ლითიუმ-იონური მზის ელემენტების თვითგანმუხტვის შესახებ

რა არის ლითიუმ-იონური მზის ბატარეების თვითგანმუხტვა? თვითგანმუხტვალითიუმ-იონური მზის ბატარეებიარის ნორმალური ქიმიური ფენომენი, რომელიც გულისხმობს ლითიუმის აკუმულატორის დამუხტვის დაკარგვას დროთა განმავლობაში, როდესაც ის არ არის მიერთებული რაიმე დატვირთვასთან. თვითგანმუხტვის სიჩქარე განსაზღვრავს თავდაპირველი შენახული სიმძლავრის (სიმძლავრის) პროცენტულ მაჩვენებელს, რომელიც კვლავ ხელმისაწვდომია შენახვის შემდეგ. თვითგანმუხტვის გარკვეული რაოდენობა ნორმალური თვისებაა, რომელიც გამოწვეულია აკუმულატორში მიმდინარე ქიმიური რეაქციებით. ლითიუმ-იონური აკუმულატორები, როგორც წესი, კარგავენ დამუხტვის დაახლოებით 0.5%-დან 1%-მდე თვეში. როდესაც გარკვეული რაოდენობის დამუხტვის შემცველ აკუმულატორს გარკვეულ ტემპერატურაზე ვათავსებთ და გარკვეული პერიოდის განმავლობაში ვინარჩუნებთ, მოკლედ რომ ვთქვათ, თვითგანმუხტვა არის ფენომენი, რომლის დროსაც მზის ლითიუმის აკუმულატორი იკარგება დამხმარე ნივთიერებების გამო. თვითგანმუხტვის შესახებ ცოდნა მნიშვნელოვანია გარკვეული გამოყენებისთვის ლითიუმ-იონური აკუმულატორის სწორი სისტემის შესარჩევად. ლითიუმ-იონური მზის ბატარეის თვითგანმუხტვის მნიშვნელობა. ამჟამად, ლითიუმ-იონური ბატარეები სულ უფრო ფართოდ გამოიყენება ლეპტოპებში, ციფრულ კამერებსა და სხვა ციფრულ მოწყობილობებში, გარდა ამისა, მათ ასევე აქვთ პერსპექტივები ავტომობილებში, საკომუნიკაციო ბაზის სადგურებში, ენერგიის დაგროვების ელექტროსადგურებსა და სხვა სფეროებში. ასეთ პირობებში, ბატარეა არა მხოლოდ ცალკე ჩნდება, როგორც მობილურ ტელეფონში, არამედ შეიძლება გამოყენებულ იქნას სერიულად ან პარალელურად. სახლის ქსელიდან გამორთულ მზის სისტემაში, მისი სიმძლავრე და სიცოცხლის ხანგრძლივობალითიუმ-იონური მზის ბატარეის პაკეტიეს არ ეხება მხოლოდ თითოეულ ცალკეულ აკუმულატორს, არამედ უფრო მეტად დაკავშირებულია თითოეული ლითიუმ-იონური აკუმულატორის თანმიმდევრულობასთან. ცუდმა თანმიმდევრულობამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეაფერხოს აკუმულატორის ფუნქციონირების გამოვლინება. ლითიუმ-იონური მზის ბატარეის თვითგანმუხტვის თანმიმდევრულობა ეფექტის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ნაწილია, არათანმიმდევრული თვითგანმუხტვის მქონე ლითიუმ-იონური მზის ბატარეის SOC-ს დიდი განსხვავება ექნება შენახვის პერიოდის შემდეგ და მნიშვნელოვნად იმოქმედებს მის ტევადობასა და უსაფრთხოებაზე. ჩვენი შესწავლის გზით, ეს გვეხმარება გავაუმჯობესოთ ჩვენი ლითიუმ-იონური ბატარეის საერთო დონე, გავახანგრძლივოთ მისი სიცოცხლის ხანგრძლივობა და შევამციროთ პროდუქტებში დეფექტური წილის რაოდენობა. რა იწვევს მზის ენერგიაზე მომუშავე ლითიუმის ბატარეების თვითგანმუხტვას? ღია წრედის დროს მზის ენერგიაზე მომუშავე ლითიუმის ბატარეები არ უკავშირდება არცერთ დატვირთვას, მაგრამ სიმძლავრე მაინც მცირდება, თვითგანმუხტვის შესაძლო მიზეზებია შემდეგი. 1. ელექტრონების შიდა გაჟონვა, გამოწვეული ელექტრონების ნაწილობრივი გამტარობით ან ელექტროლიტის სხვა შიდა მოკლე ჩართვით 2. გარე ელექტრონების გაჟონვა, რომელიც გამოწვეულია Solar Lithium ბატარეის დალუქვის ან შუასადების ცუდი იზოლაციით ან გარე კორპუსებს შორის არასაკმარისი წინააღმდეგობით (გარე გამტარი, ტენიანობა). ა. ელექტროდის/ელექტროლიტის რეაქცია, როგორიცაა ანოდის კოროზია ან კათოდის აღდგენა ელექტროლიტისა და მინარევების გამო. ბ. ელექტროდის აქტიური მასალის ლოკალური დაშლა 3. ელექტროდის პასივაცია დაშლის პროდუქტების (გაუხსნელი ნივთიერებების და ადსორბირებული აირების) გამო 4. ელექტროდის ან წინაღობის (ელექტროდსა და კოლექტორს შორის) მექანიკური ცვეთა იზრდება კოლექტორში დენის ზრდასთან ერთად. 5. პერიოდულმა დამუხტვამ და განმუხტვამ შეიძლება გამოიწვიოს ლითიუმის იონური ანოდზე (უარყოფითი ელექტროდი) არასასურველი ლითიუმის ლითონის დეპოზიტების წარმოქმნა. 6. ქიმიურად არასტაბილური ელექტროდები და ელექტროლიტში არსებული მინარევები იწვევს მზის ენერგიაზე მომუშავე ლითიუმის აკუმულატორებში თვითგანმუხტვას. 7. აკუმულატორი წარმოების პროცესში ერევა მტვრის მინარევებს, მინარევებს შეუძლიათ გამოიწვიონ დადებითი და უარყოფითი ელექტროდების მცირე გამტარობა, რაც იწვევს მუხტის ნეიტრალიზაციას და კვების წყაროს დაზიანებას. 8. დიაფრაგმის ხარისხი მნიშვნელოვან გავლენას მოახდენს მზის ლითიუმის ბატარეის თვითგანმუხტვაზე. 9. რაც უფრო მაღალია მზის ლითიუმის ბატარეის გარემოს ტემპერატურა, მით უფრო მაღალი ხდება ელექტროქიმიური მასალის აქტივობა, რაც იწვევს იმავე პერიოდში სიმძლავრის მეტ დანაკარგს. ლითიუმ-იონური ბატარეის გავლენა მზის თვითგანმუხტვაზე. 1. ლითიუმ-იონური მზის ბატარეების თვითგანმუხტვა გამოიწვევს შენახვის მოცულობის შემცირებას. 2. ლითონის მინარევების თვითგანმუხტვა იწვევს დიაფრაგმის ღიობის დაბლოკვას ან თუნდაც გახვრეტას, რაც იწვევს ლოკალურ მოკლე ჩართვას და საფრთხეს უქმნის აკუმულატორის უსაფრთხოებას. 3. ლითიუმ-იონური მზის ელემენტების თვითგანმუხტვა იწვევს ელემენტებს შორის SOC სხვაობის ზრდას, რაც ამცირებს მზის ლითიუმის ელემენტების ბანკის სიმძლავრეს. თვითგანმუხტვის არათანმიმდევრულობის გამო, მზის ენერგიის მქონე ლითიუმის ბატარეის SOC შენახვის შემდეგ იცვლება და მცირდება მზის ენერგიის მქონე ლითიუმის ბატარეის ფუნქციაც. მას შემდეგ, რაც მომხმარებლები გარკვეული პერიოდის განმავლობაში შენახულ მზის ენერგიის მქონე ლითიუმის ბატარეის ბანკს შეიძენენ, ხშირად შეიძლება შეექმნათ მუშაობის გაუარესების პრობლემა. როდესაც SOC სხვაობა დაახლოებით 20%-ს აღწევს, კომბინირებული ლითიუმის ბატარეის სიმძლავრე მხოლოდ 60%-დან 70%-მდეა. 4. თუ SOC სხვაობა ძალიან დიდია, ადვილია ლითიუმ-იონური მზის ბატარეის გადატენვა და გადატვირთვა. ლითიუმ-იონური მზის ბატარეების ქიმიურ თვითგანმუხტვასა და ფიზიკურ თვითგანმუხტვას შორის განსხვავება 1. ლითიუმ-იონური მზის ბატარეები მაღალტემპერატურულ თვითგანმუხტვასთან შედარებით ოთახის ტემპერატურაზე თვითგანმუხტვასთან. ფიზიკური მიკრომოკლე ჩართვა მნიშვნელოვნად არის დაკავშირებული დროსთან და ხანგრძლივი შენახვა ფიზიკური თვითგანმუხტვის უფრო ეფექტური ვარიანტია. მაღალი ტემპერატურის 5D და ოთახის ტემპერატურის 14D მეთოდი ასეთია: თუ ლითიუმ-იონური მზის ბატარეების თვითგანმუხტვა ძირითადად ფიზიკური თვითგანმუხტვაა, ოთახის ტემპერატურის თვითგანმუხტვა/მაღალი ტემპერატურის თვითგანმუხტვა დაახლოებით 2.8-ია; თუ ძირითადად ქიმიური თვითგანმუხტვაა, ოთახის ტემპერატურის თვითგანმუხტვა/მაღალი ტემპერატურის თვითგანმუხტვა 2.8-ზე ნაკლებია. 2. ლითიუმ-იონური მზის ბატარეების თვითგანმუხტვის შედარება ციკლის დაწყებამდე და მის შემდეგ ციკლური რეჟიმი ლითიუმის მზის ბატარეის შიგნით მიკრომოკლე ჩართვის დნობას გამოიწვევს, რაც ფიზიკურ თვითგანმუხტვას ამცირებს. შესაბამისად, თუ ლითიუმ-იონური მზის ბატარეის თვითგანმუხტვა ძირითადად ფიზიკური თვითგანმუხტვაა, ციკლის შემდეგ ის მნიშვნელოვნად შემცირდება; თუ ის ძირითადად ქიმიური თვითგანმუხტვაა, ციკლის შემდეგ მნიშვნელოვანი ცვლილება არ შეინიშნება. 3. გაჟონვის დენის ტესტი თხევადი აზოტის ქვეშ. თხევადი აზოტის ზემოქმედების ქვეშ ლითიუმ-იონური მზის ბატარეის გაჟონვის დენი გაზომეთ მაღალი ძაბვის ტესტერით. თუ შემდეგი პირობები წარმოიქმნება, ეს ნიშნავს, რომ მიკრომოკლე ჩართვა სერიოზულია და ფიზიკური თვითგანმუხტვა დიდია. >> გაჟონვის დენი მაღალია კონკრეტული ძაბვის დროს. >> გაჟონვის დენის და ძაბვის თანაფარდობა მნიშვნელოვნად განსხვავდება სხვადასხვა ძაბვის დროს. 4. ლითიუმ-იონური მზის ბატარეის თვითგანმუხტვის შედარება სხვადასხვა SOC-ში ფიზიკური თვითგანმუხტვის წვლილი განსხვავებულია სხვადასხვა SOC შემთხვევაში. ექსპერიმენტული დადასტურების გზით, შედარებით ადვილია განასხვავოთ ლითიუმ-იონური მზის აკუმულატორი 100% SOC-ზე ანომალიური ფიზიკური თვითგანმუხტვით. ლითიუმის ბატარეის მზის თვითგანმუხტვის ტესტი თვითგანმუხტვის აღმოჩენის მეთოდი ▼ ძაბვის ვარდნის მეთოდი ეს მეთოდი მარტივი გამოსაყენებელია, მაგრამ მისი ნაკლი ის არის, რომ ძაბვის ვარდნა პირდაპირ არ ასახავს სიმძლავრის დაკარგვას. ძაბვის ვარდნის მეთოდი ყველაზე მარტივი და პრაქტიკული მეთოდია და ფართოდ გამოიყენება დენის წარმოებაში. ▼ სიმძლავრის შემცირების მეთოდი ანუ, შინაარსის მოცულობის შემცირების პროცენტული მაჩვენებელი დროის ერთეულზე. ▼ თვითგანმუხტვის დენის მეთოდი შენახვის დროს აკუმულატორის თვითგანმუხტვის დენის ISD გამოთვალეთ სიმძლავრის დანაკარგსა და დროს შორის დამოკიდებულების საფუძველზე. ▼ გამოთვალეთ გვერდითი რეაქციების მიერ მოხმარებული Li+ მოლეკულების რაოდენობა უარყოფითი SEI მემბრანის ელექტრონული გამტარობის ზემოქმედების საფუძველზე Li + მოხმარების სიჩქარეზე შენახვის დროს, გამოიტანეთ Li + მოხმარებასა და შენახვის დროს შორის კავშირი. როგორ შევამციროთ ლითიუმ-იონური მზის ბატარეების თვითგანმუხტვა ზოგიერთი ჯაჭვური რეაქციის მსგავსად, მათი წარმოქმნის სიჩქარესა და ინტენსივობაზე გავლენას ახდენს გარემო. დაბალი ტემპერატურა, როგორც წესი, ბევრად უკეთესია, რადგან სიცივე ანელებს ჯაჭვურ რეაქციას და შესაბამისად, ამცირებს ლითიუმ-იონური მზის ბატარეის ნებისმიერი სახის არასასურველ თვითგანმუხტვას. ასე რომ, ერთ-ერთი ყველაზე ლოგიკური რამ, როგორც ჩანს, ბატარეის მაცივარში შენახვაა, არა? არა! მეორეს მხრივ: ყოველთვის უნდა მოერიდოთ ბატარეის მაცივარში ჩადებას. მაცივარში ნოტიო ჰაერმაც შეიძლება გამოიწვიოს განმუხტვა. განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც...ლითიუმის ბატარეებიგარეთ, კონდენსაციამ შეიძლება დააზიანოს ისინი - რაც მათ გამოყენებისთვის უვარგისს გახდის. უმჯობესია, თქვენი ლითიუმის მზის ელემენტები გრილ, მაგრამ სრულიად მშრალ ადგილას შეინახოთ, სასურველია 10-დან 25°C-მდე ტემპერატურაზე. ლითიუმის ელემენტების შენახვასთან დაკავშირებული დამატებითი რჩევებისთვის, გთხოვთ, წაიკითხოთ ჩვენი წინა ბლოგი. ლითიუმ-იონური მზის ელემენტების არასასურველი თვითგანმუხტვის შესამცირებლად შეიძლება საჭირო გახდეს რამდენიმე ძირითადი ქმედება. თუ თქვენი ელემენტების სიმძლავრის დონეზე ბოლომდე დარწმუნებული არ ხართ, ყოველთვის შეგიძლიათ მათი დატენვა. ამ გზით, შეგიძლიათ დარწმუნდეთ, რომ თქვენი ლითიუმის მზის ელემენტები დავალებას გაუმკლავდებიან და ყოველდღიურად მაქსიმალურად ისარგებლებთ თქვენი ლითიუმის მზის ელემენტებით.