Palekana o Lithium Battery

Loaʻa i nā pākahi Lithium nā mea maikaʻi o ka portability a me ka hoʻopiʻi wikiwiki ʻana, no laila no ke aha e neʻe mau nei nā pākaʻi lead-acid a me nā ʻāpana lua ʻē aʻe i ka mākeke?
Ma waho aʻe o nā pilikia o ke kumukūʻai a me nā ʻano noiʻi like ʻole, ʻo kekahi kumu palekana.
ʻO Lithium ka metala ikaika loa ma ka honua.Ma muli o ka ikaika o kāna mau mea kemika, i ka wā e ʻike ʻia ai ka metala lithium i ka lewa, e loaʻa iā ia kahi hopena oxidation ikaika me ka oxygen, no laila hiki ke pahū, puhi a me nā mea ʻē aʻe.Eia kekahi, e hana pū ʻia ka hopena redox i loko o ka pā lithium i ka wā o ka hoʻouka ʻana a me ka hoʻokuʻu ʻana.ʻO ka pahū a me ka hoʻopau wale ʻana ke kumu ma muli o ka hōʻiliʻili ʻana, diffusion a me ka hoʻokuʻu ʻana o ka pā lithium ma hope o ka hoʻomehana ʻana.I ka pōkole, e hoʻohua nui nā pā lithium i ka wā o ka hoʻouka ʻana a me ka hoʻokuʻu ʻana, kahi e alakaʻi ai i ka piʻi ʻana o ka wela o loko o ka pā a me ka mahana ʻole ma waena o kēlā me kēia pākahi, no laila ke kumu i ka hana paʻa ʻole o ka pā.
ʻO nā ʻano hana palekana ʻole o ka puʻupuʻu lithium-ion wela (me ka overcharge a me ka overdischarge, ka hoʻouka wikiwiki a me ka hoʻokuʻu ʻana, ke kaapuni pōkole, nā kūlana hana hoʻomāinoino mechanical, kiʻekiʻe wela wela, a me nā mea ʻē aʻe). hoʻopōʻino pololei i ke kiʻiʻoniʻoni passive ma ka electrode maikaʻi ʻole a me ka ʻili electrode maikaʻi.
Nui nā kumu no ka hoʻoulu ʻana i nā pōʻino holo wela o nā pā lithium ion.Wahi a nā hiʻohiʻona o ka hoʻoulu ʻana, hiki ke hoʻokaʻawale ʻia i ka hoʻomāinoino mechanical, ka hoʻomāinoino uila a me ka hoʻohana ʻana i ka wela.ʻO ka hoʻomāinoino ʻana i ka mīkini: pili i ka acupuncture, extrusion a me ka hopena mea kaumaha ma muli o ke kuʻi kaʻa;ʻO ka hoʻomāinoino ʻana i ka uila: maʻamau ma muli o ka hoʻokele pono ʻole ʻana o ka uila a i ʻole ka hemahema o nā mea uila, me ke kaapuni pōkole, overcharge a overdischarge;ʻO ka hoʻomāinoino ʻana i ka wela: ma muli o ka wela nui ʻana i hana ʻia e ka hoʻokele wela kūpono ʻole.

Hoʻopili ʻia kēia mau ʻano hana hoʻāla ʻekolu.ʻO ka hoʻomāinoino ʻana i ka mīkini ka mea maʻamau e hoʻopōʻino a haki paha i ka diaphragm pākaukau, ka hopena i ka hoʻopili pololei ʻana ma waena o nā pou maikaʻi a maikaʻi ʻole o ka pā a me ke kaapuni pōkole, e hopena i ka hoʻomāinoino uila;Eia nō naʻe, ma lalo o ke kūlana o ka hoʻohana ʻana i ka uila, piʻi ka wela e like me ka Joule wela, e piʻi aʻe ka mahana o ka pākaukau, e ulu ana i ka hoʻomāinoino wela, e hoʻoulu hou i ke kaulahao ʻano wela o ka ʻaoʻao ʻaoʻao i loko o ka pākaukau, a hiki i ka hopena. o ka holo ana o ka wela o ka pila.
ʻO ka holo ʻana o ka wela ma muli o ka ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka wela o ka pākaukau ma mua o ka wela o ka wela, a ua hōʻiliʻili ʻia ka wela i ka nui akā ʻaʻole i pau i ka manawa.ʻO ke kumu, ʻo ka "thermal runaway" he kaʻina pōʻaiapuni manaʻo maikaʻi o ka ikehu: ʻo ka piʻi ʻana o ka mahana e wela ai ka ʻōnaehana, a piʻi aʻe ka wela ma hope o ka wela o ka ʻōnaehana, ʻo ia ka mea e lilo ai ka ʻōnaehana i mea wela.
ʻO ke kaʻina o ka holo ʻana i ka wela: i ka piʻi ʻana o ka mahana o loko, ʻo ka SEI film ma ka ʻili o ka SEI film decomposes ma lalo o ke kiʻekiʻe wela, ʻo ka lithium ion i hoʻokomo ʻia i loko o ka graphite e pane me ka electrolyte a me ka mea hoʻopaʻa, e hoʻonui hou i ka mahana o ka pākaukau. a hiki i 150 ℃, a e hiki mai ana ka hopena exothermic hou ma keia wela.Ke piʻi ka mahana o ka pākaukau ma luna o 200 ℃, decompose ka mea cathode, hoʻokuʻu i ka nui o ka wela a me ke kinoea, a hoʻomaka ka pilahi a hoʻomau i ka wela.Ua hoʻomaka ka lithium embedded anode e hana me ka electrolyte ma 250-350 ℃.Hoʻomaka ka mea cathode i hoʻopaʻa ʻia e hana i ka hopena decomposition ikaika, a ke hana nei ka electrolyte i ka hopena oxidation ikaika, e hoʻokuʻu ana i ka nui o ka wela, e hoʻoulu i ka wela kiʻekiʻe a me ka nui o ke kinoea, e hoʻoulu ai i ka puhi a me ka pahū ʻana o ka pā.
ʻO ka pilikia o ka lithium dendrite precipitation i ka wā o ka overcharge: Ma hope o ka hoʻopiha piha ʻana o ka pā lithium cobalate, noho ka nui o nā ion lithium i ka electrode maikaʻi.ʻO ia hoʻi, ʻaʻole hiki i ka cathode ke hoʻopaʻa i nā ion lithium hou aʻe i hoʻopili ʻia i ka cathode, akā i ka mokuʻāina overcharged, e ʻauʻau mau nā lithium ion ma ka cathode i ka cathode.No ka mea ʻaʻole hiki ke hoʻopiha piha ʻia, e hoʻokumu ʻia ka lithium metala ma ka cathode.ʻOiai ʻo kēia lithium metala he kristal dendritic, ua kapa ʻia ʻo ia he dendrite.Inā lōʻihi loa ka dendrite, maʻalahi ke hou ʻana i ka diaphragm, e hoʻopōkole ai i loko.ʻOiai ʻo ka carbonate ka mea nui o ka electrolyte, haʻahaʻa kona wahi hoʻāla a me kona wahi paila, no laila e ʻā a pahū paha i ka wela kiʻekiʻe.

Inā he polymer lithium pākahiko, he colloidal ka electrolyte, kahi i maʻalahi i ka puhi ʻino ʻana.I mea e hoʻoponopono ai i kēia pilikia, hoʻāʻo nā ʻepekema e pani i nā mea cathode palekana.ʻO ka mea o ka pā lithium manganate he mau pono.Hiki iā ia ke hōʻoia i ka lithium ion o ka electrode maikaʻi hiki ke hoʻopili piha ʻia i loko o ka puka kalapona o ka electrode maikaʻi ʻole ma lalo o ka mokuʻāina piha, ma kahi o ka loaʻa ʻana o kekahi mau koena i loko o ka electrode maikaʻi e like me ka lithium cobalate, kahi e pale ai i ka hanauna o dendrites.ʻO ka hana paʻa o ka lithium manganate e hoʻohaʻahaʻa loa i kāna hana oxidation ma mua o ka lithium cobalate.ʻOiai inā he kaapuni pōkole waho (ma mua o kahi kaapuni pōkole kūloko), hiki iā ia ke pale i ka puhi ʻana a me ka pahū i hoʻokumu ʻia e ka ua metala lithium.ʻO ka lithium iron phosphate he kiʻekiʻe ka wela wela a me ka haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa o ka electrolyte, no laila he palekana kiʻekiʻe.
Hōʻike ʻia ka attenuation kahiko o ka pākaukau lithium ion e ka hiki ke attenuation a me ka piʻi ʻana o ke kūpaʻa kūloko, a ʻo kāna ʻano hana hoʻoluhi kahiko i loko o ka nalowale o nā mea hana maikaʻi a maikaʻi ʻole a me ka nalowale o nā ion lithium i loaʻa.Ke ʻelemakule a palaho ka mea cathode, a lawa ʻole ka hiki o ka cathode, ʻoi aku ka nui o ka pilikia o ka hoʻomohala lithium mai ka cathode.Ma lalo o ke kūlana o ka hoʻokuʻu ʻana, e piʻi aʻe ka hiki o ka cathode i ka lithium ma luna o 3V, ʻoi aku ka kiʻekiʻe ma mua o ka hoʻoheheʻe ʻana o ke keleawe, e hoʻoheheʻe ʻia ka ʻohi keleawe.E hoʻoheheʻe ʻia nā iona keleawe i hoʻoheheʻe ʻia ma ka ʻili cathode a hana i nā dendrites keleawe.E hele ana nā dendrites keleawe ma ka diaphragm, e hoʻopilikia i ka hana palekana o ka pākaukau.
Eia kekahi, e emi iho ka nui o ka pale ʻana o nā ʻōpio kahiko, ma muli o ka piʻi ʻana o ke kūpaʻa kūloko a me ka emi ʻana o nā mea hana maikaʻi a maikaʻi ʻole, e hopena i ka piʻi ʻana o ka wela joule i ka wā o ka overcharging o nā pā.Ma lalo o ka liʻiliʻi o ka overcharging, hiki ke hoʻoulu ʻia nā ʻaoʻao ʻaoʻao, e hoʻoheheʻe i ka wela o nā pā.Ma ke ʻano o ke kūpaʻa wela, ʻo ka hoʻololi ʻana o ka lithium mai ka cathode e alakaʻi i ka emi ʻana o ka paʻa wela o ka pā.
Ma kahi huaʻōlelo, e hoʻemi nui ʻia ka hana palekana o ka pākaukau kahiko, kahi e hoʻopilikia nui ai i ka palekana o ka pā.ʻO ka hopena maʻamau, ʻo ia ka hoʻolako ʻana i ka ʻōnaehana mālama ʻana i ka ikehu me kahi ʻōnaehana hoʻokele pākaukau (BMS).No ka laʻana, hiki i nā ʻeke 8000 18650 i hoʻohana ʻia ma Tesla Model S ke ʻike i ka nānā ʻana i ka manawa maoli o nā ʻāpana kino like ʻole o ka pākaukau, loiloi i ke kūlana hoʻohana ʻana i ka pākaukau, a hana i ka ʻike pūnaewele a me ka ʻōlelo aʻo mua ma o kāna ʻōnaehana hoʻokele pila.I ka manawa like, hiki iā ia ke hana i ka hoʻokuʻu ʻana a me ka pre charge control, ka mālama ʻana i ka pākaukau a me ka hoʻokele wela.