லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் பேட்டரியின் சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் கொள்கை என்ன?

லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் பேட்டரி என்பது லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் (LiFePO4) எதிர்மறை மின்முனை பொருளாகவும் கார்பனை எதிர்மறை மின்முனை பொருளாகவும் கொண்ட லித்தியம் அயன் பேட்டரி ஆகும். ஒற்றை பேட்டரியின் மதிப்பிடப்பட்ட மின்னழுத்தம் 3.2V, மற்றும் சார்ஜிங் கட்-ஆஃப் மின்னழுத்தம் 3.6V~3.65V

லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் பேட்டரியின் சார்ஜிங் செயல்பாட்டின் போது, ​​லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட்டின் சில லித்தியம் அயனிகள் வெளியேறி, காதோட் கார்பன் பொருளை உட்பொதிக்க எலக்ட்ரோலைட் வழியாக கேத்தோடுக்குள் நுழைகின்றன. அதே நேரத்தில், வேதியியல் எதிர்வினையின் சமநிலையை பராமரிக்க வெளிப்புற கட்டுப்பாட்டு சுற்றுகளிலிருந்து கேத்தோடை அடைய எலக்ட்ரான்கள் அனோடிலிருந்து வெளியிடப்படுகின்றன. வெளியேற்ற செயல்பாட்டில், லித்தியம் அயனிகள் காந்த சக்தி மூலம் வெளியேறி எலக்ட்ரோலைட் மூலம் நேர்மின்முனையை அடைகின்றன, அதே நேரத்தில் கேத்தோடிலிருந்து வெளியிடப்படும் எலக்ட்ரான்கள் வெளிப்புற சுற்றுகள் மூலம் அனோடை அடைந்து வெளியில் ஆற்றலை வழங்குகின்றன.

லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் பேட்டரியின் வளர்ச்சி உயர் மின்னழுத்தம், அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, நீண்ட சுழற்சி ஆயுள், நல்ல பாதுகாப்பு தொழில்நுட்ப செயல்திறன், குறைந்த சுய வெளியேற்ற விகிதம், நினைவகம் இல்லை மற்றும் பல நன்மைகள் உள்ளன.

Lifepo4 இன் படிக அமைப்பில், ஆக்ஸிஜன் அணுக்கள் ஆறு எழுத்துக்களாக நெருக்கமாக அமைக்கப்பட்டிருக்கும். PO43 டெட்ராஹெட்ரான் மற்றும் FeO6 ஆக்டாஹெட்ரான் ஆகியவை படிகத்தின் இடஞ்சார்ந்த அமைப்பு எலும்புக்கூட்டை உருவாக்குகின்றன. Li மற்றும் Fe இந்த எண்முகங்களின் இடைவெளிகளை ஆக்கிரமிக்கிறது, P இடைவெளியின் மூலம் டெட்ராஹெட்ரானை ஆக்கிரமிக்கிறது, அங்கு Fe ஆக்டாஹெட்ரானுடன் பொதுவான கோண நிலையை ஆக்கிரமிக்கிறது, மேலும் ஒவ்வொரு எண்முகத்தின் இணைநிலை நிலையை Li ஆக்கிரமிக்கிறது. Feo6 இன் ஆக்டாஹெட்ரான்கள் படிகத்தின் bc விமானத்தில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் b அச்சில் உள்ள lio6 இன் ஆக்டாஹெட்ரான்கள் ஒரு சங்கிலி அமைப்பால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஒரு FeO6 ஆக்டாஹெட்ரான், இரண்டு LiO6 ஆக்டாஹெட்ரான்கள் மற்றும் ஒரு PO43 டெட்ராஹெட்ரான். FeO6 இன் மொத்த ஆக்டோஹெட்ரல் நெட்வொர்க் தொடர்ச்சியற்றது, எனவே அது மின்னணு கடத்துத்திறனை உருவாக்க முடியாது. மறுபுறம், PO43 டெட்ராஹெட்ரான் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட லேட்டிஸின் அளவு தொடர்ந்து மாறுகிறது, இது Li நீக்கம் மற்றும் மின்னணு பரவலை பாதிக்கிறது, இதனால் LiFePO4 கேத்தோடு பொருட்களின் மின்னணு கடத்துத்திறன் மற்றும் அயனி பரவல் பயன்பாட்டு திறன் மிகக் குறைவாக உள்ளது.

லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் பேட்டரி உயர் தத்துவார்த்த திறன் (சுமார் 170mAh/g) மற்றும் 3.4V இன் டிஸ்சார்ஜ் பிளாட்பார்ம் கொண்டது. லி அனோட் மற்றும் அனோடிற்கு இடையில் முன்னும் பின்னுமாக பாய்கிறது, சார்ஜ் செய்து வெளியேற்றுகிறது. சார்ஜ் செய்யும் போது, ​​ஆக்சிஜனேற்ற தொழில்நுட்ப எதிர்வினை ஏற்படுகிறது, மேலும் லி அனோடிலிருந்து தப்பிக்கிறது. கேத்தோடில் பதிக்கப்பட்ட எலக்ட்ரோலைட்டை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம், இரும்பு Fe2 இலிருந்து Fe3 க்கு மாறுகிறது மற்றும் இரசாயன ஆக்சிஜனேற்ற அமைப்பு எதிர்வினை ஏற்படுகிறது.

லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் பேட்டரியின் சார்ஜ் வெளியேற்ற எதிர்வினை lifepo_4 மற்றும் fepo_4 இடையே நடைபெறுகிறது. சார்ஜிங் மேலாண்மை செயல்பாட்டின் போது, ​​LiFePO4 பாரம்பரிய லித்தியம் அயனிகளில் இருந்து பிரிந்து FePO4 ஐ உருவாக்க முடியும், மேலும் வெளியேற்ற மேம்பாட்டு செயல்பாட்டின் போது, ​​FePO4 ஐ உட்பொதிப்பதன் மூலம் லித்தியம் அயனிகளை அதிகரிப்பதன் மூலம் LiFePO4 ஐ உருவாக்க முடியும்.

பேட்டரி சார்ஜ் செய்யப்படும்போது, ​​லித்தியம் அயனிகள் லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் படிகத்திலிருந்து படிக மேற்பரப்புக்கு நகர்ந்து, மின்புல விசையின் விளைவின் கீழ் எலக்ட்ரோலைட்டுக்குள் நுழைந்து, படத்தின் வழியாகச் சென்று, பின்னர் எலக்ட்ரோலைட் வழியாக கிராஃபைட் படிகத்தின் மேற்பரப்புக்கு நகர்கிறது. கிராஃபைட் படிக லட்டுக்குள் உட்பொதிக்கப்பட்டது.

மறுபுறம், எலக்ட்ரானிக் தகவல் மின்னோட்டத்தின் அலுமினியப் படலம் சேகரிப்பான், மின்கலத்தால் பயன்படுத்தப்படும் அனோட் துருவம், வெளிப்புறக் கட்டுப்பாட்டு சுற்று, கேத்தோடு, கேத்தோட் லக் மற்றும் காப்பர் ஃபாயில் சேகரிப்பான் ஆகியவற்றின் மூலம் அனோடின் அலுமினியத் தகடு சேகரிப்பாளருக்குச் செல்கிறது. பேட்டரி கத்தோட், மற்றும் கடத்தி வழியாக சீன கிராஃபைட் கேத்தோடிற்கு பாய்கிறது. கேத்தோடின் சார்ஜ் இருப்பு. லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட்டிலிருந்து லித்தியம் அயனியை குறைக்கும்போது, ​​லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் இரும்பு பாஸ்பேட்டாக மாற்றப்படுகிறது. பேட்டரி டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்படும்போது, ​​கருப்பு சந்தி படிகத்திலிருந்து லித்தியம் அயனிகள் அகற்றப்பட்டு கற்றல் எலக்ட்ரோலைட்டுக்குள் நுழைகின்றன. பின்னர், அவை சவ்வு வழியாக லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் படிகத்தின் மேற்பரப்புக்கு மாற்றப்படலாம், பின்னர் எலக்ட்ரோலைட் கரைசலை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட்டின் லட்டியில் உட்பொதிக்கப்படலாம்.

அதே நேரத்தில், எலக்ட்ரான்கள் கடத்தி வழியாக கேத்தோடு செப்புத் தகடு சேகரிப்பான், பேட்டரி கேத்தோடு, வெளிப்புற சுற்று, அனோடு, மின்கல அலுமினியம் ஃபாயில் சேகரிப்பான் ஆகியவற்றிற்கு நேர்மின்வாயில், பின்னர் கடத்தி வழியாக லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் அனோடிற்கு செல்கின்றன. இரண்டு துருவ கட்டணங்களும் சமநிலையில் உள்ளன. லித்தியம் அயனிகளை இரும்பு பாஸ்பேட் படிகத்திற்குள் செருகலாம், மேலும் இரும்பு பாஸ்பேட் லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட்டாக மாற்றப்படுகிறது.