बैटरियों की ऊर्जा घनत्व और वाहनों की ड्राइविंग रेंज में सुधार करने के लिए, उस समय मुख्यधारा की अवधारणा वाहन संचालन की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उच्च निकल टर्नरी सामग्री की सुरक्षा में सुधार करना था।
पावर लिथियम-आयन बैटरी कौशल पथ पर हालिया समाचार रिपोर्ट से पता चलता है कि उच्च निकल टर्नरी लिथियम-आयन बैटरियां आने वाले वर्षों में पावर बैटरियों की मुख्य शक्ति बन जाएंगी, ऊर्जा घनत्व 300Wh/kg के स्तर तक पहुंच जाएगा। इस लेख का उद्देश्य उच्च निकल टर्नरी प्रणाली के वर्तमान जीवन का निरीक्षण करना और उसकी देखभाल करना है।
1. लिथियम बैटरी का कार्य सिद्धांत
उस समय, आम लिथियम बैटरियां मुख्य रूप से टर्नरी लिथियम, लिथियम आयरन फॉस्फेट, लिथियम मैंगनीज ऑक्साइड, लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड इत्यादि थीं, सभी का नाम सकारात्मक इलेक्ट्रोड जानकारी के प्रकार के अनुसार रखा गया था। इसके साथ संयोजन में उपयोग की जाने वाली वाणिज्यिक नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री आम तौर पर ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड होती हैं। मौलिक कार्य सिद्धांत निम्नलिखित चित्र में दिखाया गया है।
चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, बैटरी पर बाहरी टर्मिनल वोल्टेज के प्रभाव के कारण, सकारात्मक वर्तमान कलेक्टर के पास के इलेक्ट्रॉन विद्युत क्षेत्र के प्रेरक बल के तहत नकारात्मक इलेक्ट्रोड की ओर बढ़ते हैं। नकारात्मक इलेक्ट्रोड तक पहुंचने के बाद, वे नकारात्मक इलेक्ट्रोड में लिथियम आयनों के साथ जुड़ते हैं, जिससे तटस्थ इलेक्ट्रोड का एक हिस्सा बनता है जो ग्रेफाइट गैप में संग्रहीत होता है; कुछ लिथियम आयनों का उपभोग करने वाले नकारात्मक इलेक्ट्रोड की उपस्थिति से लिथियम आयन एकाग्रता में कमी आती है, जिसके परिणामस्वरूप सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच आयन एकाग्रता में अंतर होता है।
सांद्रता अंतर से प्रेरित होकर, सकारात्मक इलेक्ट्रोड में लिथियम आयन डेटा के अंदर से सकारात्मक इलेक्ट्रोड के बाहर, इलेक्ट्रोलाइट के साथ, बाधा से गुजरते हुए, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बाहर तक पहुंचता है; इसके अलावा, विद्युत क्षमता ड्राइविंग के प्रभाव के तहत, यह नकारात्मक इलेक्ट्रोड डेटा की गहराई की ओर फैलता है और बाहरी सर्किट से आने वाले इलेक्ट्रॉनों से मिलता है, जो आंशिक रूप से संकेत देता है कि तटस्थ नकारात्मक इलेक्ट्रोड डेटा के अंदर फंस गया है।
दूसरी ओर, डिस्चार्ज प्रक्रिया बिल्कुल विपरीत है। लोड का सर्किट बंद होने के बाद, डिस्चार्ज प्रक्रिया नकारात्मक कलेक्टर से बाहर निकलने वाले इलेक्ट्रॉनों और सकारात्मक इलेक्ट्रोड तक पहुंचने के लिए बाहरी सर्किट से गुजरने के साथ शुरू होती है; अंत में, लिथियम आयन को सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री में एम्बेडेड किया जाता है और बाहरी सर्किट से आने वाले इलेक्ट्रॉनों के साथ जोड़ा जाता है।
नकारात्मक इलेक्ट्रोड ग्रेफाइट में एक स्तरित संरचना होती है, और जिस तरह से लिथियम आयनों को एम्बेड किया जाता है और हटाया जाता है वह विभिन्न प्रकार के लिथियम आयनों के बीच महत्वपूर्ण रूप से भिन्न नहीं होता है। विभिन्न सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियों की जाली संरचना में महत्वपूर्ण अंतर हैं, चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान लिथियम आयन अंदर और बाहर फैलते हैं, जिसके परिणामस्वरूप थोड़ी भिन्न प्रक्रियाएं होती हैं।
2. प्राथमिक सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के प्रकार और विशेषताएं
उस समय, प्रचुर मात्रा में व्यावसायीकरण के साथ चार प्रकार की कैथोड सामग्री थीं: लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड, लिथियम आयरन फॉस्फेट, लिथियम मैंगनीज ऑक्साइड, और टर्नरी लिथियम। इस अवधि के दौरान, हालांकि लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड के ऊर्जा घनत्व और अन्य पहलुओं में स्पष्ट लाभ हैं, सुरक्षा मुद्दे एक बाधा बन गए हैं, और आवेदन का पैमाना छोटा और छोटा होता जा रहा है। लिथियम मैंगनीज ऑक्साइड में खराब साइक्लिंग फ़ंक्शन और खराब उच्च तापमान फ़ंक्शन होता है। हालाँकि इसमें मजबूत ओवरचार्जिंग प्रतिरोध और कम लागत है, इसका उपयोग मुख्य रूप से कम-अंत या कम गति वाले वाहनों में किया जाता है और इसकी बाजार हिस्सेदारी भी कम हो रही है।
उस समय केवल लिथियम आयरन फॉस्फेट और लिथियम टर्नरी ही वास्तविक मुख्यधारा थे। उनमें से एक को ऊर्जा घनत्व और कम तापमान के कार्य में लाभ था, जबकि दूसरे को चक्र जीवन और सुरक्षा में लाभ था। राष्ट्रीय नीतियों और अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए दोनों के बीच चयन करना कठिन था। अब तक, बसें मुख्य रूप से लिथियम आयरन फॉस्फेट का उपयोग करती हैं, जबकि यात्री कारें और अन्य मॉडल जिन्हें उच्च सहनशक्ति और ग्राहक अनुभव की आवश्यकता होती है, वे टर्नरी लिथियम बैटरी चुनते हैं।
3. टर्नरी लिथियम पॉजिटिव इलेक्ट्रोड डेटा की संरचना और विशेषताएं
टर्नरी डेटा पिछले कुछ वर्षों में एक गर्म विषय रहा है, जिसके दौरान नी संरचना डेटा गतिविधि और ऊर्जा घनत्व में सुधार कर सकती है; सह घटक भी एक सक्रिय पदार्थ है, जो डेटा की स्तरित संरचना को स्थिर कर सकता है और धनायन मिश्रण को कम कर सकता है, जिससे डेटा के गहरे डिस्चार्ज की सुविधा मिलती है, जिससे डेटा की डिस्चार्ज क्षमता में सुधार होता है; एमएन घटक डेटा विश्लेषण में सहायक भूमिका निभाता है, चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रियाओं के दौरान स्थिरता प्रदान करता है। टर्नरी लिथियम मूल रूप से कई सामग्रियों के फायदों का प्रतीक है।