हाल ही में iphone 8 लगातार बैटरी सुरक्षा के मुद्दों, हमें एक बार फिर से लिथियम आयन बैटरी सुरक्षा के मुद्दों पर ध्यान केंद्रित करते, कई कारकों इस तरह के यांत्रिक दुरुपयोग, शक्ति और डिजाइन दोषों के दुरुपयोग के रूप में लिथियम आयन बैटरी सुरक्षा के मुद्दों, कारण तो सुरक्षा की समस्याओं जो पल्ला झुकना को जन्म दे सकती बिजली के मामले का सबसे आम दुरुपयोग क्योंकि NiMH बैटरी, आदि बैटरी ज्यादा किराया नुकसान हो सकता है और यहां तक कि सुरक्षा के मुद्दों को जन्म दे, लिथियम आयन बैटरी, जिसके लिए आम तौर पर सुविधा होगी की स्थिति में ज्यादा किराया, लिथियम आयन बैटरी को रोकने के लिए अपने स्वयं के तंत्र है के विपरीत, है लिथियम आयन बैटरी लिथियम आयन बैटरी की मौजूदा सुरक्षा को काट सकती है, लेकिन चार्ज कट-ऑफ वोल्टेज प्राप्त करने के लिए सर्किट बोर्ड को सुरक्षित रखें, लेकिन सर्किट बोर्ड अभी भी नुकसान या त्रुटि का खतरा है, इसलिए लिथियम आयन बैटरी की रक्षा के लिए हम कुछ जोड़ देंगे पल्ला झुकना संरक्षण additive आम पल्ला झुकना संरक्षण additive दो मुख्य प्रकार: बिजली रेडोक्स शटल योज्य और बहुलक additives।
सिद्धांत हो जब लिथियम आयन के सामान्य बैटरी वोल्टेज, लेकिन जब आरोप additive एक बैटरी में कैथोड के आसपास के क्षेत्र में ऑक्सीकरण हुआ था, सक्रिय अणुओं के गठन तो नकारात्मक इलेक्ट्रोड को फैलाना एक तटस्थ के रूप में कम हो जाता है किसी भी रेडोक्स विद्युत प्रतिक्रिया नहीं होती है अणुओं, और फिर सकारात्मक इलेक्ट्रोड के लिए उसके दूर तक फैला हुआ, और इसके आगे चक्र ज्यादा किराया रोकने के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए। आम मुख्य metallocene यौगिकों, पाली पिरिडीन जटिल, thianthrene और सौंफ़ बेंजीन और उसके डेरिवेटिव और डेरिवेटिव।
विद्युत बहुलक additive ऊपर उल्लेख विभिन्न additives के साथ काम करता है, आम तौर पर जब बैटरी अधिक शुल्क है, संभावित बहुलक अणुओं की संभावित प्रतिक्रिया कर रहे हैं एकल आयनों कण उत्पन्न करने के लिए ऑक्सीकरण कर रहे हैं तक पहुँच जाता है तब होता है, एक कट्टरपंथी बहुलकीकरण प्रतिक्रिया इलेक्ट्रोलाइट आयनों में होता है का गठन किया विभाजक पर धनात्मक विद्युत् के आसपास के क्षेत्र में बहुलक बयान, सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड का विस्तार, दो बातें इस समय होते हैं, एक, सूक्ष्म शॉर्ट सर्किट से उत्पन्न होता है, वोल्टेज वृद्धि जारी है को रोकने के लिए एक बहुलक सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच एक पुल बनाने के लिए है। एक और शटल पूरी तरह से, सकारात्मक और नकारात्मक आयनों के बीच अवरुद्ध है जिससे विद्युत प्रतिक्रिया अवरुद्ध तो बिजली बहुलक additive एक अपरिवर्तनीय additive है, सामान्य घटकों biphenyl, cyclohexyl बेंजीन, और एस्टर हैं इसके डेरिवेटिव और इतने पर।
रिडॉक्स शटल additive आम तौर पर एक निश्चित ऑपरेटिंग वोल्टेज, उदाहरण के लिए, metallocene परिसर के ऑक्सीकरण संभावित आम तौर पर 1.7-3.5V के बीच, पाली पिरिडीन के बारे में 4.0V के जटिल वोल्टेज और की तरह है, और हाल ही में है म्युएन्स्टर, जर्मनी के पिया जानसेन विश्वविद्यालय एट अल। ऑपरेटिंग वोल्टेज का समायोजन का एक additive सक्षम,, NMC111 सामग्री में उपयोग के लिए उपयुक्त विकसित का समायोजन NHC- कार्यात्मक समूह, संलग्न ऑपरेटिंग वोल्टेज अलग किया जा सकता, 4.4V की जैसे एनएचसी-BF3 ऑपरेटिंग वोल्टेज से और काम एनएचसी-PF4CF3 4.6V का वोल्टेज, उच्च वोल्टेज एनएमसी सामग्री में इस्तेमाल किया जा सकता है, जबकि सामान्य परिस्थितियों में दो योजक बैटरी के विद्युत गुणों पर असर नहीं पड़ेगा।
प्रयोग में उपयोग किए गए विरोधी-ओवरचार्ट एडिटिव के आणविक सूत्र नीचे दिखाए गए हैं
निम्न चित्र विभिन्न additives जोड़ा गया है और नियंत्रण समूह में एक इलेक्ट्रोलाइट की एक चक्रीय voltammogram, यह आंकड़ा से उल्लेख किया जा सकता से पता चलता है, वहाँ एक नियंत्रण समूह, 5.4V पर इलेक्ट्रोलाइट ऑक्सीकरण वर्तमान शिखर, यह दर्शाता है कि इस समय इलेक्ट्रोलाइट समाधान में विलायक शुरू होता है ऑक्सीकरण। हालांकि एनएचसी-BF3, एनएचसी-BF5 एनएचसी-PF4CF3 additive और इलेक्ट्रोलाइट विलायक युक्त से पहले ऑक्सीकरण दो अतिरिक्त ऑक्सीकरण दिखाई दिया वर्तमान शिखर। इलेक्ट्रोलाइट समाधान युक्त additives एनएचसी-BF3 न्यूनतम ट्रिगर वोल्टेज, केवल 4.6 वी, दूसरा शिखर वर्तमान 5.1V, तीसरे वर्तमान शिखर 5.6V है। -PF4CF3 ऑक्सीकरण वर्तमान शिखर कार्यात्मक समूह युक्त इलेक्ट्रोलाइट एक दिशा में स्थानांतरित कर दिया है उच्च वोल्टेज, कई इलेक्ट्रोलाइट के ऑक्सीकरण वर्तमान हुआ शिखर का वोल्टेज निम्न तालिका में दिखाया गया है: यह देखा जा सकता है कि additive में निहित कार्यात्मक समूहों के विभिन्न ट्रिगर वोल्टेज भी बदल गए हैं।
पिया जेन्सन ने इलेक्ट्रोलाइट का मूल्यांकन करने के लिए एनएमसी 111 / ली और एनएमसी 111 / ग्रेफाइट बैटरी का इस्तेमाल किया है, इसकी लगातार चालू चार्ज और बैटरी संरक्षण समारोह की निर्वहन प्रक्रिया को सत्यापित करें। यह तस्वीर कई अलग-अलग इलेक्ट्रोलाइट बैटरी चार्ज और डिस्चार्ज वक्र का उपयोग दिखाती है, ग्राफ जब नियंत्रण सेल वोल्टेज 4.95V पल्ला झुकना करने के लिए शुल्क लिया जाता है कोई अवरुद्ध घटना से पता चला है, लेकिन एक इलेक्ट्रोलाइट समाधान एनएचसी-BF3 युक्त एक वोल्टेज पठार 4.5V में दिखाई देता है हम नोट कर सकते हैं से, एनएचसी-PF4CF3 शामिल एनएचसी-PF5 और इलेक्ट्रोलाइट दो अलग वोल्टेज इंटरनेट में होता है। पल्ला झुकना ऑक्सीडेटिव अपघटन में सुरक्षा additive होता है, चार्ज और बैटरी के निर्वहन प्रक्रिया दबा दिया गया है, जो additive अपघटन हो सकता है चार्ज करने की क्षमता और मुक्ति, खो दिया है कैथोड की सतह पर कवर के बाद, ली के प्रसार को रोकना, इस प्रकार बैटरी को अवरुद्ध करने के लिए विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया को प्राप्त करना।
बेशक, के रूप में एक अतिरिक्त इलेक्ट्रोलाइट पल्ला झुकना सेल का उत्पादन नहीं कर सकते हैं बैटरी विशेषताओं प्रयोगों ग्रेफाइट के माध्यम से नकारात्मक प्रभाव की रक्षा करते हुए / ली सेल पाया गया था, additive ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड के चक्र प्रदर्शन पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव है, लेकिन होगा बैटरी की पहली दक्षता 82.2% थी, और पहली बार एनएचसी-बीएफ 3, एनएचसी-पीएफ 5 और एनएचसी-पीएफ 4 सीएफ 3 की पहली क्षमता क्रमश: 79.7%, 70.5% और 71.9% थी, , additive यह दर्शाता है कि ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड की स्थिरता पर इन additives थोड़ा भी बदतर है। यह भी पहली पूर्ण सेल की क्षमता पर कुछ प्रभाव है, पहली दक्षता, 82% था उदाहरण के लिए, जब NMC / ग्रेफाइट बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट नियंत्रण समूह है, लेकिन जोड़ा के उपयोग एनएचसी-बीएफ 3, एनएचसी-पीएफ 5 और एनएचसी-पीएफ 4 सीएफ 3 क्रमशः 80%, 74.3% और 74.1% थे।
ऊपर योजक, विशेष रूप से additives कार्रवाई पढ़ाई एनएचसी-BF3 पाया, अपने काम कर रहे सिद्धांत पल्ला झुकना की स्थिति में है, जबकि सकारात्मक इलेक्ट्रोड एक रोधक परत के रूप में ऑक्सीकरण की व्यवस्था के लिए, एक ली + प्रसार में बाधा और प्रभारी विनिमय, इतनी के रूप में एक बिजली के ब्लॉक प्राप्त करने के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं, लिथियम आयन बैटरी सुरक्षा होती है रोकने के उद्देश्य से। निम्न चित्र एक नया NMC111 सतह है, ख पल्ला झुकना अंजीर NMC111 सामग्री एक इलेक्ट्रोलाइट समाधान का उपयोग कर नियंत्रण समूह के बाद होता है, ग अंजीर एनएचसी-BF3 additive युक्त इलेक्ट्रोलाइट है आरोप के बाद इलेक्ट्रोड सतह पर और होता है, ए और बी अंजीर बेहद चिकनी में देखा जा सकता है, लेकिन चित्रा ग NMC111 सामग्री से पता चला है कई धक्कों किए गए हैं, किसी न किसी हो जाता है, जो भी पता चलता है कि बैटरी एनएचसी-BF3 में अधिक शुल्क किया जाता है जब सकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह एक इन्सुलेट परत उत्पन्न करती है, जो इन्सुलेट परत होती है जो विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया को अवरुद्ध करती है।
रिक्त नियंत्रण एक इलेक्ट्रोलाइट समाधान NMC111 4.5V पल्ला झुकना की घटना के बाद एक इलेक्ट्रोलाइट एनएचसी-BF3 additive सामग्री से युक्त का उपयोग कर समूह, निम्न तालिका के रूप में सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री में दिखाया गया में सतह परत मोटाई देखा जा सकता है कि नियंत्रण समूह NMC111 इलेक्ट्रोलाइट सामग्री एक सतह अपघटन उत्पाद होने परत प्रायोगिक समूह एनएचसी-BF3 additives युक्त की मोटाई तुलना में काफी अधिक, जाहिर है, एनएचसी-BF3 सेल के माध्यम से होता चार्ज के दौरान धनात्मक विद्युत् चालक की अक्रिय सतह पर एक परत बनेगी, इलेक्ट्रोलाइट जारी रखा प्रतिक्रिया के अपघटन को रोकने के लिए।
पिया जानसेन विकसित इस पल्ला झुकना संरक्षण additive एक अक्रिय परत सकारात्मक इलेक्ट्रोड पल्ला झुकना संरक्षण दिखाया में विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया को अवरुद्ध करने के उद्देश्य को कवर के माध्यम से गठन किया जा सकता है, यह कार्य समूहों का समायोजन, उसकी ट्रिगर वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए की एक विन्यास सक्षम हैं, अलग बैटरी की जरूरतों को पूरा करने के लिए है, जबकि प्रयोग यह भी पाया कि बैटरी की विद्युत प्रदर्शन पर additives के प्रभाव अपेक्षाकृत छोटे, एक मामूली प्रभाव एनएचसी-BF3 additives की दक्षता में केवल बैटरी, बैटरी की नकारात्मक चक्र प्रदर्शन के लिए नहीं होगा जाएगा विशेष रूप से पहली बार NMC पर प्रभाव बैटरी में इस्तेमाल बैटरी सुरक्षा में सुधार करने के लिए बहुत उपयुक्त है।
