লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির দ্রুত চার্জিং ক্ষমতাকে প্রভাবিত করে

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির দ্রুত চার্জিং ক্ষমতাকে প্রভাবিত করে

প্রতিটি লিথিয়াম ব্যাটারির বিভিন্ন স্টেট প্যারামিটার এবং পরিবেশগত পরামিতিগুলির অধীনে একটি সর্বোত্তম চার্জিং বর্তমান মান রয়েছে। তারপর, ব্যাটারি কাঠামোর দৃষ্টিকোণ থেকে, এই সর্বোত্তম চার্জিং মানকে প্রভাবিত করে এমন কারণগুলি কী কী৷

চার্জ করার মাইক্রোস্কোপিক প্রক্রিয়া

Lithium batteries are known as "rocking chair" batteries, in which charged ions move between positive and negative electrodes to transfer charges to power external circuits or charge from an external power source. In the specific charging process, the external voltage is applied to the two poles of the battery, and the lithium ions are deintercalated from the positive electrode material and enter the electrolyte. At the same time, excess electrons are generated through the positive electrode current collector and move to the negative electrode through the external circuit; lithium ions are in the electrolyte. It moves from the positive electrode to the negative electrode, and passes through the separator to the negative electrode; the SEI film passing through the surface of the negative electrode is embedded in the graphite layered structure of the negative electrode and combines with electrons.

ব্যাটারির গঠন, বৈদ্যুতিক রাসায়নিক বা শারীরিক, যা আয়নিক এবং ইলেকট্রনিক অপারেশন জুড়ে চার্জ স্থানান্তরকে প্রভাবিত করে দ্রুত চার্জিং কার্যক্ষমতার উপর প্রভাব ফেলবে।

দ্রুত চার্জিং, ব্যাটারির প্রতিটি অংশের জন্য প্রয়োজনীয়তা

ব্যাটারির জন্য, আপনি যদি পাওয়ার পারফরম্যান্স উন্নত করতে চান, তাহলে আপনাকে ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড, নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড, ইলেক্ট্রোলাইটস, ডায়াফ্রাম এবং কাঠামোগত নকশা সহ সামগ্রিকভাবে ব্যাটারির সমস্ত দিকগুলিতে কঠোর পরিশ্রম করতে হবে।

ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড

প্রকৃতপক্ষে, প্রায় সব ধরনের ক্যাথোড উপাদান দ্রুত চার্জিং-ব্যাটারি তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। যে প্রধান পারফরম্যান্সের নিশ্চয়তা দেওয়া দরকার তার মধ্যে রয়েছে পরিবাহিতা (অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা কমানো), প্রসারণ (গ্যারান্টি প্রতিক্রিয়া গতিবিদ্যা), জীবন (ব্যাখ্যা করার প্রয়োজন নেই), নিরাপত্তা (ব্যাখ্যার প্রয়োজন নেই), উপযুক্ত প্রক্রিয়াকরণ কর্মক্ষমতা (নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল হওয়া উচিত নয়) পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া কমাতে এবং নিরাপত্তা পরিবেশন করার জন্য খুব বড়)।

অবশ্যই, প্রতিটি নির্দিষ্ট উপাদানের জন্য সমাধান করা সমস্যাগুলি ভিন্ন হতে পারে, তবে আমাদের সাধারণ ক্যাথোড উপকরণগুলি অপ্টিমাইজেশনের একটি সিরিজের মাধ্যমে এই প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে পারে, তবে বিভিন্ন উপকরণগুলিও আলাদা:

উ: লিথিয়াম আয়রন ফসফেট বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং নিম্ন তাপমাত্রার সমস্যা সমাধানে আরও বেশি মনোযোগ দিতে পারে। কার্বন আবরণ, মাঝারি ন্যানো-করণ (উল্লেখ্য যে এটি মধ্যপন্থী, স্পষ্টতই সূক্ষ্মের সরল যুক্তি ভাল নয়), এবং কণার পৃষ্ঠে আয়নিক পরিবাহী গঠন হল সবচেয়ে সাধারণ কৌশল।

B. ত্রিনারি পদার্থের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা নিজেই তুলনামূলকভাবে ভালো, কিন্তু এর প্রতিক্রিয়াশীলতা খুব বেশি, তাই ত্রিনারি উপাদান খুব কমই ন্যানো- আকারের হয় (ন্যানো-রাসায়নিক পদার্থের উন্নতির জন্য একটি প্রতিষেধক নয় বস্তুগত কার্যকারিতা, বিশেষ করে ব্যাটারির ক্ষেত্রে। কখনও কখনও প্রচুর প্রতিকূল প্রভাব রয়েছে), এবং পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াগুলির (ইলেক্ট্রোলাইট সহ) সুরক্ষা এবং প্রতিরোধের দিকে আরও বেশি মনোযোগ দেওয়া হয়, সর্বোপরি, বর্তমান ত্রিদেশীয় উপকরণগুলির অন্যতম প্রধান পয়েন্ট। নিরাপত্তা, এবং সাম্প্রতিক ঘন ঘন ব্যাটারি নিরাপত্তা দুর্ঘটনা এছাড়াও এই বিষয়ে. উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা এগিয়ে রাখুন।

C. লিথিয়াম ম্যাঙ্গানেট জীবনের প্রতি বেশি মনোযোগ দেয়। বর্তমানে, বাজারে অনেক লিথিয়াম ম্যাঙ্গানেট সিরিজের দ্রুত-চার্জিং ব্যাটারি রয়েছে৷

নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড

যখন একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি চার্জ করা হয়, তখন লিথিয়াম নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডে স্থানান্তরিত হয়। দ্রুত চার্জিং এর উচ্চ কারেন্ট দ্বারা আনা উচ্চ সম্ভাবনা নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড সম্ভাব্য আরও নেতিবাচক হতে হবে। এই সময়ে, লিথিয়ামকে দ্রুত গ্রহণ করার জন্য নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের চাপ বৃদ্ধি পাবে এবং লিথিয়াম ডেনড্রাইট তৈরির প্রবণতা বৃদ্ধি পাবে। তাই, দ্রুত চার্জ করার সময় নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডকে শুধুমাত্র লিথিয়াম ডিফিউশনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে না তাই, দ্রুত চার্জিং কোষের প্রধান প্রযুক্তিগত অসুবিধা হল নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডে লিথিয়াম আয়ন সন্নিবেশ করা।

A. বর্তমানে, বাজারে প্রভাবশালী নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান এখনও গ্রাফাইট (বাজার শেয়ারের প্রায় 90 শতাংশের জন্য অ্যাকাউন্টিং)৷ অন্য কোন মৌলিক কারণ - সস্তা নয়, এবং গ্রাফাইটের ব্যাপক প্রক্রিয়াকরণ কর্মক্ষমতা এবং শক্তির ঘনত্ব তুলনামূলকভাবে ভাল, এবং ত্রুটিগুলি তুলনামূলকভাবে কম। . অবশ্যই, গ্রাফাইট নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডেও সমস্যা রয়েছে। এর পৃষ্ঠটি ইলেক্ট্রোলাইটের প্রতি সংবেদনশীল, এবং লিথিয়ামের ইন্টারক্যালেশন প্রতিক্রিয়ার একটি শক্তিশালী দিকনির্দেশনা রয়েছে। অতএব, এটির কাঠামোগত স্থিতিশীলতা উন্নত করতে এবং স্তরে লিথিয়াম আয়নগুলির বিস্তারকে উন্নীত করার জন্য প্রধানত গ্রাফাইট পৃষ্ঠের চিকিত্সা করা প্রয়োজন। অভিমুখ.

B. হার্ড কার্বন এবং নরম কার্বন পদার্থেরও সাম্প্রতিক বছরগুলিতে অনেক উন্নতি হয়েছে: হার্ড কার্বন পদার্থের উচ্চ লিথিয়াম ইন্টারক্যালেশন সম্ভাবনা রয়েছে এবং উপাদানে মাইক্রোপোর রয়েছে, তাই প্রতিক্রিয়া গতিবিদ্যা ভাল; যদিও নরম কার্বন উপাদানগুলির ইলেক্ট্রোলাইটের সাথে ভাল সামঞ্জস্য রয়েছে, এমসিএমবি উপাদানটিও খুব প্রতিনিধিত্বশীল, তবে শক্ত এবং নরম কার্বন উপাদানগুলির কার্যকারিতা সাধারণত কম এবং খরচ বেশি (এবং এটি শিল্পের দৃষ্টিকোণ থেকে খুব আশাব্যঞ্জক নয় গ্রাফাইট হিসাবে সস্তা), তাই বর্তমান খরচ গ্রাফাইটের তুলনায় অনেক কম, এবং এটি ব্যাটারির কিছু বিশেষ ক্ষেত্রে বেশি ব্যবহৃত হয়।

সি. লিথিয়াম টাইটানেট সম্পর্কে কেমন? সহজভাবে বলতে গেলে: লিথিয়াম টাইটানেটের সুবিধা হল উচ্চ শক্তির ঘনত্ব এবং নিরাপত্তা, এবং অসুবিধাগুলিও সুস্পষ্ট, শক্তির ঘনত্ব খুবই কম, এবং Wh দ্বারা গণনা করা খরচ খুব বেশি। তাই, লিথিয়াম টাইটানেট ব্যাটারির দৃষ্টিভঙ্গি কিছু নির্দিষ্ট অনুষ্ঠানে সুবিধা সহ একটি দরকারী প্রযুক্তি, কিন্তু এটি খরচ এবং ক্রুজিং পরিসরের উচ্চ প্রয়োজনীয়তা সহ অনেক অনুষ্ঠানের জন্য উপযুক্ত নয়।

D. Silicon anode material is an important development direction. Panasonic's new 18650 battery has begun the commercial process of such materials. However, how to achieve a balance between the performance pursued by nanotechnology and the general micron-scale requirements of the battery industry for materials is still a challenging task.

ডায়াফ্রাম

পাওয়ার ব্যাটারির জন্য, উচ্চ কারেন্ট অপারেশন তাদের নিরাপত্তা এবং জীবনের জন্য উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা প্রদান করে। বিভাজক আবরণ প্রযুক্তি অনিবার্য. সিরামিক-প্রলিপ্ত বিভাজকগুলি দ্রুত দূরে ঠেলে দেওয়া হচ্ছে কারণ তাদের উচ্চ নিরাপত্তা এবং ইলেক্ট্রোলাইটের অমেধ্য গ্রাস করার ক্ষমতা, বিশেষ করে টারনারি ব্যাটারির নিরাপত্তার উন্নতির জন্য।

বর্তমানে সিরামিক ডায়াফ্রামের জন্য ব্যবহৃত প্রধান ব্যবস্থা হল ঐতিহ্যবাহী ডায়াফ্রামের পৃষ্ঠকে অ্যালুমিনা কণা দিয়ে আবরণ করা। একটি অপেক্ষাকৃত অভিনব পদ্ধতি হল ডায়াফ্রামের উপর কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট ফাইবার আবরণ করা। এই জাতীয় ডায়াফ্রামগুলির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা কম এবং ডায়াফ্রামের জন্য ভাল যান্ত্রিক সমর্থন রয়েছে। চমৎকার, এবং এটি পরিষেবার সময় ডায়াফ্রামের ছিদ্রগুলিকে ব্লক করার প্রবণতা কম।

প্রলিপ্ত মধ্যচ্ছদা ভাল স্থায়িত্ব আছে. এমনকি যদি তাপমাত্রা তুলনামূলকভাবে বেশি হয়, তবে এটি সঙ্কুচিত হওয়া এবং বিকৃত হওয়া সহজ নয় যা একটি শর্ট সার্কিট সৃষ্টি করে। জিয়াংসু কিংতাও এনার্জি কোম্পানি, যা প্রযুক্তিগতভাবে একাডেমিশিয়ান ন্যান সিওয়েন, স্কুল অফ ম্যাটেরিয়ালস, সিংহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষণা গ্রুপ দ্বারা সমর্থিত, এই বিষয়ে কিছু প্রতিনিধিত্বমূলক পণ্য রয়েছে। কাজ.

ইলেক্ট্রোলাইট

দ্রুত-চার্জিং লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির কার্যক্ষমতার উপর ইলেক্ট্রোলাইটের দারুণ প্রভাব রয়েছে। দ্রুত চার্জিং এবং উচ্চ কারেন্টের অধীনে ব্যাটারির স্থায়িত্ব এবং নিরাপত্তা নিশ্চিত করতে, ইলেক্ট্রোলাইটকে অবশ্যই নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলি পূরণ করতে হবে: A) এটি পচে যাবে না, B) পরিবাহিতা অবশ্যই উচ্চ হতে হবে এবং C) এটি ইতিবাচক এবং নেতিবাচকের জন্য জড় উপকরণ, এবং প্রতিক্রিয়া বা দ্রবীভূত করতে পারে না।

যদি এই প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে হয় তবে মূলটি হল সংযোজন এবং কার্যকরী ইলেক্ট্রোলাইটগুলি ব্যবহার করা। উদাহরণস্বরূপ, টারনারি ফাস্ট রিচার্জেবল ব্যাটারির নিরাপত্তা এটির দ্বারা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয় এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের জন্য বিভিন্ন সংযোজন, শিখা প্রতিরোধক এবং অতিরিক্ত চার্জিং-এর জন্য একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে এর নিরাপত্তা উন্নত করার জন্য এটিতে অবশ্যই যোগ করতে হবে। . লিথিয়াম টাইটানেট ব্যাটারির দীর্ঘ-সমস্যা, উচ্চ তাপমাত্রার পেট ফাঁপা, এছাড়াও উচ্চ তাপমাত্রা কার্যকরী ইলেক্ট্রোলাইট দ্বারা উন্নত করতে হবে।

ব্যাটারি গঠন নকশা

একটি সাধারণ অপ্টিমাইজেশান কৌশল স্ট্যাকড VS উইন্ডিং। স্ট্যাক করা ব্যাটারির ইলেক্ট্রোডগুলি একটি সমান্তরাল সম্পর্কের সমতুল্য, এবং উইন্ডিং টাইপ একটি সিরিজ সংযোগের সমতুল্য। অতএব, পূর্বের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ অনেক ছোট, এবং এটি পাওয়ার প্রকারের জন্য আরও উপযুক্ত। উপলক্ষ

এছাড়াও, আপনি অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ এবং তাপ অপচয়ের সমস্যা সমাধানের জন্য ট্যাবের সংখ্যার উপর কঠোর পরিশ্রম করতে পারেন। উপরন্তু, উচ্চ পরিবাহিতা ইলেক্ট্রোড সামগ্রী ব্যবহার করা, আরও পরিবাহী এজেন্ট ব্যবহার করা এবং পাতলা ইলেক্ট্রোডের আবরণও সম্ভাব্য কৌশল।

উপসংহারে, যে কারণগুলি ব্যাটারির ভিতরে চার্জ আন্দোলনকে প্রভাবিত করে এবং ইন্টারক্যালেটেড ইলেক্ট্রোড গর্তের হার লিথিয়াম ব্যাটারির দ্রুত চার্জিং ক্ষমতাকে প্রভাবিত করবে।

দ্রুত চার্জিং প্রযুক্তির ভবিষ্যত

বৈদ্যুতিক গাড়ির দ্রুত চার্জিং প্রযুক্তি একটি ঐতিহাসিক দিক বা প্যানে একটি ফ্ল্যাশ কিনা, আসলে, বিভিন্ন মতামত এবং কোন উপসংহার নেই। পরিসীমা উদ্বেগের একটি বিকল্প সমাধান হিসাবে, এটি ব্যাটারি শক্তি ঘনত্ব এবং সামগ্রিক গাড়ির খরচ সহ একটি প্ল্যাটফর্মে বিবেচনা করা হয়।

Energy density and fast charging performance, in the same battery, can be said to be incompatible in two directions, and cannot have both. The pursuit of battery energy density is currently the mainstream. When the energy density is high enough, a car has enough power to avoid the so-called "mileage anxiety", and the demand for battery rate charging performance will be reduced; at the same time, if the power is large, if the battery cost per kWh is not low enough, then whether it can be used Ding Kemao's purchase of electricity that is "not anxious" requires consumers to make a choice. Thinking about it this way, fast charging has the value of existence. Another angle is the cost of fast charging facilities, which is of course part of the cost of promoting electrification in the whole society.

দ্রুত চার্জিং প্রযুক্তিকে বৃহৎ পরিসরে প্রচার করা যেতে পারে কি না, কে শক্তির ঘনত্ব এবং দ্রুত চার্জিং প্রযুক্তিতে দ্রুত বিকাশ করে এবং দুটি প্রযুক্তির মধ্যে কোনটি খরচ কমিয়ে দেয়, ভবিষ্যতে এটি একটি নির্ধারক ভূমিকা পালন করতে পারে।