லித்தியம் அயன் பேட்டரி என்றால் என்ன - சாதனம் மற்றும் வகைகள்

மின்னணு சாதனங்களின் இயக்கத்தின் முக்கிய உறுப்பு ரிச்சார்ஜபிள் பேட்டரி (ACB) ஆகும். அவர்களின் நீண்ட சுயாட்சியை உறுதி செய்வதற்கான வளர்ந்து வரும் கோரிக்கைகள் இந்தப் பகுதியில் தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சியைத் தூண்டி புதிய தொழில்நுட்பத் தீர்வுகளின் தோற்றத்திற்கு வழிவகுக்கும்.

பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் நிக்கல்-காட்மியம் (Ni-Cd) மற்றும் நிக்கல்-மெட்டல் ஹைட்ரைடு (Ni-MH) பேட்டரிகள் மாற்றாக உள்ளன - முதலில் லித்தியம் பேட்டரிகள், பின்னர் மேம்பட்ட லித்தியம்-அயன் (Li-ion) பேட்டரிகள்.

தோற்றத்தின் வரலாறு

இதுபோன்ற முதல் பேட்டரிகள் 70 களில் தோன்றின. கடந்த நூற்றாண்டு. மேம்பட்ட பண்புகள் காரணமாக அவை உடனடியாக தேவையைப் பெற்றன. தனிமங்களின் நேர்முனையானது உலோக லித்தியத்தால் ஆனது, அதன் பண்புகள் குறிப்பிட்ட ஆற்றலை அதிகரிக்கச் செய்தது. இப்படித்தான் லித்தியம் பேட்டரிகள் பிறந்தன.

புதிய பேட்டரிகள் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க குறைபாட்டைக் கொண்டிருந்தன - வெடிப்பு மற்றும் பற்றவைப்பு அதிக ஆபத்து.காரணம் எலக்ட்ரோடு மேற்பரப்பில் ஒரு லித்தியம் படம் உருவாகிறது, இது வெப்பநிலை நிலைத்தன்மையை மீறுவதற்கு வழிவகுத்தது. அதிகபட்ச சுமை நேரத்தில், பேட்டரி வெடிக்கக்கூடும்.

தொழில்நுட்பத்தின் சுத்திகரிப்பு அதன் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகளைப் பயன்படுத்துவதற்கு ஆதரவாக பேட்டரி கூறுகளில் தூய லித்தியத்தை கைவிட வழிவகுத்தது. லித்தியம்-அயன் பேட்டரி ஒரு நல்ல தீர்வாக நிரூபிக்கப்பட்டது.

இந்த வகை அயன் பேட்டரி அதிக பாதுகாப்பால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, இது ஆற்றல் அடர்த்தியில் சிறிதளவு குறைவதால் பெறப்படுகிறது, ஆனால் நிலையான தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம் இந்த குறிகாட்டியில் இழப்பை குறைந்தபட்சமாகக் குறைக்க முடிந்தது.

சாதனம்

கார்பன் பொருள் (கிராஃபைட்) கத்தோட் மற்றும் கோபால்ட் ஆக்சைடு அனோட் கொண்ட பேட்டரியின் வளர்ச்சிக்குப் பிறகு நுகர்வோர் மின்னணுத் துறையில் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் அறிமுகம் ஒரு முன்னேற்றத்தைப் பெற்றது.

பேட்டரி வெளியேற்றத்தின் செயல்பாட்டில், லித்தியம் அயனிகள் கேத்தோடு பொருளிலிருந்து அகற்றப்பட்டு எதிர் மின்முனையின் கோபால்ட் ஆக்சைடில் சேர்க்கப்படுகின்றன; சார்ஜ் செய்யும் போது, ​​செயல்முறை எதிர் திசையில் செல்கிறது. இவ்வாறு, லித்தியம் அயனிகள் ஒரு மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகின்றன, ஒரு மின்முனையிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு நகரும்.

லி-அயன் பேட்டரிகள் உருளை மற்றும் பிரிஸ்மாடிக் பதிப்புகளில் தயாரிக்கப்படுகின்றன. ஒரு உருளை அமைப்பில், எலக்ட்ரோலைட்-செறிவூட்டப்பட்ட பொருளால் பிரிக்கப்பட்ட தட்டையான மின்முனைகளின் இரண்டு ரிப்பன்கள் உருட்டப்பட்டு சீல் செய்யப்பட்ட உலோக பெட்டியில் வைக்கப்படுகின்றன. கேத்தோடு பொருள் அலுமினியத் தாளிலும், நேர்மின்வாய்ப் பொருள் செப்புத் தாளிலும் வைக்கப்படுகிறது.

ஒரு ப்ரிஸ்மாடிக் பேட்டரி வடிவமைப்பு செவ்வக வடிவ தகடுகளை ஒன்றன் மேல் ஒன்றாக அடுக்கி வைப்பதன் மூலம் பெறப்படுகிறது. பேட்டரியின் இந்த வடிவம் மின்னணு சாதனத்தின் தளவமைப்பை மிகவும் அடர்த்தியாக மாற்றுவதை சாத்தியமாக்குகிறது. சுருளாக முறுக்கப்பட்ட உருட்டப்பட்ட மின்முனைகளுடன் கூடிய பிரிஸ்மாடிக் பேட்டரிகளும் தயாரிக்கப்படுகின்றன.

செயல்பாடு மற்றும் சேவை வாழ்க்கை

இயக்க விதிகளை கடைபிடித்தால், லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளின் நீண்ட, முழு மற்றும் பாதுகாப்பான செயல்பாடு சாத்தியமாகும், அவற்றை புறக்கணிப்பது தயாரிப்பின் ஆயுளைக் குறைக்காது, ஆனால் எதிர்மறையான விளைவுகளுக்கு வழிவகுக்கும்.

சுரண்டல்

லி-அயன் பேட்டரிகளின் செயல்பாட்டிற்கான முக்கிய தேவை வெப்பநிலை பற்றியது - அதிக வெப்பம் அனுமதிக்கப்படக்கூடாது. அதிக வெப்பநிலை அதிகபட்ச தீங்கு விளைவிக்கும், மேலும் அதிக வெப்பமடைவதற்கான காரணம் வெளிப்புற ஆதாரமாக இருக்கலாம் மற்றும் பேட்டரியை சார்ஜ் செய்யும் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் செய்யும் அழுத்தமான முறைகள்.

எடுத்துக்காட்டாக, 45 டிகிரி செல்சியஸ் வரை வெப்பமடைவது பேட்டரி சார்ஜ் 2 மடங்கு குறைக்கும் திறன் குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது. சாதனம் சூரியனில் நீண்ட நேரம் வெளிப்படும் போது அல்லது ஆற்றல்-தீவிர பயன்பாடுகளை இயக்கும் போது இந்த வெப்பநிலை எளிதில் அடையப்படுகிறது.

தயாரிப்பு அதிக வெப்பமடைந்தால், அதை குளிர்ந்த இடத்தில் வைக்க பரிந்துரைக்கப்படுகிறது, அதை அணைத்து பேட்டரியை அகற்றுவது நல்லது.

கோடை வெப்பத்தில் சிறந்த பேட்டரி செயல்திறனுக்காக, நீங்கள் ஆற்றல் சேமிப்பு பயன்முறையைப் பயன்படுத்த வேண்டும், இது பெரும்பாலான மொபைல் சாதனங்களில் கிடைக்கிறது.

குறைந்த வெப்பநிலை அயன் பேட்டரிகளில் எதிர்மறையான விளைவையும் ஏற்படுத்துகிறது; -4 ° C க்கும் குறைவான வெப்பநிலையில், பேட்டரி முழு சக்தியையும் வழங்க முடியாது.

ஆனால் குளிர் அதிக வெப்பநிலை போன்ற Li-Ion பேட்டரிகளுக்கு தீங்கு விளைவிப்பதில்லை, மேலும் பெரும்பாலும் நிரந்தர சேதத்தை ஏற்படுத்தாது. அறை வெப்பநிலையில் வெப்பமடைந்த பிறகு, பேட்டரியின் செயல்பாட்டு பண்புகள் முழுமையாக மீட்டெடுக்கப்படுகின்றன என்ற போதிலும், குளிரில் திறன் குறைவதை நீங்கள் மறந்துவிடக் கூடாது.

லி-அயன் பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்துவதற்கான மற்றொரு பரிந்துரை, அவை ஆழமாக வெளியேற்றப்படுவதைத் தடுப்பதாகும். பல பழைய தலைமுறை பேட்டரிகள் நினைவக விளைவைக் கொண்டிருந்தன, அவை பூஜ்ஜியத்திற்கு வெளியேற்றப்பட்டு பின்னர் முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்பட வேண்டும்.லி-அயன் பேட்டரிகள் இந்த விளைவைக் கொண்டிருக்கவில்லை, மேலும் முழுமையான வெளியேற்றத்தின் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட வழக்குகள் எதிர்மறையான விளைவுகளுக்கு வழிவகுக்காது, ஆனால் நிலையான ஆழமான வெளியேற்றம் தீங்கு விளைவிக்கும். சார்ஜ் நிலை 30% ஆக இருக்கும்போது சார்ஜரை இணைக்க பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

வாழ்க்கை நேரம்

Li-Ion பேட்டரிகளின் தவறான செயல்பாடு, அவற்றின் சேவை வாழ்க்கையை 10-12 மடங்கு குறைக்கலாம். இந்த காலம் நேரடியாக சார்ஜிங் சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கையைப் பொறுத்தது. Li-Ion வகை பேட்டரிகள் 500 முதல் 1000 சுழற்சிகளைத் தாங்கும் என்று நம்பப்படுகிறது, இது முழு வெளியேற்றத்தை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கிறது. அடுத்த சார்ஜ் செய்வதற்கு முன் மீதமுள்ள கட்டணத்தின் அதிக சதவீதம் பேட்டரி ஆயுளை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது.

Li-Ion பேட்டரி ஆயுட்காலம் பெரும்பாலும் இயக்க நிலைமைகளால் தீர்மானிக்கப்படுவதால், இந்த பேட்டரிகளுக்கு சரியான சேவை ஆயுளை வழங்குவது சாத்தியமில்லை. சராசரியாக, தேவையான விதிமுறைகளைப் பின்பற்றினால், இந்த வகை பேட்டரி 7-10 ஆண்டுகள் நீடிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கலாம்.

சார்ஜிங் செயல்முறை

சார்ஜ் செய்யும் போது, ​​பேட்டரியை சார்ஜருடன் அதிக நீளமாக இணைப்பதைத் தவிர்க்கவும். லித்தியம்-அயன் பேட்டரியின் இயல்பான செயல்பாடு 3.6 V க்கு மிகாமல் மின்னழுத்தத்தில் நடைபெறுகிறது. சார்ஜர்கள் சார்ஜ் செய்யும் போது பேட்டரி உள்ளீட்டிற்கு 4.2 V ஐ வழங்குகின்றன. சார்ஜ் நேரத்தை மீறினால், பேட்டரியில் தேவையற்ற மின்வேதியியல் எதிர்வினைகள் தொடங்கலாம், இது அதிக வெப்பமடைவதற்கு வழிவகுக்கும். அனைத்து அடுத்தடுத்த விளைவுகளுடன்.

டெவலப்பர்கள் அத்தகைய அம்சத்தை கணக்கில் எடுத்துக் கொண்டனர் - நவீன லி-அயன் பேட்டரிகளின் சார்ஜின் பாதுகாப்பு ஒரு சிறப்பு உள்ளமைக்கப்பட்ட சாதனத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, இது மின்னழுத்தம் அனுமதிக்கப்பட்ட அளவை விட உயரும் போது சார்ஜிங் செயல்முறையை நிறுத்துகிறது.

லித்தியம் பேட்டரிகளுக்கு, இரண்டு-நிலை சார்ஜிங் முறை சரியானது.முதல் கட்டத்தில், பேட்டரி சார்ஜ் செய்யப்பட வேண்டும், நிலையான சார்ஜிங் மின்னோட்டத்தை வழங்குகிறது, இரண்டாவது நிலை நிலையான மின்னழுத்தத்துடன் மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும் மற்றும் சார்ஜிங் மின்னோட்டத்தில் படிப்படியாகக் குறைகிறது. இத்தகைய அல்காரிதம் பெரும்பாலான வீட்டு சார்ஜர்களில் வன்பொருளில் செயல்படுத்தப்படுகிறது.

சேமிப்பு மற்றும் அகற்றல்

ஒரு லித்தியம்-அயன் பேட்டரி நீண்ட நேரம் சேமிக்கப்படும், சுய-வெளியேற்றம் ஆண்டுக்கு 10-20% ஆகும். ஆனால் அதே நேரத்தில், உற்பத்தியின் குணாதிசயங்களில் படிப்படியான குறைவு (சிதைவு) ஏற்படுகிறது.

அத்தகைய பேட்டரிகளை ஈரப்பதத்திலிருந்து பாதுகாக்கப்பட்ட இடத்தில், +5 ... + 25 ° C வெப்பநிலையில் சேமிக்க பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. வலுவான அதிர்வுகள், தாக்கங்கள் மற்றும் திறந்த சுடரின் அருகாமை ஆகியவை ஏற்றுக்கொள்ள முடியாதவை.

லித்தியம்-அயன் செல்களை மறுசுழற்சி செய்யும் செயல்முறை பொருத்தமான உரிமம் கொண்ட சிறப்பு நிறுவனங்களில் மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும். மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட பேட்டரிகளில் இருந்து சுமார் 80% பொருட்கள் புதிய பேட்டரிகள் தயாரிப்பில் மீண்டும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

பாதுகாப்பு

ஒரு சிறிய அளவிலான லித்தியம் அயன் பேட்டரி, வெடிக்கும் தன்னிச்சையான எரிப்பு அபாயத்தால் நிறைந்துள்ளது. இந்த வகை பேட்டரியின் இந்த அம்சத்திற்கு வளர்ச்சி முதல் உற்பத்தி மற்றும் சேமிப்பு வரை அனைத்து நிலைகளிலும் பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகளுக்கு இணங்க வேண்டும்.

உற்பத்தியின் போது லி-அயன் பேட்டரிகளின் பாதுகாப்பை மேம்படுத்த, அவற்றின் விஷயத்தில் ஒரு சிறிய மின்னணு பலகை வைக்கப்படுகிறது - அதிக சுமைகள் மற்றும் அதிக வெப்பத்தை அகற்ற வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு கண்காணிப்பு மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு. எலக்ட்ரானிக் பொறிமுறையானது, வெப்பநிலை முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட வரம்புக்கு மேல் உயரும் போது சுற்றுகளின் எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது. சில பேட்டரி மாடல்களில் உள்ளமைக்கப்பட்ட மெக்கானிக்கல் சுவிட்ச் உள்ளது, இது பேட்டரியின் உள்ளே அழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது சுற்றுகளை உடைக்கிறது.

மேலும், அவசர காலங்களில் அழுத்தத்தைக் குறைக்க, மின்கலங்களில் பாதுகாப்பு வால்வு அடிக்கடி நிறுவப்படுகிறது.

லித்தியம் பேட்டரிகளின் நன்மை தீமைகள்

இந்த வகை பேட்டரியின் நன்மைகள்:

• அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி;
• நினைவக விளைவு இல்லை;
• நீண்ட சேவை வாழ்க்கை;
• குறைந்த சுய-வெளியேற்ற விகிதம்;
• பராமரிப்பு தேவையில்லை;
• ஒப்பீட்டளவில் பரந்த வெப்பநிலை வரம்பில் நிலையான இயக்க அளவுருக்களை உறுதி செய்தல்.

இது ஒரு லித்தியம் பேட்டரி மற்றும் தீமைகள் உள்ளன, அவை:

• தன்னிச்சையான எரிப்பு ஆபத்து;
• அதன் முன்னோடிகளை விட அதிக விலை;
• உள்ளமைக்கப்பட்ட கட்டுப்படுத்தியின் தேவை;
• ஆழமான வெளியேற்றத்தின் விரும்பத்தகாத தன்மை.

லி-அயன் பேட்டரிகளின் உற்பத்திக்கான தொழில்நுட்பங்கள் தொடர்ந்து மேம்படுத்தப்பட்டு வருகின்றன, பல குறைபாடுகள் படிப்படியாக கடந்த காலத்தின் ஒரு விஷயமாக மாறி வருகின்றன.

பயன்பாட்டு பகுதி

லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி அவற்றின் பயன்பாட்டின் முக்கிய பகுதியை தீர்மானிக்கிறது - மொபைல் மின்னணு சாதனங்கள்: மடிக்கணினிகள், டேப்லெட்டுகள், ஸ்மார்ட்போன்கள், வீடியோ கேமராக்கள், கேமராக்கள், வழிசெலுத்தல் அமைப்புகள், பல்வேறு உள்ளமைக்கப்பட்ட சென்சார்கள் மற்றும் பல தயாரிப்புகள்.

இந்த பேட்டரிகளின் உருளை வடிவ காரணி இருப்பதால், மின்விளக்குகள், லேண்ட்லைன் ஃபோன்கள் மற்றும் முன்பு செலவழிக்கக்கூடிய பேட்டரிகளில் இருந்து சக்தியைப் பயன்படுத்திய பிற சாதனங்களில் அவற்றைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது.

பேட்டரியை உருவாக்குவதற்கான லித்தியம்-அயன் கொள்கை பல வகைகளைக் கொண்டுள்ளது, பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களின் வகைகளில் வகைகள் வேறுபடுகின்றன (லித்தியம்-கோபால்ட், லித்தியம்-மாங்கனீசு, லித்தியம்-நிக்கல்-மாங்கனீசு-கோபால்ட்-ஆக்சைடு போன்றவை). அவை ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த நோக்கம் கொண்டது.

மொபைல் எலக்ட்ரானிக்ஸ் கூடுதலாக, லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளின் குழு பின்வரும் பகுதிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

• கையில் வைத்திருக்கும் சக்தி கருவிகள்;
• சிறிய மருத்துவ உபகரணங்கள்;
• தடையில்லா மின்சாரம்;
• பாதுகாப்பு அமைப்புகள்;
• அவசர விளக்கு தொகுதிகள்;
• சூரிய சக்தி நிலையங்கள்;
• மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் மின்சார சைக்கிள்கள்.

லித்தியம்-அயன் தொழில்நுட்பத்தின் நிலையான முன்னேற்றம் மற்றும் சிறிய அளவுகளில் அதிக திறன் கொண்ட பேட்டரிகளை உருவாக்குவதில் வெற்றி ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொண்டு, அத்தகைய பேட்டரிகளுக்கான பயன்பாடுகளின் விரிவாக்கத்தை கணிக்க முடியும்.

குறியிடுதல்

லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் அளவுருக்கள் தயாரிப்பின் உடலில் அச்சிடப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் பயன்படுத்தப்படும் குறியீட்டு முறை வெவ்வேறு அளவுகளுக்கு கணிசமாக வேறுபடலாம். அனைத்து உற்பத்தியாளர்களுக்கும் ஒரு ஒற்றை பேட்டரி லேபிளிங் தரநிலை இன்னும் உருவாக்கப்படவில்லை, ஆனால் உங்கள் சொந்த மிக முக்கியமான அளவுருக்களைக் கண்டுபிடிப்பது இன்னும் சாத்தியமாகும்.

குறிக்கும் வரியில் உள்ள எழுத்துக்கள் செல் வகை மற்றும் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களைக் குறிக்கின்றன: முதல் எழுத்து I என்பது லித்தியம்-அயன் தொழில்நுட்பம், அடுத்த எழுத்து (C, M, F அல்லது N) இரசாயன கலவையைக் குறிப்பிடுகிறது, மூன்றாவது எழுத்து R என்பது செல் ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடியது (ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடியது).

அளவு பெயரில் உள்ள எண்கள் பேட்டரியின் அளவை மில்லிமீட்டரில் குறிப்பிடுகின்றன: முதல் இரண்டு எண்கள் விட்டம், மற்ற இரண்டு நீளம். எடுத்துக்காட்டாக, 18650 என்பது 18 மிமீ விட்டம் மற்றும் 65 மிமீ நீளம், 0 என்பது உருளை வடிவ காரணியைக் குறிக்கிறது.

தொடரின் கடைசி எழுத்துக்கள் மற்றும் எண்கள் ஒவ்வொரு உற்பத்தியாளருக்கும் குறிப்பிட்ட கொள்கலன் அடையாளங்களாகும். உற்பத்தித் தேதியைக் குறிப்பிடுவதற்கான சீரான தரநிலைகளும் இல்லை.

இதே போன்ற கட்டுரைகள்: