Ubupilibulo bwa litiamu -ioni amabatiri ya malaiti?

◆Bushe amafuta ya menshi yaba shani?

◆Ukwambilapo kwa fyakupangapanga ifyakosa

Iciputulwa ca mafuta, icacindama nga nshi icaamabatiri ya lithiamu, ilabomba umulimo uukalamba mu mipepele ya kushalika kwa battery-ukufumyapo.

Tacili fye icakwata umulimo wa kutwala bwino ama ions ya lithium no kutwala amaka ya nomba, lelo na kabili cili ne mibele ya kucingililamo iya kucingililamo bwino bwino ukupita kwa ma electron ukwalungatana pa kati ka ma electrode ayasuma na ayabipa. Mu cilangililo, umulopa wa mulilo waba nga "umulopa" mukati ka battery ya lithium -ion, ukushininkisha ukumfwana pakati ka fipe fya mulilo ifisuma ne fibi, muli ifyo ukushininkisha ukutunguluka kwawama ukwa nshita yonse iya kufumyapo umulilo.

Icisuma icakubomfya ku battery ya lithiamu cifwile ukufikilisha ififwaikwa fisano ifikonkelepo:

Pa mulandu wa kuti ukufwaya kwa maka ya battery kulekulilako, ubuteko bwa battery bulekula bwangu bwangu, kabili ifipe fya kupangapanga fyalyaluka nga nshi. Mu kupusanako, ukutunguluka kwa mibombele ya fya kupangapanga kwashala ku numa. Pali ino nshita, ukupanga amabatiri ya lithium -ion kuti kwaputulwa mu misango itatu: amabatiri ayabula amenshi, amabatiri aya menshi, na amabatiri ayakosa.

Icishili-ica menshi icakusungusha

 

Amafuta ayashili aya menshi ayasunguluka mu ma battery ya lithium-ion yalosha ku mibombele ya menshi ayasunguluka ayabula amenshi, ukucila ayapangwa ne fyakusungulula, ifyakusungusha (ilingi line umucele wa lithium), ne fyakusanshamo. Iyi ifintu ifishili -ifyakusungusha ifya menshi ilingi line fyasungulula ifya mweo, ukucila ifyakusungusha ifya menshi, ukucingilila ukusansa kwa menshi nangu ifibi ificitika ku fintu fyakusungusha ifya menshi. Umucele wa lithium e utwala ifya kubalilapo ifya kutwala ifya lithium, ifya kusungusha filabomba nge fya kusungusha, ukusansa, no kwafwilisha umucele wa lithium, kabili ifya kusanshamo filabomba sana ku kuwamya imibombele ya magesi nelyo ukucingililwa kwa ma battery ya lithium.

Amafuta ya mulilo ayasangwa mu makwebo (e kutila, amafuta ya mulilo aya menshi) ayabomfiwa mu mabatiri ya lithiamu-ion, mu kubalilapo yapangilwa umucele umo nelyo ukucilapo uwa lithiamu uwasungululwa mu fyasunguluka fibili nelyo ukucilapo ifya mweo; amafuta ya mulilo ayapangwa ne cisungusho cimo tayafula nga nshi. Icilengele ukubomfya ifya kusungusha ifingi ni co amabatiri ya cine cine-aya calo yalikwata ifyapusana, nangu fye ifya kukansana, ifya kufwaya ifyakosa ukufikilisha ukubomfya umuti umo uwa kusungusha. Icakumwenako, amafuta ya mulilo kuti yafwaya ukupita kwa menshi ayengi lintu na kabili yaba ne cipimo ca maka icakulisha; kanshi, ifipe ifyakwata imibele yalekanalekana iya ku mubili ilingi line filabomfiwa pamo, ukulanga imibele yalekanalekana pa nshita imo ine. Na kabili, umucele wa lithium ilingi line taubomfiwa pa nshita imo ine pantu ukusalapo kwa mucele wa lithium kwalicepa, kabili ubusuma bwa uko tabumoneka bwangu.

Icisuma ica kupanga ifya kulya fifwile ukuba ne mibele yacindama iyakonkapo: Icakubalilapo, cikabila umusango ukalamba uwa dielectric pa kushininkisha ukuti umucele wa lithium ulesunguluka bwino; ica bubili, balingile ukuba ne cifulo ca kusunguluka icacepa kabili ica kubilisha icakulisha pa kuti basansabike umusango wa mulimo wa kupya uwa electrolyte; ica butatu, ukucepa kwa mubili kulaafwa ukutungilila ukutamfiwa kwalinga ukwa ma ions ya lithiamu mu kati; kabili mu kupelako, ifi ifisungusho fifwile ukuba ifya mutengo kabili ifyakwata ubukali ubunono (nga calinga ukukana-ubukali). Amakompawundi ya carbonate, nga cimo ica fipe fya kubalilapo kabili ifyabomfiwa sana mu fyakupangapanga ifya lithium -ion, fyakwata icifulo icacindama mu fyakupangapanga ifyakupangapanga.

Pali ino nshita, uyu musango wa cisungusho cisanshamo imisango ibili iya mipangilwe: iya muputule no mulongo. Icitabo cili pe samba cilefumyapo ifipimo fya mubili ifyalinga ifya fipe ifingi ifibomfiwa sana ifyabula amenshi, ifyakupanga ifyakupangapanga, ne fyakupangapanga ifya mweo.

Pali ino nshita, ifya kunwa ifya alkyl filabomfiwa sana mu fya kupangapanga ifya maka. Ifi ifisungusho fyalikwata ukucingililwa kusuma ukwa oxidation kabili filalanga ukushintilila bwino bwino mu mibele ya maka ayakulisha. Amakabonati ayashinguluka, pamo nga amakabonati ya ethylene na kabonati ya propilene, yaishibikwa pa mulandu wa kuti yali ayakulisha aya kupanga amafuta, icalola mu kuti kuti yasungulula umucele wa lithium bwino bwino; nangu cibe fyo, pa mulandu wa maka ya maka aya pa kati ka molekyulu, ifi ifisungusho fyalikwata ubukata ubukulu, ubulenga ukucefyako ukupita kwa ma ion ya lithium muli fi. Mukupusanako, amafuta ya mishipa, pamo nga amafuta ya dimethyl na amafuta ya diethyl, ilyo yalikwata ubukata ubunono, nayo yalikwata amafuta ayacepa, icalenga ukuti umucele wa lithium ulebomba bwino. Eico, pa kupekanya inshila sha kupwishishamo ifyasuko ifyakwata amaka ya ionic ayacilapo, imisango yalekanalekana iya fyasuko ilingi line ilasankanishiwa, pamo nga ukusankanya kwa PC + DEC nelyo EC + DMC. Umucele wa lithiamu, nga intulo ya ma ion ya lithiamu mu fya kupangapanga, ulabomba umulimo ukalamba mu kutwala ama ion ya lithiamu mu nshita ya kulipila no kufumya amabatiri ya lithiamu. Ukubomba kwabo kulakuma ifintu ifingi ifya ma battery ya lithium, ukubikapo no kufina kwa maka, ukufina kwa maka, ukubomfya kwa maka, ubumi bwa kutendekelako, no kucingililwa. Pali ino nshita, mu kufwailisha kwa mu laboratory na mu mibombele ya fyakupangapanga, umucele wa lithium uuli ne mishilwa iikalamba iya anionic no kucincimusha kwa redox ukwakulisha kulasalwa. Ukushintilila pa mipangilwe yabo iya kemikali, umucele wa lithiamu kuti waputulwa mu fiputulwa fibili: umucele wa lithiamu uushapangwa no mucele wa lithiamu uwapangwa. Imicele iingi iya litiamu iyabula ubumi yapangilwe, ukubikapo na LiPF6, LiclO4, LibF, na LIASF. Mu kupusanako, umucele wa lithium uwabomfiwa sana mu ma battery ya lithium yapangwa ukupitila mu kulundako amabumba ya electron aya kufumyapo ama anions aya mucele wa lithium uushapangwa, pamo nga umucele wa lithium uwabula ubutuntulu, pamo nga umucele wa lithium uwabula ubutuntulu. Icitabo cili pe samba cilanga imibele yalinga iya fya kupangapanga ifya mubili uwabomfiwa sana mu ma battery ya lithiamu -ion.

Ifyakusanshamo ni fintu ifilundwako ku fyakusanshamo ifyakupangapanga mu fipimo ifinono (ilingi line ifishicilile pali 10% ukulingana no bukulu) ifikwata imilimo iyalinga kabili kuti fyawamya nga nshi imibele ya fyakupangapanga ifya battery. Ukushintilila pa milimo yabo, ifi ifisanshiwemo kuti fyaputulwa mu fiputulwa ifingi: ifyakusanshamo ifyakupanga filimu-ifyakusanshamo ifyakupanga, ifyakucingilila umulilo, ne fyakusanshamo ifyakucingilila ukucilapo ukulipila. Ukulundapo, kuli ifyalundwako ifibomfiwa ku kulundulula ukutwala, ukuwamya imibombele mu mibele ya kucefyako- iya kukaba, nangu ukukonkomesha imitantikile ya kufwailisha na HF ukusansa mu musango wa electrolyte.