Kāpēc litija jonu akumulatori nemitīgi pastāvīgi?

Litija jonu baterijas pamatprincipi ir šādi -

Kad akumulators ir pilnībā uzlādēts, negatīvais elektrods ir pilns ar litija joniem.

Tiklīdz tas ir savienots ar ierīci, šie litija joni sāk pārvietoties pa elektrolītu uz pozitīvo elektrodu, un šī ķīmiskā reakcija rada elektrisko lādiņu pie spailēm.

Ja negatīvajā plāksnītē nav vairāk litija jonu, akumulators ir plakans un nepieciešamas uzlādēšana, lai mainītu procesu.

Kā darbojas litija jonu akumulators

bet patiesībā process nav pilnīgi perfekts. No pirmā izlādes un uzlādes cikla akumulatora jauda kļūst sliktāka.

Spēlē ir četri jautājumi:

Cietā elektrolīta saskarne veidojas uz negatīvo elektrodu

Elektrolīta oksidēšanās pozitīvajā elektrodā

Litija pārklājums

Mehāniskā degradācija

Cietā elektrolīta saskarne un elektrolīta oksidācija

Lai gan litija jonu akumulators tiek uzlādēts, litija oksīds un litija karbonāta atomi veido filmu negatīvajam elektrodam, kas pazīstams kā cietā elektrolīta saskarne (SEI).

Pozitīvā elektrodā tiek novērota līdzīga filma, kas pazīstama kā elektrolīta oksidēšanās, ja akumulatoru darbina pilnā vai gandrīz pilnīgā uzlādes stāvoklī temperatūrā 104 ° F (40 ° C) vai augstāk. Elektrolīda oksidēšana nav nekas jauns, šis process tiek aktīvi izmantots, lai apstrādātu metālus, lai tie nerūsītu. Tas ir ļoti populārs jahtu nozarē, taču akumulatorā tas nav gaidīts.

Šis siltums var izklausīties reti, taču darbības temperatūra ierīcēs, piemēram, klēpjdatoros, bieži var ievērojami pārsniegt šo ierobežojumu. Tā ir izplatīta arī dažās pasaules daļās, jo Nissan ir atklājis, ka to elektroenerģijas īpašnieki, kas dzīvo tādās karstās vietās kā Arizona, iesūdzēti sakarā ar sliktu akumulatora ietilpību pēc salīdzinoši mazu izlādes un papildināšanas ciklu.

Elektrolīda oksidēšana arī palielina pašizlādes ātrumu, kas var izskaidrot, kāpēc dažām baterijām, šķiet, ir nepieciešama regulāra uzlāde, pat ja tās netiek lietotas.

Šīs filmas sākotnēji ir tik plānas, ka lielākā daļa litija jonu var iet cauri, bet pēc pakāpeniskas uzlādes un iztukšošanas ciklu pakāpeniskas sabiezēšanas. Katru reizi, kad filma sabiezē, tas samazina litija jonu skaitu, kas var pārvietoties starp plāksnēm, ietekmējot akumulatora spēju pilnībā uzlādēt, kā arī palielināt laiku, kas nepieciešams, lai uzlādētu.

Dažādi ražotāji ir spējuši samazināt vienas vai vairāku filmu veidošanos, pievienojot elektrolītam noteiktas ķimikālijas, bet nevienam nav izdevies pilnībā apturēt procesu.

Kad litija jonu baterijas tiek ātri uzlādētas, likme, pie kuras joni atstāj pozitīvo elektrodu, un virzienā uz negatīvo elektrodu pārsniedz ātrumu, kādā negatīvs elektrods spēj absorbēt jonus. Šādos gadījumos joni pēc tam kļūst par metāla depozītu uz elektroda.

Pozitīvais elektrods ir īpaši vājš absorbējošos jonos zemās temperatūrās, tāpēc sajauciet ātru uzlādi un aukstumu, un jūs saņemat ātrās litija pārklājuma recepti.

Mazāk jonu ap nozīmē mazāku akumulatora ietilpību. Ekstremākos apstākļos uzkrāšanās var izraisīt akumulatora īssavienojumu un pilnībā neizdoties.

36v 12Ah Li-ion akumulators