லித்தியம் அயன் பேட்டரி என்றால் என்ன - சாதனம் மற்றும் வகைகள்

மின்னணு சாதனங்களின் இயக்கத்தில் முக்கிய உறுப்பு ரிச்சார்ஜபிள் பேட்டரி (பேட்டரி) ஆகும். அவற்றின் மிக நீண்ட சுயாட்சியை உறுதி செய்வதற்கான வளர்ந்து வரும் கோரிக்கைகள் இந்தத் துறையில் நிலையான ஆராய்ச்சியைத் தூண்டி புதிய தொழில்நுட்ப தீர்வுகளின் தோற்றத்திற்கு வழிவகுக்கும்.

பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் நிக்கல்-காட்மியம் (Ni-Cd) மற்றும் நிக்கல்-மெட்டல் ஹைட்ரைடு (Ni-MH) பேட்டரிகள், ஒரு மாற்று தோன்றியது - முதலில் லித்தியம் பேட்டரிகள், பின்னர் மிகவும் மேம்பட்ட லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் (Li-ion).

வரலாறு

இந்த வகையான முதல் பேட்டரிகள் 1970 களில் தோன்றின. அவற்றின் மேம்பட்ட பண்புகள் காரணமாக அவை உடனடியாக தேவைப்பட்டன. உயிரணுக்களின் நேர்முனை லித்தியம் உலோகத்தால் ஆனது, அதன் பண்புகள் ஆற்றல் அடர்த்தியை அதிகரிக்கச் செய்தன. அப்படித்தான் லித்தியம் பேட்டரிகள் தோன்றின.

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

தொழில்நுட்பம் சுத்திகரிக்கப்பட்டது, இதன் விளைவாக அதன் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகளைப் பயன்படுத்துவதற்கு ஆதரவாக பேட்டரி கூறுகளில் தூய லித்தியம் கைவிடப்பட்டது.லித்தியம்-அயன் பேட்டரி ஒரு வெற்றிகரமான தீர்வாக நிரூபிக்கப்பட்டது.

இந்த வகை அயன் பேட்டரி அதிக பாதுகாப்பால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, இது ஆற்றல் அடர்த்தியில் சிறிது குறைவினால் பெறப்படுகிறது, ஆனால் நிலையான தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம் இந்த காட்டி இழப்பைக் குறைப்பதை சாத்தியமாக்கியுள்ளது.

சாதனம்

நுகர்வோர் மின்னணுவியலில் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் அறிமுகம், கார்பன் பொருள் (கிராஃபைட்) மற்றும் கோபால்ட் ஆக்சைட்டின் நேர்மின்வாயில் கொண்ட மின்கலத்தின் வளர்ச்சியுடன் ஒரு திருப்புமுனையைப் பெற்றுள்ளது.

மின்கலத்தை வெளியேற்றும் செயல்பாட்டில், லித்தியம் அயனிகள் கேத்தோடு பொருளிலிருந்து அகற்றப்பட்டு எதிர் மின்முனையின் கோபால்ட் ஆக்சைடில் இணைக்கப்படுகின்றன; சார்ஜிங் போது, ​​செயல்முறை எதிர் திசையில் செல்கிறது. இவ்வாறு, ஒரு மின்முனையிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு நகரும் லித்தியம் அயனிகளால் மின்சாரம் உருவாக்கப்படுகிறது.

லி-அயன் பேட்டரிகள் உருளை மற்றும் பிரிஸ்மாடிக் வடிவமைப்புகளில் தயாரிக்கப்படுகின்றன. உருளை வடிவமைப்பில், எலக்ட்ரோலைட்-செறிவூட்டப்பட்ட பொருட்களால் பிரிக்கப்பட்ட தட்டையான மின்முனைகளின் இரண்டு ரிப்பன்கள் சுருள் செய்யப்பட்டு சீல் செய்யப்பட்ட உலோக பெட்டியில் வைக்கப்படுகின்றன. கேத்தோடு பொருள் அலுமினியத் தாளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மற்றும் நேர்மின்வாயில் பொருள் செப்புத் தாளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பேட்டரியின் ப்ரிஸ்மாடிக் வடிவமைப்பு செவ்வக வடிவ தகடுகளை ஒன்றின் மேல் ஒன்றாக அடுக்கி பெறப்படுகிறது. பேட்டரியின் இந்த வடிவம் மின்னணு சாதனத்தின் தளவமைப்பை மிகவும் அடர்த்தியாக மாற்றுவதை சாத்தியமாக்குகிறது. ப்ரிஸ்மாடிக் பேட்டரிகள் சுருள் மின்முனைகளுடன் கிடைக்கின்றன, அவை சுழலில் முறுக்கப்பட்டன.

செயல்பாடு மற்றும் வாழ்க்கை

செயல்பாட்டு விதிகள் பின்பற்றப்பட்டால், லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளின் நீண்ட, முழு மற்றும் பாதுகாப்பான செயல்பாடு சாத்தியமாகும், அவற்றை புறக்கணிப்பது தயாரிப்பு சேவை வாழ்க்கையை குறைக்காது, ஆனால் எதிர்மறையான விளைவுகளுக்கு வழிவகுக்கும்.

ஆபரேஷன்

லி-அயன் பேட்டரிகளின் செயல்பாட்டிற்கான முக்கிய தேவை வெப்பநிலையைப் பற்றியது - அதிக வெப்பத்தை அனுமதிக்காதீர்கள். அதிக வெப்பநிலை அதிகபட்ச சேதத்தை ஏற்படுத்தலாம், மேலும் அதிக வெப்பம் வெளிப்புற மூலத்தாலும், அழுத்தமான சார்ஜிங் மற்றும் பேட்டரியை வெளியேற்றும் முறைகளாலும் ஏற்படலாம்.

எடுத்துக்காட்டாக, 45 டிகிரி செல்சியஸ் வரை வெப்பப்படுத்துவது பேட்டரியின் சார்ஜ்-ஹோல்டிங் திறனை 2 மடங்கு குறைக்கிறது. சாதனம் சூரியனில் நீண்ட நேரம் வெளிப்படும் போது அல்லது ஆற்றல் மிகுந்த பயன்பாடுகளை இயக்கும் போது இந்த வெப்பநிலை எளிதில் அடையப்படுகிறது.

தயாரிப்பு அதிக வெப்பமடைந்தால், அதை குளிர்ந்த இடத்தில் வைக்க பரிந்துரைக்கப்படுகிறது, முன்னுரிமை பேட்டரி அணைக்கப்பட்டு அகற்றப்படும்.

கோடை வெப்பத்தில் பேட்டரி செயல்திறனை சிறப்பாகப் பாதுகாக்க, பெரும்பாலான மொபைல் சாதனங்களில் கிடைக்கும் மின் சேமிப்பு பயன்முறையைப் பயன்படுத்த வேண்டும்.

குறைந்த வெப்பநிலை அயன் பேட்டரிகளில் எதிர்மறையான விளைவைக் கொண்டிருக்கிறது, -4 ° C க்கும் குறைவான வெப்பநிலையில் பேட்டரி அதன் முழு சக்தியை வழங்க முடியாது.

ஆனால் குளிர் லி-அயன் பேட்டரிகளுக்கு அதிக வெப்பநிலையைப் போல மோசமானதல்ல, மேலும் பெரும்பாலும் மீள முடியாத சேதத்திற்கு வழிவகுக்காது. அறை வெப்பநிலையில் வெப்பமடைந்த பிறகு பேட்டரி செயல்திறன் முழுமையாக மீட்டமைக்கப்பட்டது என்ற போதிலும், குளிரில் திறன் குறைவதை மறந்துவிடக் கூடாது.

லி-அயன் பேட்டரிகளின் செயல்பாட்டிற்கான மற்றொரு பரிந்துரை - அவற்றை ஆழமாக வெளியேற்ற அனுமதிக்காதீர்கள். பல முந்தைய தலைமுறை பேட்டரிகள் நினைவக விளைவைக் கொண்டிருந்தன, இதற்கு பூஜ்ஜியத்திற்கு வெளியேற்றம் தேவைப்படுகிறது, அதைத் தொடர்ந்து முழு சார்ஜ் செய்யப்பட்டது. லி-அயன் பேட்டரிகள் இந்த விளைவைக் கொண்டிருக்கவில்லை, மேலும் அவ்வப்போது முழு வெளியேற்றங்கள் எதிர்மறையான விளைவுகளை ஏற்படுத்தாது, ஆனால் தொடர்ச்சியான ஆழமான வெளியேற்றங்கள் தீங்கு விளைவிக்கும். சார்ஜரை 30% சார்ஜிங் அளவில் இணைக்க பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

வாழ்நாள்

Li-Ion பேட்டரிகளின் முறையற்ற பயன்பாடு, அவற்றின் ஆயுளை 10-12 மடங்கு குறைக்கலாம். இந்த வாழ்க்கை சார்ஜிங் சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கையுடன் நேரடியாக தொடர்புடையது. லி-அயன் வகை பேட்டரிகள் 500 முதல் 1000 சுழற்சிகளை முழு வெளியேற்றத்துடன் தாங்கும் என்று நம்பப்படுகிறது. அடுத்த சார்ஜ் செய்வதற்கு முன் மீதமுள்ள கட்டணத்தின் அதிக சதவீதம் பேட்டரி ஆயுளை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது.

Li-Ion பேட்டரிகளின் சேவை வாழ்க்கையின் நீளம் இயக்க நிலைமைகளால் சிறிய பகுதியிலேயே தீர்மானிக்கப்படுவதால், இந்த பேட்டரிகளுக்கு சரியான ஆயுட்காலம் கொடுக்க இயலாது.சராசரியாக, தேவையான விதிகளைப் பின்பற்றினால், இந்த வகை பேட்டரி 7-10 ஆண்டுகள் நீடிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கலாம்.

சார்ஜிங் செயல்முறை

சார்ஜ் செய்யும் போது அதிக நேரம் சார்ஜரில் பேட்டரியை செருகுவதைத் தவிர்க்கவும். லித்தியம்-அயன் பேட்டரி 3.6 வோல்ட்டுக்கு மிகாமல் மின்னழுத்தத்துடன் சாதாரணமாக செயல்படும். சார்ஜ் செய்யும் போது பேட்டரி சார்ஜர்கள் பேட்டரிக்கு 4.2 வோல்ட் வழங்கும். சார்ஜிங் நேரம் அதிகமாக இருந்தால், பேட்டரியில் விரும்பத்தகாத மின்வேதியியல் எதிர்வினைகள் தொடங்கலாம், இது அடுத்தடுத்த அனைத்து விளைவுகளுடன் அதிக வெப்பமடைவதற்கு வழிவகுக்கும்.

டெவலப்பர்கள் அத்தகைய அம்சத்தை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டனர் - நவீன லி-அயன் பேட்டரிகளின் சார்ஜிங் பாதுகாப்பு ஒரு சிறப்பு உள்ளமைக்கப்பட்ட சாதனத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, இது மின்னழுத்தம் அனுமதிக்கப்பட்ட அளவைத் தாண்டினால் சார்ஜிங் செயல்முறையை நிறுத்துகிறது.

லித்தியம் பேட்டரிகளுக்கு, இரண்டு-நிலை சார்ஜிங் முறையே அவற்றை சார்ஜ் செய்வதற்கான சரியான வழியாகும். முதல் நிலை நிலையான சார்ஜிங் மின்னோட்டத்தை வழங்குவதன் மூலம் பேட்டரியை சார்ஜ் செய்வது, இரண்டாவது நிலை நிலையான மின்னழுத்தத்தை வழங்குவது மற்றும் சார்ஜிங் மின்னோட்டத்தை படிப்படியாகக் குறைப்பது. இந்த அல்காரிதம் பெரும்பாலான வீட்டு சார்ஜர்களில் செயல்படுத்தப்படும் வன்பொருள்.

சேமிப்பு மற்றும் அகற்றல்

லித்தியம் அயன் பேட்டரியை நீண்ட நேரம் சேமிக்க முடியும், சுய-வெளியேற்றம் ஆண்டுக்கு 10-20% ஆகும். ஆனால் அதே நேரத்தில் உற்பத்தியின் குணாதிசயங்களில் படிப்படியான குறைவு (சிதைவு) உள்ளது.

அத்தகைய பேட்டரியை ஈரப்பதம் இல்லாத இடத்தில் +5 ... +25 ° C இல் சேமிக்க பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. வலுவான அதிர்வுகள், அதிர்ச்சிகள் மற்றும் திறந்த சுடருக்கு அருகாமையில் இருப்பது ஏற்றுக்கொள்ள முடியாதது.

லித்தியம்-அயன் கலங்களின் மறுசுழற்சி செயல்முறை பொருத்தமான உரிமம் கொண்ட சிறப்பு வசதிகளில் மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும். மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட பேட்டரிகளின் சுமார் 80% பொருட்கள் புதிய பேட்டரிகள் தயாரிப்பில் மீண்டும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

பாதுகாப்பு

ஒரு லித்தியம்-அயன் பேட்டரி, அதன் சிறிய அளவில் கூட, வெடிக்கும் சுய-பற்றவைக்கும் அபாயத்தைக் கொண்டுள்ளது.இந்த வகை பேட்டரியின் இத்தகைய தனித்தன்மைக்கு வடிவமைப்பு முதல் உற்பத்தி மற்றும் சேமிப்பு வரை அனைத்து நிலைகளிலும் பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகள் தேவை.

லி-அயன் பேட்டரிகளின் பாதுகாப்பை மேம்படுத்த, ஒரு சிறிய மின்னணு சர்க்யூட் போர்டு, அதிக சுமை மற்றும் அதிக வெப்பத்தைத் தடுக்க வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு கட்டுப்பாடு மற்றும் மேலாண்மை அமைப்பு, உற்பத்தியின் போது அவற்றின் வழக்கில் வைக்கப்படுகிறது. 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, பேட்டரி உறைகளில் பெரும்பாலும் பாதுகாப்பு வால்வு உள்ளது, இது அவசரநிலையின் போது அழுத்தத்தை குறைக்கிறது.

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 மாறாத இயக்க அளவுருக்களை உறுதி செய்தல்.

லித்தியம் பேட்டரி தீமைகளையும் கொண்டுள்ளது, அவை:

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

லி-அயன் பேட்டரிகளின் உற்பத்தி தொழில்நுட்பம் தொடர்ந்து மேம்பட்டு வருகிறது, பல குறைபாடுகள் படிப்படியாக கடந்த காலத்தின் ஒரு விஷயமாக மாறி வருகின்றன.

விண்ணப்பங்கள்

லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளின் உயர் ஆற்றல் அடர்த்தி காட்டி அவற்றின் முக்கிய பயன்பாட்டுத் துறையை தீர்மானிக்கிறது - மொபைல் மின்னணு சாதனங்கள்: மடிக்கணினிகள், டேப்லெட்டுகள், ஸ்மார்ட்போன்கள், கேம்கோடர்கள், கேமராக்கள், வழிசெலுத்தல் அமைப்புகள், பல்வேறு உள்ளமைக்கப்பட்ட சென்சார்கள் மற்றும் பல தயாரிப்புகள்.

இந்த பேட்டரிகளின் உருளை வடிவ காரணியின் இருப்பு, மின்விளக்குகள், லேண்ட்லைன் ஃபோன்கள் மற்றும் முன்பு செலவழிக்கக்கூடிய பேட்டரிகளிலிருந்து ஆற்றலைப் பயன்படுத்திய பிற சாதனங்களில் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது.

பேட்டரி கட்டுமானத்தின் லித்தியம்-அயன் கொள்கை பல வகைகளைக் கொண்டுள்ளது, அவை பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களின் வகைகளில் வேறுபடுகின்றன (லித்தியம்-கோபால்ட், லித்தியம்-மாங்கனீசு, லித்தியம்-நிக்கல்-மாங்கனீசு-கோபால்ட்-ஆக்சைடு போன்றவை). அவை ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த பயன்பாட்டுக் கோளத்தைக் கண்டுபிடிக்கின்றன.

மொபைல் எலக்ட்ரானிக்ஸ் கூடுதலாக, லித்தியம்-அயன் பேட்டரி குழு பின்வரும் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

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

லித்தியம்-அயன் தொழில்நுட்பத்தில் தொடர்ச்சியான முன்னேற்றம் மற்றும் சிறிய அளவில் அதிக திறன் கொண்ட பேட்டரிகளை உருவாக்குவதில் வெற்றிகள் ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொண்டு, அத்தகைய பேட்டரிகளின் பயன்பாட்டின் விரிவாக்கத்தை நாம் கணிக்க முடியும்.

லேபிளிங்

லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் பேட்டரியின் வெளிப்புற உறையில் குறிக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் குறியீட்டு முறை அளவைப் பொறுத்து பெரிதும் மாறுபடும். பேட்டரி மார்க்கிங்கின் அனைத்து உற்பத்தியாளர்களுக்கும் ஒரே தரநிலை இன்னும் உருவாக்கப்படவில்லை, ஆனால் மிக முக்கியமான அளவுருக்களை நீங்களே புரிந்துகொள்வது இன்னும் சாத்தியமாகும்.

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

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

வரிசையில் உள்ள கடைசி எழுத்துக்கள் மற்றும் எண்கள் உற்பத்தியாளர்-குறிப்பிட்ட திறன் அடையாளங்கள். உற்பத்தித் தேதியைக் குறிப்பிடுவதற்கான சீரான தரநிலைகளும் இல்லை.

தொடர்புடைய கட்டுரைகள்: