Aðgerð í litíum rafhlöðum
Aðgerð í litíum rafhlöðum, sérstaklega þeim sem nota litíum þíónýl klóríð (LiSOCl2) efnafræði, vísar til algengs fyrirbæris þar sem þunn filma myndast yfir litíumskautinu. Þessi kvikmynd er aðallega samsett úr litíumklóríði (LiCl), aukaafurð frumefnahvarfsins innan frumunnar. Þó að þetta aðgerðarlag geti haft áhrif á afköst rafhlöðunnar, sérstaklega eftir langan tíma óvirkni, gegnir það einnig mikilvægu hlutverki við að auka geymsluþol og öryggi rafhlöðunnar.
Myndun aðgerðarlagsins
Í litíum þíónýl klóríð rafhlöðum á sér stað aðgerðaleysi á sér stað náttúrulega vegna viðbragða milli litíum rafskautsins og þíónýl klóríð (SOCl2) raflausnarinnar. Þetta hvarf framleiðir litíumklóríð (LiCl) og brennisteinsdíoxíð (SO2) sem aukaafurðir. Litíumklóríðið myndar smám saman þunnt, fast lag á yfirborði litíumskautsins. Þetta lag virkar sem rafmagns einangrunarefni og hindrar flæði jóna á milli rafskautsins og bakskautsins.
Kostir aðgerðaleysis
Passunarlagið er ekki alveg skaðlegt. Helsti ávinningur þess er að auka geymsluþol rafhlöðunnar. Með því að takmarka sjálfsafhleðsluhraða rafhlöðunnar tryggir passivation lagið að rafhlaðan haldi hleðslu sinni yfir langan geymslutíma, sem gerir LiSOCl2 rafhlöður tilvalnar fyrir forrit þar sem langtímaáreiðanleiki án viðhalds skiptir sköpum, svo sem í neyðar- og varaafli. vistir, her og lækningatæki.
Þar að auki stuðlar passivation lagið að heildaröryggi rafhlöðunnar. Það kemur í veg fyrir óhófleg viðbrögð milli rafskautsins og raflausnarinnar, sem getur leitt til ofhitnunar, rofs eða jafnvel sprenginga í alvarlegum tilfellum.
Áskoranir aðgerðarleysis
Þrátt fyrir kosti þess hefur aðgerðaleysi í för með sér verulegar áskoranir, sérstaklega þegar rafhlaðan er tekin í notkun aftur eftir langan tíma óvirkni. Einangrunareiginleikar aðgerðarlagsins geta leitt til aukinnar innri viðnáms, sem getur leitt til:
●Minni upphafsspenna (spennu seinkun)
●Minni heildargeta
●Hægari viðbragðstími
Þessi áhrif geta verið erfið í tækjum sem krefjast mikils afls strax við virkjun, eins og GPS rekja spor einhvers, neyðarstaðsetningarsenda og sumra lækningatækja.
Fjarlægja eða draga úr áhrifum aðgerðarleysis
1. Beitt álagi: Ein algeng aðferð til að draga úr áhrifum passivation felur í sér að beita hóflegu rafmagnsálagi á rafhlöðuna. Þetta álag hjálpar til við að „brjóta“ passiveringslagið, sem gerir jónunum kleift að flæða frjálsari á milli rafskautanna. Þessi aðferð er oft notuð þegar tæki eru tekin úr geymslu og þurfa að virka strax.
2. Púlshleðsla: Í alvarlegri tilfellum er hægt að nota tækni sem kallast púlshleðsla. Þetta felur í sér að beita röð af stuttum, hástraumspúlsum á rafhlöðuna til að trufla aðgerðaleysislagið af meiri árásargirni. Þessi aðferð getur verið árangursrík en verður að stjórna henni vandlega til að skemma ekki rafhlöðuna.
3. Rafhlöðuaðlögun: Sum tæki eru með loftræstingarferli sem setur reglulega álag á rafhlöðuna meðan á geymslu stendur. Þessi fyrirbyggjandi ráðstöfun hjálpar til við að lágmarka þykkt aðgerðarlagsins sem myndast, og tryggir að rafhlaðan sé áfram tilbúin til notkunar án þess að rýrni verulega.
4. Stýrðar geymsluaðstæður: Geymsla rafhlöðanna við stýrðar umhverfisaðstæður (ákjósanlegur hitastig og raki) getur einnig dregið úr hraða myndun passivation lags. Kólnandi hitastig getur hægt á efnahvörfum sem taka þátt í passivering.
5. Kemísk aukefni: Sumir rafhlöðuframleiðendur bæta við efnasamböndum við raflausnina sem geta takmarkað vöxt eða stöðugleika passiveringslagsins. Þessi aukefni eru hönnuð til að halda innri viðnáminu á viðráðanlegu stigi án þess að skerða öryggi eða geymsluþol rafhlöðunnar.
Að lokum, þó að passivering geti í upphafi virst sem ókostur í litíum þíónýlklóríð rafhlöðum, þá er það tvíeggjað sverð sem býður einnig upp á verulegan ávinning. Skilningur á eðli aðgerðaleysis, áhrifum hennar og aðferðum til að draga úr þessum áhrifum er mikilvægt til að hámarka afköst þessara rafhlaðna í hagnýtri notkun. Aðferðir eins og að beita álagi, púlshleðslu og rafhlöðuástand eru mikilvægar til að stjórna passivering, sérstaklega í mikilvægum og áreiðanlegum forritum. Eftir því sem tækninni fleygir fram er gert ráð fyrir frekari endurbótum á rafhlöðuefnafræði og stjórnunarkerfum til að auka meðhöndlun aðgerðaleysis og auka þar með nothæfi og skilvirkni litíum-undirstaða rafhlöður.
Birtingartími: maí-11-2024
