಡೀಪ್ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್‌ನಲ್ಲಿದ್ದರೆ, ಚಾರ್ಜರ್‌ಗೆ ಪೂರ್ವ-ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್‌ಗೆ ಷರತ್ತುಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ; ನಂತರ, ಬ್ಯಾಟರಿ ತಯಾರಕರು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡಿದ ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ದರದ ಪ್ರಕಾರ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 1C, ಚಾರ್ಜರ್ ನಿರಂತರ ಪ್ರವಾಹದೊಂದಿಗೆ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಏರುತ್ತದೆ; ಬ್ಯಾಟರಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸೆಟ್ ಟರ್ಮಿನೇಷನ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 4.1V ಅಥವಾ 4.2V) ಅನ್ನು ತಲುಪಿದ ನಂತರ, ಸ್ಥಿರ ಕರೆಂಟ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕೊನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸೆಟ್ ಟರ್ಮಿನೇಷನ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 4.1V ಅಥವಾ 4.2V), ಸ್ಥಿರ ಕರೆಂಟ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕೊನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್ ವೇಗವಾಗಿ ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪೂರ್ಣ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ; ಪೂರ್ಣ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ದರವು C/10 ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಅಥವಾ ಪೂರ್ಣ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಮಯವನ್ನು ಮೀರುವವರೆಗೆ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್ ಕ್ರಮೇಣ ಕ್ಷೀಣಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅದು ಉನ್ನತ ಕಟ್-ಆಫ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಆಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ; ಟಾಪ್ ಕಟ್-ಆಫ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಚಾರ್ಜರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಮರುಪೂರಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಉನ್ನತ ಕಟ್ಆಫ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಅವಧಿಯ ನಂತರ, ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಆಫ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ನವೆಂಬರ್-15-2022