आंकड़ों के मुताबिक, लिथियम-आयन बैटरियों की वैश्विक मांग 1.3 बिलियन तक पहुंच गई है, और अनुप्रयोग क्षेत्रों के निरंतर विस्तार के साथ, यह आंकड़ा साल-दर-साल बढ़ रहा है।इस वजह से, विभिन्न उद्योगों में लिथियम-आयन बैटरियों के उपयोग में तेजी से वृद्धि के साथ, बैटरी का सुरक्षा प्रदर्शन तेजी से बढ़ रहा है, जिसके लिए न केवल लिथियम-आयन बैटरियों के उत्कृष्ट चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रदर्शन की आवश्यकता है, बल्कि उच्च स्तर की भी आवश्यकता है। सुरक्षा प्रदर्शन का.आखिर लिथियम बैटरियों में आग क्यों लगती है और विस्फोट भी होता है, किन उपायों से बचा जा सकता है और खत्म किया जा सकता है?
सबसे पहले, आइए लिथियम बैटरी की सामग्री संरचना को समझें।लिथियम-आयन बैटरियों का प्रदर्शन मुख्य रूप से उपयोग की जाने वाली बैटरियों की आंतरिक सामग्री की संरचना और प्रदर्शन पर निर्भर करता है।इन आंतरिक बैटरी सामग्रियों में नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, इलेक्ट्रोलाइट, डायाफ्राम और सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री शामिल हैं।उनमें से, सकारात्मक और नकारात्मक सामग्रियों की पसंद और गुणवत्ता सीधे लिथियम-आयन बैटरी के प्रदर्शन और कीमत को निर्धारित करती है।इसलिए, सस्ते और उच्च प्रदर्शन वाले सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियों का अनुसंधान लिथियम-आयन बैटरी उद्योग के विकास का फोकस रहा है।
नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री को आम तौर पर कार्बन सामग्री के रूप में चुना जाता है, और वर्तमान में विकास अपेक्षाकृत परिपक्व है।कैथोड सामग्रियों का विकास लिथियम-आयन बैटरी के प्रदर्शन में और सुधार और कीमत में कमी को सीमित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक बन गया है।लिथियम-आयन बैटरी के वर्तमान व्यावसायिक उत्पादन में, कैथोड सामग्री की लागत कुल बैटरी लागत का लगभग 40% है, और कैथोड सामग्री की कीमत में कमी सीधे लिथियम-आयन बैटरी की कीमत में कमी को निर्धारित करती है।यह लिथियम-आयन पावर बैटरियों के लिए विशेष रूप से सच है।उदाहरण के लिए, सेल फोन के लिए एक छोटी लिथियम-आयन बैटरी के लिए केवल 5 ग्राम कैथोड सामग्री की आवश्यकता होती है, जबकि बस चलाने के लिए लिथियम-आयन पावर बैटरी को 500 किलोग्राम तक कैथोड सामग्री की आवश्यकता हो सकती है।
यद्यपि सैद्धांतिक रूप से कई प्रकार की सामग्रियां हैं जिनका उपयोग ली-आयन बैटरी के सकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में किया जा सकता है, सामान्य सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री का मुख्य घटक LiCoO2 है।चार्ज करते समय, बैटरी के दो ध्रुवों में जोड़ी गई विद्युत क्षमता सकारात्मक इलेक्ट्रोड के यौगिक को लिथियम आयनों को छोड़ने के लिए मजबूर करती है, जो एक लैमेलर संरचना के साथ नकारात्मक इलेक्ट्रोड के कार्बन में एम्बेडेड होते हैं।डिस्चार्ज होने पर, लिथियम आयन कार्बन की लैमेलर संरचना से बाहर निकलते हैं और सकारात्मक इलेक्ट्रोड पर यौगिक के साथ पुनः संयोजित होते हैं।लिथियम आयनों की गति से विद्युत धारा उत्पन्न होती है।यह लिथियम बैटरी कैसे काम करती है इसका सिद्धांत है।
यद्यपि सिद्धांत सरल है, वास्तविक औद्योगिक उत्पादन में, विचार करने के लिए बहुत अधिक व्यावहारिक मुद्दे हैं: सकारात्मक इलेक्ट्रोड की सामग्री को एकाधिक चार्जिंग और डिस्चार्जिंग की गतिविधि को बनाए रखने के लिए एडिटिव्स की आवश्यकता होती है, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सामग्री को डिजाइन करने की आवश्यकता होती है अधिक लिथियम आयनों को समायोजित करने के लिए आणविक संरचना स्तर;सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच भरे इलेक्ट्रोलाइट को स्थिरता बनाए रखने के अलावा, अच्छी विद्युत चालकता और बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध को कम करने की भी आवश्यकता होती है।
यद्यपि लिथियम-आयन बैटरी में उपर्युक्त सभी फायदे हैं, लेकिन सुरक्षा सर्किट के लिए इसकी आवश्यकताएं अपेक्षाकृत अधिक हैं, प्रक्रिया के उपयोग में ओवर-चार्जिंग, ओवर-डिस्चार्ज घटना से बचने के लिए सख्ती से होना चाहिए, डिस्चार्ज करंट नहीं होना चाहिए बहुत बड़ा हो, सामान्य तौर पर, डिस्चार्ज दर 0.2 C से अधिक नहीं होनी चाहिए। लिथियम बैटरी की चार्जिंग प्रक्रिया चित्र में दिखाई गई है।चार्जिंग चक्र में, लिथियम-आयन बैटरियों को चार्जिंग शुरू होने से पहले बैटरी के वोल्टेज और तापमान का पता लगाने की आवश्यकता होती है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि इसे चार्ज किया जा सकता है या नहीं।यदि बैटरी वोल्टेज या तापमान निर्माता द्वारा अनुमत सीमा से बाहर है, तो चार्जिंग निषिद्ध है।स्वीकार्य चार्जिंग वोल्टेज रेंज है: 2.5V~4.2V प्रति बैटरी।
यदि बैटरी डीप डिस्चार्ज में है, तो चार्जर को प्री-चार्ज प्रक्रिया से गुजरना होगा ताकि बैटरी तेजी से चार्ज करने की शर्तों को पूरा कर सके;फिर, बैटरी निर्माता द्वारा अनुशंसित तेज़ चार्जिंग दर के अनुसार, आम तौर पर 1C, चार्जर बैटरी को निरंतर करंट से चार्ज करता है और बैटरी वोल्टेज धीरे-धीरे बढ़ता है;एक बार जब बैटरी वोल्टेज निर्धारित समाप्ति वोल्टेज (आम तौर पर 4.1V या 4.2V) तक पहुंच जाता है, तो निरंतर वर्तमान चार्जिंग समाप्त हो जाती है और चार्जिंग चालू हो जाती है। एक बार जब बैटरी वोल्टेज निर्धारित समाप्ति वोल्टेज (आमतौर पर 4.1V या 4.2V) तक पहुंच जाती है, तो निरंतर वर्तमान चार्जिंग समाप्त हो जाती है समाप्त हो जाता है, चार्जिंग करंट तेजी से कम हो जाता है और चार्जिंग पूरी चार्जिंग प्रक्रिया में प्रवेश कर जाती है;पूरी चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, चार्जिंग करंट धीरे-धीरे कम हो जाता है जब तक कि चार्जिंग दर C/10 से कम न हो जाए या पूरा चार्जिंग समय खत्म न हो जाए, तब यह शीर्ष कट-ऑफ चार्जिंग में बदल जाता है;टॉप कट-ऑफ चार्जिंग के दौरान, चार्जर बहुत कम चार्जिंग करंट के साथ बैटरी को फिर से भर देता है।टॉप कटऑफ़ चार्जिंग की अवधि के बाद, चार्ज बंद कर दिया जाता है।
पोस्ट करने का समय: नवंबर-15-2022