Cad iad na Tionchair Dhiúltacha a Bhfuil Leictrilít Neamhdhóthanach ag Cadhnraí Litiam?

Mar chroí-mheán iompair ian litiam laistigh den cheallraí, tá ról ríthábhachtach ag an leictrilít mar "seoltóir ian," "cosantóir comhéadan leictreoid," agus "droichead aistrithe muirir." Ní mór a chainníocht a mheaitseáil go docht le méid leictreoid, porosity, agus toirt imchochaithe na ceallraí chun a chinntiú go bhfuil go leor fliuchtaithe na n-ábhar gníomhach leictreoid agus bealaí iompair ian litiam gan bhacainn. Ní hamháin gur ábhar neamhdhóthanach é leictrilít neamhleor (dá dtagraítear sa tionscal mar "faoi-leictrilít"); cuireann sé isteach ar chothromaíocht leictriceimiceach inmheánach na ceallraí, rud a chuireann tús le sraith imoibrithe slabhra as a dtiocfaidh díghrádú feidhmíochta agus teip sábháilteachta. Tá an chuid is mó den damáiste seo do-aisiompaithe, rud a chuireann isteach go mór ar shaol seirbhíse agus ar shábháilteacht na ceallraí. Sonraíonn an anailís seo a leanas, bunaithe ar phrionsabail oibre iarbhír na gcadhnraí, a thionchair dhiúltacha ar leith agus a meicníochtaí bunúsacha.

Chun tuiscint shoiléir a éascú, déanaimis an bunphrionsabal a shoiléiriú ar dtús: Is é croífheidhm an leictrilít salainn litiam a thuaslagadh (cosúil le LiPF6, LiFSI, etc.), ag soláthar iain litiam atá ag gluaiseacht go saor, agus ag an am céanna fliuchadh na n-ábhar gníomhacha leictreoidí dearfacha agus diúltacha (cosúil le hábhair thrínártha, fosfáit iarainn litiam, graifít, etc.) agus an deighilteoir, ag tógáil comhéadan cobhsaí, scannán leictreoidí agus CEI cobhsaí (CEI leictreoid chobhsaí), scannán cobhsaí leictreoid agus CEI iompar ian idir na leictreoidí dearfacha agus diúltacha.

Is é an tionchar is dírí agus is iomasach a bhaineann le leictrilít neamhleor ná go bhfuil cumas urscaoilte iarbhír na ceallraí i bhfad níos ísle ná an cumas deartha, agus tá an meath acmhainne seo do-aisiompaithe, ag dul in olcas go leanúnach le méadú ar líon na dtimthriallta. Is é an croí-mheicníocht ná nach féidir leis an leictrilít na hábhair ghníomhacha leictreoid dhearfacha agus diúltacha a fhliuchadh go hiomlán; ní féidir ach méid beag ábhar gníomhach dromchla a bheith rannpháirteach san imoibriú ionsáite/astarraingthe ian litiam, agus fanann cuid mhór ábhar gníomhach inmheánach "díomhaoin" agus ní féidir leis gníomhaíocht leictriceimiceach a dhéanamh.

Ó thaobh struchtúir de, tá na leictreoidí dearfacha agus diúltacha araon póiriúil (le porosity de ghnáth idir 30% agus 50%). Caithfidh an leictrilít na pores seo a líonadh go hiomlán chun ligean d'ions litiam teagmháil a dhéanamh le gach cáithnín gníomhach. Mura leor an leictrilít, ní féidir le céim leanúnach leictrilít a fhoirmiú laistigh de na pores, agus ní féidir le hiain litiam ach bogadh laistigh de limistéar teoranta ar an dromchla leictreoid. Laghdaíonn sé seo go mór líon na n-ian litiam atá rannpháirteach san imoibriú leictriceimiceach, rud a choscann an cumas iomlán deartha a scaoileadh le linn an urscaoilte.

Ina theannta sin, i staid íseal leictrilít, le linn an chéad luchta, ní féidir le roinnt ábhar gníomhach neamhfhliuchta scannán cobhsaí idir-éadan a chruthú. Fiú amháin le hathlíonadh leictrilít ina dhiaidh sin, ní dócha go dtiocfaidh na hábhair ghníomhacha seo ar ais ar ghníomhaíocht, rud a fhágann go dtiocfaidh meath ar thoilleadh do-aisiompaithe agus a chuireann cosc ​​ar aisghabháil an luach dearaidh trí thimthriallta muirir.

ACEY-BCT560-64PTástálaí Cumais Battery Litiaman réiteach foirfe chun feidhmíocht chadhnraí ian litiam a thástáil agus a mheas. Tá ardteicneolaíocht ag baint leis an staid seo den trealamh ealaíne chun paraiméadair éagsúla a thomhas agus a anailísiú go beacht, lena n-áirítear voltas, sruth, teocht agus go leor eile.

Tá friotaíocht inmheánach ceallraí litiam comhdhéanta go príomha de thrí chuid: friotaíocht ohmic, friotaíocht aistrithe muirear, agus friotaíocht idirleata. Mar thoradh ar leictrilít neamhleor tagann méadú suntasach ar an dá cheann deiridh, rud a fhágann go dtiocfaidh méadú géar ar fhriotaíocht inmheánach iomlán na ceallraí, rud a chuireann isteach ar éifeachtúlacht muirir / urscaoilte agus feidhmíocht aschuir.

Ar thaobh amháin, méadú ar fhriotaíocht aistrithe muirear: Tarlaíonn friotaíocht aistrithe muirir go príomha ag an gcomhéadan leictreoid / leictrilít, ag brath ar scannán idir-éadan cobhsaí agus go leor leictrilít le haghaidh aistriú muirear. Nuair nach leor leictrilít, níl an dromchla leictreoid fliuchtaithe go leordhóthanach, agus ní féidir na scannáin interfacial (scannán SEI, scannán CEI) a chlúdach go haonfhoirmeach. Méadaíonn an fhriotaíocht do chur isteach/astarraingt ian litiam ar dhromchla an leictreoid, rud a mhoillíonn aistriú luchta agus is cúis le méadú easpónantúil ar fhriotaíocht aistrithe luchta. Ar an láimh eile, méadú ar fhriotaíocht idirleata: Tá baint dhíreach ag ráta idirleata na n-ian litiam sa leictrilít le leanúnachas agus tiúchan an leictrilít. Is é an toradh a bhíonn ar easpa leictrilít ná tiúchan míchothrom leictrilít, agus déantar limistéir “saor ó leictrilít” i roinnt réimsí fiú. Tá bac ar chonair idirleata na n-ian litiam, éiríonn an t-achar idirleathadh níos faide, agus méadaíonn an friotaíocht idirleata go suntasach.

Is croí-tháscaire de shaolré ceallraí litiam í feidhmíocht rothaíochta, ag tagairt do chumas na ceallraí acmhainn chobhsaí a choinneáil le linn timthriallta urscaoilte arís agus arís eile. Tá meath géar ar fheidhmíocht na dtimthriallta mar thoradh ar easpa leictrilít agus tá feiniméin neamhghnácha ann mar laghdú tobann agus suntasach ar chumas tar éis timthriall amháin. Go bunúsach is timthriall fí é seo de bharr méadú ar fhriotaíocht inmheánach.

Mar a luadh níos luaithe, tá friotaíocht inmheánach méadaithe mar thoradh ar leictrilít neamhleor. Is é an croí-iarmhairt a bhaineann le méadú ar fhriotaíocht inmheánach ná téamh logánaithe treisithe le linn luchtú agus urscaoileadh ceallraí (de réir dhlí Joule Q=I²Rt, le sruth leanúnach, bíonn níos mó teasa ag baint le friotaíocht inmheánach níos airde). Luathaíonn róthéamh logánta dianscaoileadh leictrilít-ag teochtaí arda, téann an leictrilít faoi imoibrithe redox, ag giniúint gáis mar CO₂ agus HF, chomh maith le substaintí támh, ag ithe an leictrilít atá fágtha a thuilleadh agus as a dtagann níos mó leictrilít neamhleor. Ag an am céanna, déanann teochtaí arda damáiste freisin don scannán cobhsaí ag an gcomhéadan leictreoid/leictrilít (réabfaidh agus athchruthóidh an scannán SEI). Déanfaidh an scannán SEI réabtha iain litiam agus leictrilít a ithe arís chun é féin a dheisiú, rud a mhéadóidh friotaíocht aistrithe muirir.

Tá an timthriall fí seo de "leibhéal íseal leictrilít → friotaíocht inmheánach méadaithe → téamh logánta → dianscaoileadh leictrilít → níos measa ar leibhéal íseal leictrilít" ina chúis le meath leanúnach ar chumas na ceallraí le linn rothaíochta, agus luasghéaraíonn an ráta laghdaithe. Nuair a shroicheann líon na dtimthriallta leibhéal áirithe, teipeann an scannán interfacial go hiomlán, nó má tá an leictrilít ídithe, tarlaíonn laghdú suntasach ar chumas. Ina theannta sin, tá leibhéal íseal leictrilít mar thoradh ar chomhsheasmhacht lag cumais le linn timthriall ceallraí. I bpacáiste ceallraí sraith il-chill, tiocfaidh meath ar na cealla le leibhéal íseal leictrilít ar dtús, rud a tharraingeoidh síos feidhmíocht agus saolré an phacáiste ceallraí ar fad.

Is nasc ríthábhachtach idir díghrádú feidhmíochta agus teip sábháilteachta é an ghiniúint teasa de bharr leictrilít neamhleor. Tagann an ghiniúint teasa go príomha ó dhá fhoinse, a bhfuil éifeacht carnach acu, rud a fhágann go bhfuil teocht thar a bheith ard ceallraí agus a d’fhéadfadh a bheith ann go luath i mbaol rith teirmeach.

• Giniúint Teasa Catalaíoch Mar gheall ar Fhriotaíocht Inmheánach

Mar a luadh níos luaithe, tá méadú géar ar fhriotaíocht inmheánach mar thoradh ar leictrilít neamhleor, ag méadú go suntasach ar theas Joule a ghintear le linn muirear agus urscaoileadh. Ina theannta sin, mar gheall ar an leictrilít neamhleor, laghdaítear a chumas diomailt teasa féin freisin (tá feidhm áirithe diomailt teasa ag leictrilít freisin, ag seoladh teasa a ghineann na leictreoidí go dtí an cásáil ceallraí).

• Giniúint Teasa Imoibrithe Neamhghnácha

Tá an leictrilít neamhleor ina chúis le éagobhsaíocht sa scannán comhéadan leictreoid, rud a fhágann go bhfuil sé seans maith go frithghníomhartha taobh. Léirítear é seo mar mhéadú suntasach ar theocht chásála na ceallraí le linn muirir agus urscaoilte (is gnách go mbíonn an gnáth-theocht muirear agus urscaoilte 20- 45 céim, ach is féidir go n-ardóidh cadhnraí leictrilít neamhleor os cionn 50 céim ), go háirithe faoi deara le linn luchtaithe, uaireanta fiú ag éirí "te don dteagmháil." Má tá an ceallraí faoi mhuirearú agus urscaoileadh ardráta, déanfar an ghiniúint teasa a dhianú tuilleadh, rud a d'fhéadfadh a bheith níos airde ná an teocht dianscaoilte leictrilít (de ghnáth os cionn 60 céim), ag luasghéarú ar dhianscaoileadh leictrilít agus ag dul in aois leictreoid, rud a chruthaíonn guais sábháilteachta féideartha le haghaidh teipeanna ina dhiaidh sin. Ina theannta sin, is féidir le giniúint teasa fada a bheith mar thoradh ar dhífhoirmiú chásáil ceallraí agus aosú séalaithe, rud a d'fhéadfadh sceitheadh ​​​​leictrilít a chruthú agus riocht na ceallraí a laghdú tuilleadh.

ACEY-BCT506-512Htrealamh tástála urscaoilte muirear ceallraíúsáideann gléasanna monatóireachta agus rialaithe leictreonacha nua-aimseartha in ionad obair láimhe chun monatóireacht a dhéanamh ar voltas fíor-ama, reatha, cumas, fuinneamh, staid fhoirmithe agus paraiméadair eile de fhoirmiú ceallraí dáilte i bhfíor-am, lochtanna a dhiagnóiseadh agus a láimhseáil, sonraí ábhartha a thaifeadadh agus a anailísiú, ionas gur féidir próiseáil gan duine agus baisc a fhíorú sa phróiseas foirmithe, Bogearraí rialaithe ríomhaireachta chun monatóireacht agus cothabháil láraithe trealaimh.

Is é seo an tionchar diúltach is tromchúisí a bhaineann le leictrilít neamhleor, rud a chuireann isteach go díreach ar shábháilteacht ceallraí agus a léiríonn ceann de na príomh-mhodhanna teipe do chadhnraí faoi-leictrilít. Is é an príomhchúis atá le plating litiam ná: ní bhíonn leictrilít leordhóthanach mar thoradh ar fhliuchadh áitiúil an leictreoid dhiúltach, rud a fhágann foirmiú míchothrom an scannáin SEI. Ní féidir le hiain litiam a neadú i gceart idir na sraitheanna graifíte agus ní féidir leo ach litiam miotalach a thaisceadh ar an dromchla leictreoid diúltach (ie, "plátáil litiam"), rud a fhágann go bhfuil teagmháil dhíreach idir na leictreoidí dearfacha agus diúltacha taobh istigh den cheallraí, rud a chuireann faoi deara ciorcad gearr inmheánach.

Gineann gearrchiorcad inmheánach méid mór teasa ar an toirt, rud a fhágann go n-ardóidh teocht na ceallraí go géar (níos mó ná 100 céim ar an toirt), rud a fhágann go n-eascraíonn rith teirmeach é. Cuireann teochtaí arda faoi deara go dianscaoileann an leictrilít go foréigneach, rud a tháirgeann líon mór gáis inadhainte agus pléascacha (cosúil le CO agus CH4). Ardaíonn brú inmheánach na ceallraí go géar, rud a fhágann go réabfaidh agus go sceitheann an cásáil ceallraí. Má thagann an gás i dteagmháil le haer, nó má shroicheann an teocht inmheánach pointe adhainte na n-ábhar leictrilít nó leictreoid, féadfaidh sé adhaint nó fiú pléascadh. Ina theannta sin, fiú gan ciorcad gearr inmheánach, imoibríonn an litiam miotalach taiscthe leis an leictrilít, ag ithe iain leictrilít agus litiam, ag luasghéarú tuilleadh díghrádaithe feidhmíochta ceallraí agus guaiseacha sábháilteachta. Nuair a dhéantar ceallraí a dhíchóimeáil leictrilít nach bhfuil sách leordhóthanach, is féidir taiscí litiam miotalach a fheiceáil go díreach ar dhromchla an leictreoid diúltach, agus tá seans maith ann go ndéanfaí adhainte.

Ní "mion-locht" é leictrilít neamhleor i gcadhnraí litiam, ach déanann sé damáiste do-aisiompaithe don cheallraí ón taobh istigh amach, rud a chuireann isteach ar fheidhmíocht, ar shaolré agus ar shábháilteacht. Léiríonn a thionchar tréith "imoibriú slabhra": leictrilít neamhleor → fliuchtú neamhleor → bac ar iompar ian litiam → méadú ar fhriotaíocht inmheánach → giniúint teasa méadaithe → dianscaoileadh leictrilít → ag dul in olcas leictrilít neamhleor → taisceadh litiam → ciorcad inmheánach gearr → tine agus pléascadh. I dtáirgeadh agus úsáid iarbhír, ní mór an méid leictrilít a úsáidtear a rialú go docht, go hiondúil a ríomh go beacht bunaithe ar pharaiméadair ar nós porosity leictreoid agus toirt ceallraí chun fadhbanna leictrilít neamhleor a sheachaint.

Má thaispeánann ceallraí laghdú suntasach ar raon (lobhadh toilleadh níos mó ná 20%), téamh neamhghnácha le linn luchtaithe agus urscaoilte, voltas muirir ró-ard, voltas urscaoilte ró-íseal, nó titim ghéar ar chumas le linn rothaíochta, féadfaidh sé leictrilít neamhleor a léiriú. Tá iniúchadh agus cothabháil tráthúil ríthábhachtach chun tuilleadh damáiste ceallraí nó teagmhais sábháilteachta a chosc. I gcás pacáistí ceallraí móra cosúil le cadhnraí cumhachta agus cadhnraí stórála fuinnimh, is féidir le leictrilít neamhleor difear a dhéanamh freisin ar chobhsaíocht an chórais ar fad, rud a éilíonn aird agus cosc ​​dírithe.

Déan teagmháil anois