İstatistiklere göre, lityum iyon pillere olan küresel talep 1,3 milyara ulaştı ve uygulama alanlarının sürekli genişlemesiyle bu rakam her geçen yıl artıyor.Bu nedenle, çeşitli endüstrilerde lityum iyon pillerin kullanımındaki hızlı artışla birlikte, pilin güvenlik performansı giderek daha fazla öne çıkıyor ve lityum iyon pillerin yalnızca mükemmel şarj ve deşarj performansını değil, aynı zamanda daha yüksek bir seviyeyi de gerektiriyor. güvenlik performansınınPeki lityum piller sonuçta neden yangın ve hatta patlamaya yol açıyor, hangi önlemler önlenebilir ve ortadan kaldırılabilir?
Öncelikle lityum pillerin malzeme bileşimini anlayalım.Lityum iyon pillerin performansı esas olarak kullanılan pillerin iç malzemelerinin yapısına ve performansına bağlıdır.Bu dahili pil malzemeleri arasında negatif elektrot malzemesi, elektrolit, diyafram ve pozitif elektrot malzemesi bulunur.Bunlar arasında pozitif ve negatif malzemelerin seçimi ve kalitesi, lityum iyon pillerin performansını ve fiyatını doğrudan belirler.Bu nedenle ucuz ve yüksek performanslı pozitif ve negatif elektrot malzemelerinin araştırılması, lityum iyon pil endüstrisinin gelişiminin odak noktası olmuştur.
Negatif elektrot malzemesi genellikle karbon malzemesi olarak seçilir ve gelişme şu anda nispeten olgunlaşmıştır.Katot malzemelerinin geliştirilmesi, lityum iyon pil performansının daha da iyileştirilmesini ve fiyat düşüşünü sınırlayan önemli bir faktör haline geldi.Lityum-iyon pillerin mevcut ticari üretiminde, katot malzemesinin maliyeti toplam pil maliyetinin yaklaşık %40'ını oluşturur ve katot malzemesinin fiyatının düşürülmesi, lityum-iyon pillerin fiyatının düşmesini doğrudan belirler.Bu özellikle lityum iyon güç pilleri için geçerlidir.Örneğin, bir cep telefonu için küçük bir lityum iyon pil yalnızca yaklaşık 5 gram katot malzemesi gerektirirken, bir otobüsü sürmek için kullanılan lityum iyon güç pili 500 kg'a kadar katot malzemesi gerektirebilir.
Li-ion pillerin pozitif elektrotu olarak kullanılabilecek teorik olarak birçok malzeme türü olmasına rağmen, yaygın olarak kullanılan pozitif elektrot malzemesinin ana bileşeni LiCoO2'dir.Şarj sırasında, pilin iki kutbuna eklenen elektrik potansiyeli, pozitif elektrot bileşiğini, katmanlı bir yapıya sahip negatif elektrotun karbonuna gömülü lityum iyonlarını serbest bırakmaya zorlar.Deşarj edildiğinde, lityum iyonları karbonun katmanlı yapısından çökelir ve pozitif elektrottaki bileşikle yeniden birleşir.Lityum iyonlarının hareketi bir elektrik akımı üretir.Lityum pillerin çalışma prensibi budur.
Prensip basit olmasına rağmen, gerçek endüstriyel üretimde dikkate alınması gereken çok daha pratik konular vardır: Pozitif elektrot malzemesinin çoklu şarj ve deşarj aktivitesini sürdürmek için katkı maddelerine ihtiyacı vardır ve negatif elektrot malzemesinin uygun şekilde tasarlanması gerekir. daha fazla lityum iyonunu barındıracak moleküler yapı seviyesi;Pozitif ve negatif elektrotlar arasına doldurulan elektrolitin, stabiliteyi korumanın yanı sıra, iyi bir elektrik iletkenliğine sahip olması ve pilin iç direncini azaltması da gerekir.
Lityum iyon pil yukarıda belirtilen tüm avantajlara sahip olmasına rağmen, koruma devresi gereksinimleri nispeten yüksektir, işlemin kullanımında aşırı şarj, aşırı deşarj olgusunu kesinlikle önlemek için, deşarj akımı olmamalıdır. çok büyük olması, genel olarak deşarj oranının 0,2 C'den büyük olmaması gerekir. Lityum pillerin şarj işlemi şekilde gösterilmiştir.Bir şarj döngüsünde, lityum iyon pillerin, şarj edilip edilemeyeceğini belirlemek için şarj işlemine başlamadan önce pilin voltajını ve sıcaklığını tespit etmesi gerekir.Akü voltajı veya sıcaklığı üreticinin izin verdiği aralığın dışındaysa şarj edilmesi yasaktır.İzin verilen şarj voltajı aralığı: akü başına 2,5V~4,2V.
Akünün derin deşarj olması durumunda, akünün hızlı şarj koşullarını sağlaması için şarj cihazının bir ön şarj işlemine tabi tutulması gerekir;daha sonra akü üreticisinin önerdiği hızlı şarj hızına (genelde 1C) göre şarj cihazı aküyü sabit akımla şarj eder ve akü voltajı yavaş yavaş yükselir;Akü voltajı ayarlanan sonlandırma voltajına (genellikle 4,1V veya 4,2V) ulaştığında, sabit akım şarjı sonlandırılır ve şarj akımı Akü voltajı ayarlanan sonlandırma voltajına (genellikle 4,1V veya 4,2V) ulaştığında, sabit akım şarjı sonlandırılır. sonlanır, şarj akımı hızla azalır ve şarj tam şarj sürecine girer;tam şarj işlemi sırasında, şarj hızı C/10'un altına düşene veya tam şarj süresi aşılana kadar şarj akımı kademeli olarak azalır, ardından üst kesme şarjına dönüşür;Üstten kesme şarjı sırasında şarj cihazı, aküyü çok küçük bir şarj akımıyla doldurur.Bir süre üst kesme şarjından sonra şarj kapatılır.
Gönderim zamanı: 15 Kasım 2022