ทำไมไม่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นครั้งสุดท้าย?

หลักการพื้นฐานของ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน มีดังต่อไปนี้ -

เมื่อประจุแบตเตอรี่เต็มแล้วขั้วลบจะเต็มอิลิเนียมลิเธียม

ทันทีที่เชื่อมต่อกับเครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านี้ไอออนลิเธียมเริ่มขยับผ่านอิเล็กโทรไลต์ไปยังขั้วบวกและปฏิกิริยาเคมีนี้จะสร้างประจุไฟฟ้าที่ขั้วบวก

เมื่อไม่มีไอออนลิเธียมที่เหลืออยู่บนแผ่นป้ายลบแบตเตอรี่จะราบเรียบและจำเป็นต้องใช้การชาร์ตไฟเพื่อย้อนกลับกระบวนการ

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ทำงานอย่างไร

แต่ในความเป็นจริงกระบวนการไม่สมบูรณ์มาก ตั้งแต่การปลดปล่อยพลังงานครั้งแรกและการชาร์จไฟความจุของแบตเตอรี่ลดลง

มีสี่ประเด็นที่เล่น:

อินเทอร์เฟซสำหรับอิเลคโตรไลต์ที่เป็นของแข็งสร้างขึ้นบนขั้วลบ

อิเล็กโทรไลต์ออกซิเดชันบนขั้วบวก

การชุบด้วยลิเธียม

การย่อยสลายทางกล

อิเลคโตรไลท์แบบอิเลคโตรไลท์

ในขณะที่ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน มีประจุลิเธียมออกไซด์และอะตอมของลิเธียมคาร์บอเนตเป็นฟิล์มที่ขั้วลบซึ่งเรียกว่าอินเทอร์เฟซแบบอิเลคโตรเลี่ยม (Solid Electrolyte Interface - SEI)

ฟิล์มที่คล้ายกันซึ่งเรียกว่าการเกิดออกซิเดชันของอิเลคโตรไลต์เกิดขึ้นที่ขั้วบวกถ้าแบตเตอรีใช้งานได้เต็มหรือใกล้เต็มรูปแบบในอุณหภูมิที่สูงขึ้น (40 ° C) หรือสูงกว่า การออกซิเดชันของอิเล็กโทรไลต์ไม่มีอะไรใหม่กระบวนการนี้มีการใช้อย่างมากในการทำโลหะเพื่อไม่ให้เกิดสนิม นี้เป็นที่นิยมมากในอุตสาหกรรมการแล่นเรือสำราญ แต่ไม่ได้ต้อนรับในแบตเตอรี่

ความร้อนนี้อาจฟังดูไม่ค่อยดี แต่อุณหภูมิในการทำงานภายในอุปกรณ์ต่างๆเช่นแล็ปท็อปมักไปไกลเกินขีด จำกัด นี้ ยังพบได้บ่อยในบางส่วนของโลกเช่นเดียวกับนิสสันพบเมื่อเจ้าของรถยนต์ไฟฟ้าของพวกเขาอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่ร้อนเช่น Arizona ถูกฟ้องร้องเนื่องจากความจุแบตเตอรี่ไม่ดีหลังจากมีการปลดปล่อยและชาร์จแบตเตอรี่ได้ไม่กี่ราย

การออกซิเดชันของอิเล็กโทรไลต์ยังช่วยเพิ่มอัตราการปลดปล่อยตัวเองซึ่งสามารถอธิบายได้ว่าทำไมแบตเตอรี่บางประเภทจึงดูเหมือนจะต้องชาร์จไฟอย่างสม่ำเสมอแม้ว่าจะไม่ได้ใช้งานก็ตาม

ภาพยนตร์เหล่านี้มีความบางเฉียบที่มากที่สุดคือลิเธียมไอออนสามารถผ่านได้ แต่หลังจากการชาร์จและการคายประจุแล้วจะค่อยๆข้นขึ้น ทุกครั้งที่ฟิล์มหนาขึ้นจะช่วยลดจำนวนลิเธียมไอออนที่สามารถเคลื่อนที่ไปมาระหว่างจานซึ่งจะส่งผลต่อความสามารถในการชาร์จแบตเตอรี่ให้เต็มและเพิ่มเวลาในการชาร์จไฟ

ผู้ผลิตหลายรายสามารถที่จะลดการสะสมของฟิล์มหนึ่งหรือทั้งสองโดยการเติมสารเคมีบางอย่างลงในอิเล็กโทรไลต์ แต่ไม่มีใครสามารถหยุดกระบวนการทั้งหมดได้

เมื่อแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถูกคิดค่าบริการอย่างรวดเร็วอัตราที่ไอออนจะออกจากขั้วบวกและมุ่งหน้าไปยังขั้วลบไม่ดีเกินกว่าอัตราที่อิเล็กโทรดเชิงลบสามารถดูดไอออนได้ ในกรณีเช่นนี้ไอออนนั้นกลายเป็นโลหะที่ฝากขั้วไฟฟ้า

อิเล็กโทรดในเชิงบวกเป็นสิ่งที่น่าสงสารมากในการดูดซับไอออนที่อุณหภูมิต่ำดังนั้นให้ชาร์จไฟอย่างรวดเร็วและสภาพแวดล้อมที่เย็นและคุณจะได้สูตรสำหรับการชุบด้วยลิเธียมอย่างรวดเร็ว

ไอออนน้อยกว่าหมายถึงความจุแบตเตอรี่น้อย ในสถานการณ์ที่รุนแรงมากขึ้นการสร้างอาจทำให้แบตเตอรี่สั้นและไม่สมบูรณ์

แบตเตอรี่ Li Ion ขนาด 36 โวลต์