Lityum batareyalar sanoatining terminologiyasi va tushuntirishi: 3-qism

Dec 10, 2024 Xabar QOLDIRISH

644

 

 

Xalta kuchlanishi:Yumshoq paketli lityum batareyaning chekka kuchlanishi, xususan, yumshoq paketli lityum batareyaning musbat elektrod pashigi va alyuminiy-plastmassa plyonka orasidagi alyuminiy qatlamining kuchlanishiga ishora qiladi. Nazariy jihatdan, bu qatlamlar 0 kuchlanish bilan izolyatsiya qilinishi kerak. Shu bilan birga, ishlov berish jarayonida ichki PP qatlami shikastlanishi mumkin, bu mahalliy o'tkazuvchanlikka va mikrobatareyalar shakllanishiga olib keladi, natijada potentsial farqlar paydo bo'ladi. Chekka kuchlanish standarti ishlab chiqaruvchidan ishlab chiqaruvchiga farq qiladi, lekin ko'pchilik alyuminiy litiy qotishmalarining erish potentsialiga asoslanib, uni 1.0V ostida cheklaydi. Batareya to'plamidagi chekka kuchlanish: Lityum-ion batareya paketida chekka kuchlanish odatda zaryadlash va tushirish jarayonida bitta akkumulyator batareyasining kuchlanishiga, ya'ni batareyaning ijobiy va salbiy elektrodlari orasidagi kuchlanish farqiga ishora qiladi. Bu kuchlanish akkumulyatorning zaryad holati va sog'lig'ini aks ettirishi mumkin va batareyaning holati va ishlashini o'lchash uchun muhim parametrlardan biridir.

 

 

DC impedansi:odatda doimiy oqim sharoitida batareyaning umumiy ichki qarshiligini, shu jumladan ohmik qarshilik va polarizatsiya qarshiligini bildiradi. Ohmik ichki qarshilik asosan akkumulyator materiallari, elektrolitlar va elektrodlarning qarshiligidan iborat bo'lib, polarizatsiya ichki qarshiligi batareya ichidagi elektrokimyoviy reaktsiya jarayoni bilan bog'liq.

 

 

AC impedansi:U akkumulyator tizimining batareyaga qo'llaniladigan kichik amplitudali sinus to'lqinli potentsial (yoki oqim) buzilish signaliga javobini o'lchaydi va keyin qarshilik, sig'im, indüktans kabi ichki parametrlarni, shuningdek batareyaning ichki dinamik ma'lumotlarini tahlil qiladi. tuzilishi va kimyoviy reaksiyalari.

 

 

Haddan tashqari kuchlanish:batareyaning har ikki uchidagi kuchlanishning normal ishlashi yoki xavfsizlik qoidalari uchun maksimal kuchlanish qiymatidan oshib ketishiga ishora qiladi. Ushbu turdagi haddan tashqari kuchlanish bir lahzali yoki doimiy bo'lishi mumkin va batareyaning ishlashi, ishlash muddati va xavfsizligiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.

 

 

Zaryadni saqlash:batareyaning muayyan sharoitlarda saqlanadigan elektr miqdorini ushlab turish qobiliyatini anglatadi, odatda o'z-o'zidan tushirish qobiliyati deb nomlanadi. Bu batareyaning ma'lum atrof-muhit sharoitida saqlangan quvvatni ochiq tutashuv holatida ushlab turish qobiliyatini anglatadi. Oddiy qilib aytganda, bu batareyaning foydalanilmayotganda sezilarli kamaymasdan ichki saqlangan elektr energiyasini qancha vaqt ushlab turishini anglatadi.

 

 

Imkoniyatlarni saqlash:Muxtasar qilib aytganda, u uzoq muddatli foydalanish paytida batareyaning dastlabki quvvatiga nisbatan quvvatini saqlab qolish darajasini bildiradi. Bu ko'p zaryadlash va tushirish davrlaridan keyin batareyaning ishlashining pasayishini aks ettiradi.

 

 

Parallel ulanish:ikki yoki undan ortiq batareyaning musbat va manfiy qutblarini parallel zanjir hosil qilish uchun ulashni nazarda tutadi. Ushbu ulanish usulida batareyaning umumiy kuchlanishi doimiy bo'lib qoladi, umumiy oqim va umumiy quvvat har bir batareyaning oqimi va quvvati yig'indisiga teng.

 

 

Parallel ketma-ket ulanish:Bu uzluksiz kontaktlarning zanglashiga olib borish uchun bir nechta batareyalarni ijobiydan salbiyga ketma-ket ulash usulidir. Ushbu ulanish usulining asosiy maqsadi akkumulyator batareyasining umumiy kuchlanishini oshirishdan iborat bo'lib, oqim va quvvatning o'zgarishi muayyan yuk sharoitlariga bog'liq.

 

Batareyaning chidamliligi:batareyaning o'z va tashqi muhit omillarining uzoq muddatli shikastlanishiga qarshilik ko'rsatish qobiliyatini bildiradi, bu batareyaning ishlashda davom etishi yoki xizmat qilish muddati sifatida namoyon bo'ladi.

 

 

Saqlash sinovi:Bu batareyalarning saqlash muddati va barqarorligini baholashning muhim vositasidir. Uning asosiy maqsadi uzoq muddatli saqlash vaqtida batareyalarning ishlash muddatini va barqarorligini bashorat qilish va batareya dizayni uchun muhim ma'lumotnomalarni taqdim etish uchun quvvatni yo'qotish, kuchlanish o'zgarishi, ichki qarshilik o'zgarishi va boshqalarni o'z ichiga olgan batareyalarning ishlash o'zgarishlarini baholashdir. tanlash.

 

 

Xizmat muddati:batareya normal foydalanish sharoitida quvvatni ta'minlay oladigan vaqt yoki davrlar sonini bildiradi. Bu batareyaning kimyoviy tarkibi, dizayni, ishlab chiqarish sifati, ishlatilishi va zaryadlash usuli kabi turli omillarga bog'liq. Har xil turdagi batareyalar (masalan, litiy-ion batareyalar, qo'rg'oshin kislotali batareyalar va boshqalar) har xil xizmat muddatiga ega.

 

 

Qo'rg'oshin kislotali akkumulyator:Bu elektrodlari asosan qo'rg'oshin va uning oksidlaridan iborat bo'lgan va elektrolitlari sulfat kislota eritmasi bo'lgan batareyaning bir turi. Ijobiy elektrod materiali qo'rg'oshin dioksidi (PbO ₂), salbiy elektrod moddasi qo'rg'oshin (Pb), elektrolit esa sulfat kislotaning suvdagi eritmasi (H ₂ SO ₄). Ushbu turdagi batareyalar kimyoviy reaktsiyalar orqali kimyoviy energiyani elektr energiyasiga aylantiradi va uni zaryadlash jarayonida saqlaydi.

 

 

To'lovni oshirish:Bu zaryadlash oqimi va kuchlanishini oshirish, shuningdek, samarali zaryadlash chiplari va protokollarini qo'llash orqali zaryadlash vaqtini sezilarli darajada qisqartirishi mumkin bo'lgan zaryadlash usuli.

 

 

Doimiy joriy to'lov:Bu keng tarqalgan bo'lib foydalaniladigan zaryadlash usuli bo'lib, zaryadlash jarayonida oqim doimiy bo'lib qoladigan zaryadlash usuliga ishora qiladi. Printsip batareyaning xususiyatlariga va zaryadlovchining boshqaruv mexanizmiga asoslanadi. Zaryadlovchi birinchi navbatda batareyaning holatini, shu jumladan akkumulyator turini, quvvatini, batareya kuchlanishini va hokazolarni aniqlaydi va keyin bu ma'lumotlarga asoslanib doimiy chiqish oqimi qiymatini o'rnatadi. Zaryadlash jarayonida zaryadlovchi batareyaning zaryadlash holatiga qarab chiqish kuchlanishini dinamik ravishda sozlaydi va doimiy zaryad oqimini saqlab turish uchun ichki qarshilik o'zgaradi. Batareya kerakli zaryadlash holatiga yetganda yoki zaryadlash vaqti ma'lum chegaradan oshib ketganda, zaryadlovchi doimiy oqim zaryadini tugatadi va keyingi zaryadlash bosqichiga o'tadi (masalan, doimiy kuchlanish yoki float zaryadlash) yoki zaryadlashni to'xtatadi.

 

 

Doimiy kuchlanish zaryadi:Zaryadlash jarayonida batareyaning ikki qutbi orasidagi kuchlanish doimiy qiymatda saqlanadigan zaryadlash usuli. Doimiy kuchlanishli zaryadlash vaqtida zaryadlovchi quvvat manbai kuchlanishi butun zaryadlash vaqti davomida doimiy bo'lib qoladi. Batareya terminalidagi kuchlanish asta-sekin o'sib borishi bilan zaryadlash oqimi asta-sekin kamayadi. Buning sababi shundaki, zaryadlash jarayoni davom etar ekan, batareyaning qabul qilinadigan oqim quvvati asta-sekin kamayadi. Batareya zo'riqishida o'rnatilgan zaryadlash kuchlanishiga yetganda, zaryadlovchi batareya zo'riqishida barqaror holatga kelgunga qadar chiqish oqimini asta-sekin kamaytirish uchun avtomatik ravishda sozlaydi.

 

 

Damlama zaryadi:ta'mirlash zaryadlash yoki to'lqinli zaryad sifatida ham tanilgan, asosan batareya to'liq zaryadlanganidan keyin o'z-o'zidan zaryadsizlanishi natijasida yuzaga keladigan quvvat yo'qotilishini qoplash uchun ishlatiladi. Zaryadlashning ushbu usuli batareya quvvatini kichik impulsli oqimlar orqali to'ldiradi, batareya zaryadsizlanishiga tayyorgarlik ko'rishda uzoq vaqt davomida yuqori zaryad darajasini saqlab turishini ta'minlaydi.

 

 

To'lov holati (SOC):Bu batareyalar yoki lityum batareyalar kabi energiya saqlash qurilmalarining ma'lum muddat foydalanish yoki uzoq muddat foydalanishdan keyin qolgan zaryad holatini tavsiflovchi asosiy parametrdir. U batareyaning qolgan quvvatining to'liq zaryadlangandagi quvvatiga nisbatini ifodalaydi, odatda foizda (%), diapazoni 0100% (yoki o'nli kasr bilan ifodalanganda 01). SOC=0 bo'lsa, batareya to'liq zaryadsizlanganligini bildiradi; SOC=100% (yoki SOC=1) bo'lsa, bu batareya to'liq zaryadlanganligini bildiradi.

 

 

Zaryadning tugash kuchlanishi:Yakuniy zaryadlash bosqichida batareya uchun ruxsat etilgan maksimal kuchlanish. Batareya zo'riqishida bu qiymatga yetganda yoki undan oshib ketganda, batareyaning haddan tashqari zaryadlanishini oldini olish uchun zaryadlashni darhol to'xtatish kerak. Muhimlik: Zaryadlashni to'xtatish kuchlanishining oqilona sozlanishi batareyaning to'liq zaryadlanishini ta'minlash va uning xizmat muddatini uzaytirish bilan birga, haddan tashqari zaryad tufayli batareyaning shikastlanishini samarali ravishda oldini oladi.

 

645

 

Oziqlantirish:Bu litiy-ionli batareyalarni ishlab chiqarishda hal qiluvchi jarayondir. Bu, xususan, musbat yoki salbiy elektrod xomashyosini (jumladan, faol materiallar, o'tkazgichlar, bog'lovchilar va boshqalar) o'rnatilgan nisbatga muvofiq o'lchash tizimi orqali aralashtirish uskunasiga kiritish jarayonini nazarda tutadi. Bu jarayon keyingi batareyalarning ishlashi va mustahkamligi uchun juda muhimdir.

 

 

Aralashtirish:Bu barqaror suspenziya hosil qilish uchun faol moddaning kukuni, bog'lovchi, o'tkazgich va erituvchini ma'lum tartibda va ma'lum sharoitlarda bir xilda aralashtirish jarayonidir. Litiy-ionli batareyalarni ishlab chiqarishda birinchi jarayon sifatida aralashtirish keyingi qoplama, prokat va boshqa jarayonlarni sifatli yakunlashda hal qiluvchi rol o'ynaydi. Maqsad, turli xil xom ashyolarni bir tekisda yaxshilab aralashtirish, barqaror ishlashga ega bo'lgan atala hosil qilish va shu bilan batareyaning ishlashi va mustahkamligini ta'minlashdir.

 

 

Qoplama:kompozit plyonka hosil qilish uchun polimer, eritilgan polimer yoki polimer eritmasi kabi pastalarni substratga (masalan, mis folga yoki alyuminiy folga) bir xilda qoplash jarayonini nazarda tutadi. Lityum-ionli batareyalar uchun qoplangan substrat odatda mis folga yoki alyuminiy folga bo'lib, u elektrod pastasi bilan qoplangan.

 

 

Harakatlanmoqda% 3ama'lum bir bo'shliq va bosimga ega bo'lgan ikkita po'lat rulo orqali ma'lum darajada qoplangan va quritilgan lityum batareya elektrodlarini siqish jarayonini nazarda tutadi. Rolikli presslashning asosiy maqsadlari quyidagilardan iborat: elektrod plitalarining siqilish zichligini oshirish, qobiq kuchini yaxshilash, batareya quvvati zichligini oshirish, aylanish muddati va xavfsizlik ko'rsatkichlarini yaxshilash.

 

 

Tishlashhujayralarni yig'ish uchun zarur bo'lgan o'lcham va shaklga mos keladigan elektrod varaqlarini olish uchun loyihalash xususiyatlari va talablariga muvofiq qoplama, quritish, prokat va boshqa jarayonlardan o'tgan elektrod varaqlarini (ijobiy yoki salbiy) kesish jarayonini nazarda tutadi. Ushbu qadam batareyaning ishlashi, xavfsizligi va ishlab chiqarish samaradorligini ta'minlash uchun juda muhimdir.

 

 

O'rash:bo'lingan musbat elektrod, ajratuvchi va manfiy elektrodni ma'lum mexanik uskunalar va jarayonlar orqali ma'lum bir tartib va ​​kuchlanish talablariga muvofiq batareya hujayralarining silindrsimon yoki boshqa belgilangan shakllariga o'rash jarayonini nazarda tutadi. Ushbu qadam batareya xujayrasining strukturaviy barqarorligiga, energiya zichligiga, ichki qarshilikka va keyingi elektrokimyoviy ko'rsatkichlariga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.

 

 

Yig'ish:alohida elektrod varaqlari (musbat elektrod varag'i, manfiy elektrod varag'i) va ma'lum tartibda va usulda akkumulyator xujayrasi strukturasini shakllantirish uchun qolipni kesish jarayonida ishlab chiqarilgan ajratgichlarni yig'ish jarayonini nazarda tutadi. Asosiy bosqichlar: elektrod tayyorlash, membranani oldindan tozalash, laminatlangan yig'ish, elektrolitlar bilan qoplash, issiq press bilan qadoqlash, kesish va shakllantirish.

 

 

Issiq presslash:vaqt, harorat va bosim kabi oqilona parametrlarni o'rnatish orqali yalang'och hujayralarni issiq presslash va shakllantirish jarayonini nazarda tutadi. Uning asosiy maqsadi yalang'och hujayraning qalinligini nazorat qilishdir, shuning uchun o'rashdan keyin yalang'och hujayraning bo'sh shakli o'rnatiladi va shu bilan keyingi foydalanish paytida ijobiy va salbiy elektrodlarning nisbiy siljishini oldini oladi, batareyaning ishlashi va xavfsizligini ta'minlaydi.

 

Yassi presslash:odatda batareyalarni yoki ularning tarkibiy qismlarini (masalan, hujayralar, elektrodlar va boshqalar) jismoniy shaklini yaxshilash, ish faoliyatini yaxshilash yoki muayyan ishlab chiqarish talablariga javob berish uchun bosim bilan ishlov berishni nazarda tutadi. Ushbu davolash notekis yuzalarni tekislash, batareya ichidagi bosim taqsimotini sozlash va batareya strukturasining barqarorligini oshirishni o'z ichiga olishi mumkin.

 

 

Vakuumli pishirish:Lityum batareyalar ichidagi namlik miqdorini qat'iy nazorat qilish tufayli namlik lityum batareyalarning ishlashiga, shu jumladan kuchlanish, ichki qarshilik, o'z-o'zidan tushirish va boshqa ko'rsatkichlarga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Haddan tashqari namlik mahsulotning parchalanishiga, sifatining pasayishiga va hatto mahsulot portlashiga olib kelishi mumkin. Shuning uchun, lityum batareyalarning bir nechta ishlab chiqarish jarayonlarida, imkon qadar ko'proq namlikni olib tashlash uchun ijobiy va salbiy elektrod plitalari, batareya xujayralari va batareyalar uchun bir nechta vakuumli pishirish talab qilinadi.

 

 

Lazerli payvandlash:Bu batareya ishlab chiqarish sohasida, ayniqsa lityum batareyalar ishlab chiqarishda keng qo'llaniladigan yuqori aniqlikdagi va yuqori samarali payvandlash texnologiyasidir.

 

 

Xaltani shakllantirish:shtamplash yoki zımbalama jarayoni sifatida ham tanilgan, asosan alyuminiy-plastmassa plyonkada akkumulyator lasanining yadrosini joylashtirishi mumkin bo'lgan teshikni teshish uchun ishlatiladi. Ushbu qadam batareya xujayralari alyuminiy-plastmassa plyonka ichiga xavfsiz tarzda joylashtirilishini ta'minlashdan iborat bo'lib, keyingi qadoqlash va batareyaning ishlashi uchun kafolat beradi.

 

 

Oqish testi:Bu batareyalarni ishlab chiqarish va ishlatishda hal qiluvchi qadam bo'lib, asosan batareyaning ichki qismi tashqi muhitdan chang va suv bug'lari kabi iflosliklar bilan ifloslanmasligi yoki ishg'ol qilinmasligini ta'minlash uchun ishlatiladi va shu bilan qisqa tutashuvlar va boshqalar kabi xavfsizlik baxtsiz hodisalarining oldini oladi. portlashlar.

 

 

Shakllanishi:boshlang'ich zaryadlash yoki qoliplash deb ham ataladigan batareya xujayrasini dastlabki zaryadlash jarayoniga ishora qiladi. Ushbu jarayon davomida akkumulyator ichidagi musbat va salbiy elektrod materiallari zaryadlanadi va elektrokimyoviy reaktsiyalardan o'tadi, bu batareya ichidagi kimyoviy reaktsiya tizimini barqarorlashtiradi va SEI plyonkasini (qattiq elektrolitlar interfeysi) hosil qiladi, shu bilan kelajakda foydalanishda batareyaning yaxshi ishlashini ta'minlaydi. .

 

 

Baholash:batareyaning quvvatini, ichki qarshiligini va boshqa parametrlarini uning ishlashi va sifat darajasini aniqlash uchun zaryadlash va zaryadsizlantirish testlari orqali sinovdan o'tkazish jarayonini nazarda tutadi. Bu jarayon yangi batareyalarni zavoddan chiqishdan oldin sifatini nazorat qilish va eski batareyalarni qayta ishlatishdan oldin ularning ishlashini baholash uchun juda muhimdir.

 

 

Burr% 3abatareyani ishlab chiqarish jarayonida, ayniqsa elektrod yoki inyeksiya teshigining chetida hosil bo'lgan o'tkir metall qoldiqlarini nazarda tutadi. Bu burmalar turli sabablarga ko'ra yuzaga kelishi mumkin, jumladan, lekin ular bilan cheklanmasdan, asbobning aşınması, uskunaning ishdan chiqishi, noto'g'ri ishlash va moddiy muammolar. Batareya burmalarining mavjudligi batareyalarning ishlashi, xavfsizligi va ishlab chiqarish narxiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.

 

 

Zarrachalar hajmi:zarrachalar hajmi va batareyadagi ijobiy va salbiy elektrod materiallarining taqsimlanishini anglatadi. Zarrachalar hajmining o'lchami va taqsimoti batareyaning gözenek tuzilishiga, faol materiallar tarkibiga, lityum ionlarining tarqalish yo'liga va qarshiligiga bevosita ta'sir qiladi va shu bilan batareyaning elektrokimyoviy ishlashiga, energiya zichligiga va aylanish muddatiga ta'sir qiladi.

 

 

Qattiq tarkib:erituvchilarda erigan bog'lovchilar kabi qo'shimchalarni o'z ichiga olgan eritmaning umumiy massasidagi batareya atalasining har bir tarkibiy qismidagi qattiq moddalarning ulushini bildiradi. Muayyan diapazon va qattiq tarkibga qo'yiladigan talablar har xil turdagi batareyalar va har xil atala kompozitsiyalari uchun farq qilishi mumkin.

 

 

Yuzaki zichlik:batareyadagi ma'lum bir qatlamning (musbat va salbiy elektrodlar kabi) birlik maydoniga to'g'ri keladigan massaga ishora qiladi, odatda kvadrat metr uchun grammda (g/m²) ifodalanadi. Sirt zichligi hajmi batareyaning quvvati, energiya zichligi, ichki qarshiligi, aylanish muddati va xavfsizligiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.

 

 

Inson tanasini tozalash uchun xona:havo dushi, toza havo dushi, tozalangan havo dushi va boshqalar sifatida ham tanilgan, toza xonalarga (shu jumladan batareya ishlab chiqarish muhitiga) kirish uchun zarur bo'lgan o'tish joyidir. U toza havoni yuqori tezlikda xodimlar yoki tovarlar yuzasiga sepib, ularga biriktirilgan chang zarralarini olib tashlaydi, chang manbalarining toza hududga kirishini samarali ravishda bloklaydi yoki kamaytiradi va ishlab chiqarish muhitining tozaligini ta'minlaydi.

 

 

Litiy dendritlari:lityum batareyalarni zaryadlash jarayonida litiy ionlarining kamayishi natijasida hosil bo'lgan dendritik metall lityumdir. Lityum salbiy elektrod tomonida paydo bo'lganda, uning shakli lityum dendritlar bo'lishi shart emas, lekin u birgalikda lityum yog'inlari deb ataladi. Lityum dendritlarning paydo bo'lishi lityum-ionli batareyalarda keng tarqalgan muammo bo'lib, batareyaning ishlashi va xavfsizligiga jiddiy ta'sir ko'rsatishi mumkin.

 

 

Termal qochish:foydalanish yoki zaryadlash vaqtida batareyaning ichki harorati turli sabablarga ko'ra keskin ko'tarilib, samarali nazorat qilish yoki sovutishni qiyinlashtiradigan va oxir-oqibat batareyaning haddan tashqari qizishi, yonishi va hatto portlashiga olib keladigan jiddiy xavfsizlik muammosiga ishora qiladi.

So'rov yuborish