O ma'a Lithium o le fa'aola vave o le fa'atupuina o maa i le 20 tausaga talu ai ma e fa'aaogaina lautele i oloa fa'aeletoroni.O le pa talu ai nei o telefoni fe'avea'i ma komepiuta feavea'i o le mea moni lava o se pa'u maa.E faape'ī foliga o telefoni feaveai ma maa komepiuta, pe faapefea ona galue, aisea e pa ai, ma auala e aloese ai.
O aʻafiaga e amata ona tupu pe a ova le totogi o le lithium cell i se voltage maualuga atu nai lo le 4.2V.O le maualuga o le mamafa o le totogi, o le maualuga lea o le lamatiaga.I voltages e maualuga atu nai lo le 4.2V, pe a itiiti ifo i le afa o le lithium atoms o loʻo totoe i totonu o le cathode material, o le potu teu oloa e masani ona paʻu, ma mafua ai le faʻaitiitia tumau o le malosi o le maa.Afai e faʻaauau pea le moliaga, o le a faʻaputuina mulimuli ane metala lithium i luga o le mea o le cathode, talu ai ua tumu le potu e teu ai le cathode i lithium atoms.O nei lithium atoms e tupu aʻe tioata dendritic mai luga o le cathode i le itu o ion lithium.O tioata lithium o le a pasia i le pepa diaphragm, faʻapuupuu le anode ma le cathode.O nisi taimi e pa le maa a'o le'i tupu se ta'avale pupuu.E mafua ona i le faagasologa o le soona totogi, o mea e pei o electrolytes e ta'e e maua ai le kesi e mafua ai ona fulafula ma pa le pusa o le maa po o le valve oomi, e mafai ai ona tali atu le okesene ma le lithium atoms ua faaputuputu i luga o le eletise leaga ma pa.
O le mea lea, pe a faʻapipiʻi le maʻa lithium, e tatau ona seti le pito i luga o le voltage, ia amanaʻia le ola o le maa, gafatia, ma le saogalemu.Ole pito i luga ole laiga ole tau ole volt ole 4.2V.E tatau fo'i ona iai se tapula'a la'ititi la'ititi pe a fa'asa'oloto sela lithium.Pe a pa'ū le voluma cell i lalo ole 2.4V, o nisi o mea e amata ona malepe i lalo.Ma talu ai ona o le maa o le a faʻauluina e ia lava, tuʻu le umi o le voltage o le a maualalo, o le mea lea, e sili atu le aua le tuʻuina atu le 2.4V e taofi.Mai le 3.0V i le 2.4V, o maʻa lithium e faʻamalolo naʻo le 3% o latou gafatia.O le mea lea, o le 3.0V o se faʻataʻitaʻiga sili ona lelei e tipi-off voltage.Pe a faʻapipiʻi ma faʻasaʻo, faʻaopoopo i le faʻatapulaʻaina o le voltage, e manaʻomia foi le tapulaʻa o loʻo iai nei.A maualuga tele le taimi nei, o le lithium ions e leai se taimi e ulufale ai i le potu teu oloa, o le a faʻaputu i luga o le mea.
A o maua e nei ion electrons, latou tioata lithium atoms i luga o le mea, lea e mafai ona matautia e pei o le soona totogi.Afai e gau le pusa maa, o le a pa.O le mea lea, o le puipuiga o le maa lithium ion e tatau ona aofia ai le pito i luga o le faʻatonuina o le voltage, faʻatapulaʻa o le faʻaogaina o le voltage ma le pito i luga o le taimi nei.I se tulaga lautele, i le faaopoopo atu i le autu o le maa lithium, o le ai ai se ipu puipui, lea e masani ona maua ai nei puipuiga e tolu.Ae ui i lea, o le ipu puipui o nei puipuiga e tolu e manino lava e le lava, o mea faʻalavelave faʻafuaseʻi o le lithium i le lalolagi atoa pe masani.Ina ia mautinoa le saogalemu o faiga o maa, e manaʻomia se suʻesuʻega sili atu ma le faʻaeteete o le mafuaʻaga o paʻu.
Mafuaaga o le pa:
1. Polarization tetele i totonu;
2. O le fasi pou e mitiia le vai ma tali atu i le pa'u kasa electrolyte;
3. Le lelei ma le faʻatinoga o le electrolyte lava ia;
4.O le aofaʻi o le tui vai e le mafai ona faʻamalieina le faagasologa o manaʻoga;
5. O le faʻamaufaʻailoga faʻamaufaʻailoga leisa e le lelei i le faʻagasologa o sauniuniga, ma o loʻo iloa le faʻafefe o le ea.
6. O le pefu ma le pole-pefu e faigofie ona mafua ai le microshort circuit muamua;
7.Positive ma le lelei ipu mafiafia nai lo le faagasologa o laina, faigata ona atigi;
8. Faʻamaufaʻailoga faʻafitauli o le tui vai, le lelei o le faʻamaufaʻailogaina o le polo uʻamea e tau atu i le paʻu kesi;
9. atigi mea e ulufale mai puipui atigi e matua mafiafia, atigi deformation aafia ai le mafiafia;
10. O le maualuga o le vevela i fafo o le mafuaʻaga autu foi lea o le pa.
Le ituaiga pa
Su'esu'ega Ituaiga Pa'ia O ituaiga o pa'u o le ma'a e mafai ona fa'avasegaina i fafo, va'aiga pu'upu'u i totonu, ma le tau tele.O le pito i fafo iinei e faasino i fafo o le sela, e aofia ai le ta'amilosaga pupuu e mafua mai i le le lelei o le insulation design o le pusa maa i totonu.Pe a tupu se taamilosaga puupuu i fafo atu o le sela, ma e le mafai e mea faaeletonika ona tipi ese le matasele, o le cell o le a maua ai le vevela maualuga i totonu, ma mafua ai ona faʻafefe se vaega o le electrolyte, le atigi maa.Pe a maualuga le vevela i totonu o le maa i le 135 tikeri Celsius, o le pepa diaphragm o le lelei lelei o le a tapunia ai le pu lelei, o le tali eletise e faʻamutaina pe toetoe a faʻamutaina, o loʻo paʻu nei, ma o le vevela foi e pa'ū lemu, ma aloese mai le pa. .Ae o se pepa diaphragm e leaga le tapuni, poʻo se tasi e le tapunia, o le a faʻamafanafanaina ai le maa, faʻafefe atili ai le eletise, ma iu ai ina pa le pusa o le maa, pe faʻaeʻeina foi le vevela o le maa i le mea e mu ai mea. ma pa.O le ta'amilosaga puupuu i totonu e mafua ona o le pa'u o le apamemea apamemea ma le alumini pepa e tuia ai le diaphragm, poʻo le dendritic tioata o lithium atoms e tuia le diaphragm.
O nei u'amea laiti, pei o nila e mafai ona fa'atupu ai ni ta'amilosaga pu'upu'u.Talu ai ona o le nila e matua manifinifi ma e iai lona tau fa'atatau, o le taimi nei e le'o tele tele.O burrs o apamemea alumini pepa e mafua mai i le faagasologa o le gaosiga.O le mea mata'ina o le vave tele o le tafe o le maa, ma o le tele o ia mea e mafai ona siaki i fafo e fale gaosi oloa poʻo fale faʻapipiʻi.Ma ona e laiti pupu, e mu i nisi taimi, ma toe foi ai le maa i le tulaga masani.O le mea lea, e le maualuga le avanoa o le pa e mafua mai i le burr micro short circuit.O sea vaaiga, e masani ona molia mai totonu o falegaosimea taʻitasi, le voltage i luga o le maualalo o le maa leaga, ae seasea paʻu, maua le lagolago fuainumera.O le mea lea, o le pa e mafua mai i totonu o le taʻavale puʻupuʻu e masani lava ona mafua mai i le soona totogi.Talu ai o lo'o i ai ni nila pei o ni nila tioata u'amea lithium i so'o se mea i luga o le laupepa eletise pito i tua, o mea tu'i o lo'o i soo se mea, ma o le micro-short circuit e tupu i soo se mea.O le mea lea, o le vevela vevela o le a faasolosolo malie lava, ma mulimuli ane o le maualuga o le vevela o le a electrolyte gas.O lenei tulaga, pe maualuga tele le vevela e faʻafefe ai mea, poʻo le atigi na muamua malepelepe, ina ia faʻamaʻi le ea i totonu ma le lithium metale, o le iuga lea o le pa.
Ae o sea pa, e mafua mai i se taʻavale puʻupuʻu i totonu e mafua mai i le soona totogi, e le tupu i le taimi o le molia.Atonu o le a taofia e le au faatau ma ave a latou telefoni a'o le'i lava le vevela o le maa e mu ai mea ma maua ai le kesi e ta'e ai le pusa maa.O le vevela e mafua mai i le tele o taʻavale pupuu e faʻamafanafana malie ai le maa ma, a maeʻa sina taimi, e pa.O le fa'amatalaga masani a le au fa'atau, na latou piki i luga le telefoni ma iloa ai ua matua'i vevela, ona tia'i lea ma pa.Faʻavae i luga o ituaiga o paʻu o loʻo i luga, e mafai ona tatou taulaʻi atu i le puipuia o le faʻateleina o le totogi, le puipuia o le vaʻaiga puupuu i fafo, ma faʻaleleia le saogalemu o le sela.Faatasi ai ma i latou, o le puipuia o le overcharge ma le va'aiga pupuu fafo o le puipuiga faaeletonika, lea e matua feso'ota'i ma le mamanu o le masini ma le pusa maa.O le mea autu o le faʻaleleia atili o le saogalemu o le vailaʻau ma masini, lea e iai se mafutaga sili ma tagata gaosi oloa.
Faalavelave natia saogalemu
O le saogalemu o le lithium ion batini e le gata e fesoʻotaʻi ma le natura o le mea faʻaoga lava ia, ae e fesoʻotaʻi foi ma le tekinolosi sauniuni ma le faʻaogaina o le maa.O maʻa telefoni feaveaʻi e masani ona pa, i le tasi itu, ona o le toilalo o le puipuiga o le matagaluega, ae sili atu le taua, o le mea faitino e leʻi foʻia ai le faʻafitauli.
Cobalt acid lithium cathode mea aoga o se faiga matua matua i maa laiti, ae a maeʻa le totogi atoa, o loʻo i ai pea le tele o ion lithium i le anode, pe a ova le totogi, o loʻo totoe i le anode o le lithium ion e tatau ona faʻaputu i le anode. , ua faia i luga o le cathode dendrite o loʻo faʻaaogaina le cobalt acid lithium maʻa overcharge corollary, e oʻo lava i le faʻatonuga masani ma le faʻaaogaina o le faagasologa, E mafai foi ona sili atu ion lithium saoloto i le electrode le lelei e fausia ai dendrites.O le malosi faʻapitoa o le lithium cobalate mea e sili atu nai lo le 270 mah / g, ae o le gafatia moni e naʻo le afa o le gafatia faʻapitoa e faʻamautinoa ai le faʻatinoga o le uila.I le faagasologa o le faʻaaogaina, ona o nisi mafuaʻaga (e pei o le faʻaleagaina o le pulega) ma le maualuga o le eletise e molia ai le maa, o le vaega totoe o le lithium i le eletise lelei o le a aveesea, e ala i le electrolyte i luga o le eletise le lelei i totonu. le foliga o le lithium metal deposition e fai ai dendrites.Dendrites Tu'ia le diaphragm, fa'atupuina se va'aiga pu'upu'u totonu.
O le vaega autu o le electrolyte o le carbonate, lea e maualalo le moli ma maualalo le mea e faʻafefe ai.E mu pe pa foi i lalo o nisi tulaga.Afai e ova le maa, o le a taʻitaʻia ai le faʻamaʻiina ma le faʻaitiitia o le carbonate i le electrolyte, e mafua ai le tele o kesi ma sili atu le vevela.Afai e leai se valve saogalemu pe le faʻamatuʻu le kesi e ala i le valve saogalemu, o le mamafa o totonu o le maa o le a maualuga le maualuga ma mafua ai se pa.
Polymer electrolyte lithium ion maʻa e leʻo faʻavaeina le faafitauli o le saogalemu, o le lithium cobalt acid ma le organic electrolyte o loʻo faʻaaogaina foi, ma o le electrolyte e colloidal, e le faigofie ona tafe, o le a tupu atili ai le faʻafefeteina, faʻafefe o le faafitauli sili lea o le saogalemu o le polymer maa.
E iai fo'i fa'afitauli i le fa'aogaina o le ma'a.O se va'aiga pupuu i fafo po'o totonu e mafai ona maua ai ni nai selau amperes o le tele o le taimi nei.A tupu se ta'amilosaga pupuu i fafo, o le maa e fa'amalo vave ai le tele o le taimi nei, fa'aumatia ai le tele o le malosi ma fa'atupuina ai le vevela tele i luga o le tete'e i totonu.O le taʻavale puʻupuʻu i totonu e fausia ai se tafe tele, ma faʻatupulaʻia le vevela, ma mafua ai ona liusuavai le diaphragm ma faʻalauteleina le vaega o le taʻavale puʻupuʻu, ma avea ai ma se taamilosaga leaga.
Lithium ion maa ina ia mafai ona ausia se tasi sela 3 ~ 4.2V maualuga galue voluma, e tatau ona ave le decomposition o le voltage e sili atu nai lo le 2V organic electrolyte, ma le faaaogaina o organic electrolyte i le taimi nei maualuga, tulaga vevela maualuga o le a electrolyzed, electrolytic kasa, e mafua ai le faateleina o le mamafa i totonu, ogaoga o le a malepe i totonu o le atigi.
O le tele o le totogi e mafai ona faʻafefe ai le uʻamea lithium, i le tulaga o le paʻu o le atigi, faʻafesoʻotaʻi tuusaʻo ma le ea, e mafua ai le mu, i le taimi lava e tasi e faʻafefe ai le eletise, malosi malosi, vave faʻalauteleina o le kesi, pa.
E le gata i lea, mo le telefoni feaveaʻi lithium ion maa, ona o le faʻaogaina le talafeagai, e pei o le extrusion, aʻafiaga ma le faʻaogaina o le vai e taʻitaʻia ai le faʻalauteleina o le maa, faʻaleagaina ma le taʻe, ma isi, lea o le a taʻitaʻia ai le puʻupuʻu puʻupuʻu, i le lafoaia poʻo le faʻatonuina o le faagasologa na mafua ai. e ala i le pa vevela.
Saogalemu o maa lithium:
Ina ia aloese mai le soona lafoa'i po'o le soona totogi e mafua mai i le le sa'o o le fa'aoga, fa'atolu le faiga o le puipuiga e fa'atulaga i le tasi maa lithium ion.O le tasi o le faʻaaogaina o elemene fesuiaʻi, pe a oso aʻe le vevela o le maa, o le a tulaʻi mai lona teteʻe, pe a maualuga tele le vevela, o le a otometi lava ona taofi le eletise;O le lona lua o le filifilia lea o mea faʻapipiʻi talafeagai, pe a oso aʻe le vevela i se tau faʻapitoa, o le micron pores i luga o le vaeluaga o le a otometi lava ona solo, ina ia le mafai ona pasia lithium ion, taofi le tali i totonu;O le lona tolu o le setiina lea o le valve saogalemu (o lona uiga, o le pu i luga o le pito i luga o le maa).A oʻo i totonu le mamafa o le maʻa i se tulaga faʻapitoa, o le a tatala otometi le valve saogalemu e faʻamautinoa ai le saogalemu o le maa.
O nisi taimi, e ui lava o le maa lava ia o loʻo i ai ni faʻatonuga o le saogalemu, ae ona o nisi o mafuaʻaga e mafua mai i le faʻaletonu o le pulea, o le leai o se valve saogalemu poʻo le kesi e leai se taimi e faʻasaʻo ai e ala i le valve saogalemu, o le mamafa o totonu o le maa o le a oso maualuga ma mafua ai. se pa.E masani lava, o le aofaʻi o le malosi o loʻo teuina i maa lithium-ion e faʻatusatusa i lo latou saogalemu.A'o fa'atupula'ia le malosi o le maa, e fa'atuputeleina fo'i le tele o le maa, ma fa'aletonu le fa'amamaina o le vevela, ma o le a fa'atupula'ia tele fa'alavelave.Mo maa lithium-ion o loʻo faʻaaogaina i telefoni feʻaveaʻi, o le manaʻoga autu o le avanoa o faʻalavelave faʻafuaseʻi e tatau ona itiiti ifo i le tasi i le miliona, o le tulaga maualalo foi lea e talia e tagata lautele.Mo maa lithium-ion tetele, aemaise lava mo taavale, e taua tele le faʻaaogaina o le vevela faʻamalosi.
Le filifilia o mea eletise saogalemu, mea lithium manganese oxide, e tusa ai ma le fausaga mole e faʻamautinoa ai i le tulaga atoa o le tau, o le lithium ion i le electrode lelei ua faʻapipiʻiina atoa i totonu o le puʻu carbon le lelei, e matua aloese mai le gaosiga o dendrites.I le taimi lava e tasi, o le fausaga mautu o le lithium manganese acid, ina ia sili atu le maualalo o lona faʻamaʻiina o le faʻamaʻiina nai lo le lithium cobalt acid, le vevela o le vevela o le lithium cobalt acid e sili atu i le 100 ℃, e oʻo lava i fafo o fafo pupuu (needling), fafo. pu'upu'u, overcharging, e mafai foi ona aloese atoa mai le lamatiaga o le mu ma le pa e mafua mai i le uamea lithium.
E le gata i lea, o le faʻaaogaina o mea lithium manganate e mafai foi ona faʻaitiitia ai le tau.
Ina ia faʻaleleia le faʻatinoga o tekonolosi faʻatonutonu saogalemu, e tatau ona tatou faʻaleleia muamua le faʻatinoga o le saogalemu o le lithium ion battery core, lea e sili ona taua mo maa tetele.Filifili se diaphragm e lelei le tapuni vevela.O le matafaioi a le diaphragm o le vavaeeseina lea o pou lelei ma le le lelei o le maa aʻo faʻatagaina le auala o le lithium ion.A oʻo i luga le vevela, e tapunia le membrane aʻo leʻi liusuavai, faʻatupuina le tetee i totonu i le 2,000 ohms ma tapuni ai le tali i totonu.A oʻo le mamafa i totonu poʻo le vevela i le tulaga faʻatulagaina, o le a tatala le valve faʻamaonia ma amata ona faʻamalolo le mamafa e puipuia ai le faʻaputuina tele o le kasa i totonu, faʻaleagaina, ma iu ai ina paʻu.Faʻaleleia le faʻaogaina o le faʻaogaina, filifili faʻamaufaʻailoga sili atu ona maaleale ma faʻaaoga le faʻatonuga tuʻufaʻatasia o le tele o taʻaloga (lea e sili ona taua mo maʻa tetele).Mo le tele gafatia lithium ion pusa maa o se faasologa / parallel tele sela tuufaatasiga, e pei o le komipiuta komipiuta voltage e sili atu i le 10V, tele gafatia, e masani ona faʻaaogaina le 3 i le 4 tasi faasologa maa e mafai ona ausia manaoga voltage, ona sosoo ai lea ma le 2 i le 3 faasologa o pusa maa tutusa, ina ia mautinoa le gafatia tele.
O le pusa maa maualuga lava ia e tatau ona faʻapipiʻiina i se galuega puipuia lelei atoatoa, ma e lua ituaiga o laupapa taʻavale e tatau foi ona mafaufau i ai: ProtecTIonBoardPCB module ma SmartBatteryGaugeBoard module.O le mamanu atoa o le puipuiga o le maa e aofia ai: tulaga 1 puipuiga IC (taofia le overcharge maa, overdischarge, short circuit), tulaga 2 puipuiga IC (puipuia lona lua), fuse, faailoilo LED, tulafono faatonutonu vevela ma isi vaega.I lalo o le tele-level defense mechanism, e oʻo lava i le tulaga o le faʻaogaina o le eletise ma le komepiuta, o le komepiuta komepiuta e mafai ona suia i le tulaga puipuia otometi.Afai e le ogaoga le tulaga, e masani ona galue masani pe a uma ona faʻapipiʻi ma aveese e aunoa ma se pa.
O le tekonolosi fa'avae o lo'o fa'aogaina i ma'a lithium-ion o lo'o fa'aogaina i komepiuta feavea'i ma telefoni fe'avea'i e le saogalemu, ma e mana'omia le iloiloina o fausaga saogalemu.
I le faaiuga, faatasi ai ma le alualu i luma o tekinolosi meafaitino ma le faalolotoina o le malamalama o tagata i manaoga mo le mamanu, gaosiga, suʻega ma le faʻaogaina o maʻa lithium ion, o le a sili atu le saogalemu o le lumanaʻi o maʻa lithium ion.
Taimi meli: Mati-07-2022