نیازهای روزانه همه تلفن همراه در حال حاضر تبدیل است، قطعا ما تجربه، با افزایش در زمان استفاده از تلفن همراه، زمان آماده به کار کوتاه تر و کوتاه تر خواهد شد، ما یک روز کامل برای پاسخگویی به نیازهای حال، در حال حاضر نیاز به یک روز دو پر کردن این کار را تا پایان، دو روز کامل می تواند مشکل را حل کند، این چیزی است که ما غالبا می گویند باتری های تلفن همراه می میرند، ما به طور کلی به نام باتری های لیتیوم یون، امید به زندگی کاهش پایین. علت باتری یون لیتیوم است کاهش زمان سپری شده در زندگی از آن؟ قبل از پاسخ به این سوال، ابتدا باید با مفهوم آشنا شود، چیزی است که عمر باتری یون لیتیوم؟ به طور کلی، ما خواهد شد ظرفیت باتری یون لیتیوم قطره ها در طول چرخه 80٪ از ظرفیت اولیه تعداد چرخه، تعریف شده به عنوان عمر باتری لیتیوم یون. گوشی برای جایگزینی مکرر از محصولات الکترونیکی نیاز دارید، آن است به طور کلی لیتیوم تولید کنندگان باتری تلفن همراه طراحی عمر باتری یون حدود 500 بار است، که اگر ما از تلفن هر روز با یک بار شارژ ، پس از حدود یک سال و نیم یا بیشتر، ظرفیت باتری تلفن همراه ما حدود 80٪ از ظرفیت اولیه را کاهش می دهد، که ما احساس می کنیم باتری تلفن است دلیل کافی نیست. البته این به این معنا نیست که هر کس سعی کنید به اتهام نیست، شارژ کمتر، اما نیاز به شارژ علمی و منطقی، در پایان این مقاله، مجموعه ای کوچک خواهد شد برای همه معرفی بعضی از راهنمایی های مربوط به چگونگی شارژ تلفن، امیدوارم همه بتوانند کمک کنند.
در اینجا ما آمده به درک چرا باتری یون لیتیوم در طول استفاده، پایین کاهش خواهد افتاد؟ اول، ما باید روشن باشد، در باتری لیتیوم یون داخلی، علاوه بر کبیسه را لیتیوم یون نرمال و deintercalation از پاسخ های مثبت و منفی، همچنین بسیاری از واکنش های جانبی مانند تشکیل و رشد فیلم SEI، تجزیه محلول الکترولیت، تجزیه چسب وجود دارد، الکترود مثبت مواد فعال ترک خوردگی، در میان عوامل دیگر، در ظرفیت باتری لیتیوم یون نتیجه کاهش یافته است. اگر چه شکست باتری لیتیوم یون ناشی قطره عوامل بسیاری، از آن جوش پایین به به سه دسته تقسیم می شود: 1) از دست دادن لیتیوم، چون باتری لیتیوم یون یک سیستم بسته است، فضای داخلی از مواد ثابت است، تولید یک فیلم SEI، آسیب، الکترود منفی و تجزیه و تحلیل لیتیوم فقط مصرف لی برخی از منابع؛ 2) از دست دادن الکترود مواد فعال مثبت، یک باتری لیتیوم یون مورد استفاده در فرایند تمایل دارد تا در ذرات مواد الکترود مثبت شکسته رخ می دهد، تجزیه چسب و ساختار کریستالی از مواد الکترود مثبت و عوامل دیگر را تغییر دهید، که می تواند به از دست دادن بخشی از مواد فعال الکترود مثبت تعبیه شده منجر لیتیوم با ظرفیت؛ 3) از دست دادن الکترود مواد فعال منفی، الکترود منفی مواد فعال ریختن به عنوان مثال، تجزیه چسب و عوامل دیگر، در یک الکترود منفی مواد فعال بخش منجر خواهد شد متصل به ذرات رسانا از دست دادن یک شبکه رسانا، ساخت آن را به لیتیوم غیر ممکن است، در از دست دادن ظرفیت باتری لیتیوم یونی که در نتیجه.
اگر چه ما را ساخته اند فرضیات در مورد سرب در بالا ذکر شد به باتری های لیتیوم یون ممکن است کاهش پایین مکانیزم، و مدل های مرتبط، اما در حال حاضر هر دو عدم به معنای مناسب تشخیص، بلکه شواهد تجربی مربوط به حمایت ندارند. ما یک باتری لیتیوم یون منشوری، برای مثال، باتری به طور کامل تحت بزرگنمایی C / 25 الکتریکی جدا، یک الکترود منفی یک باتری که قطب لیتیوم ناهمواری آشکار، به عنوان بالا نشان داده شده، اما در عمل همان باتری ظرفیت دسته ای تنها تفاوت 0.2 درصد است که تنها غیر یکنواخت الکترود منفی، اما نشان بالاترین ظرفیت، و در نتیجه غربالگری معمولی به معنای دشوار است به تشخیص حضور این سلول نقص، اما لیتیوم منفی بشقاب الکترود علت ناهموار یونهای لیتیوم عملکرد چرخه طولانی مدت از باتری کاهش می یابد.
به تازگی، R. دانشگاه کریستف Birkl آکسفورد یک روش با استفاده از یک ولتاژ مدار باز باتری از باتری لیتیوم یون برای تشخیص ولتاژ مدار باز از باتری لیتیوم یون پیشنهاد شده است اختلاف پتانسیل بین تفاوت های مثبت و منفی، واکنش ویژگی ترمودینامیکی یک باتری لیتیوم یون، بنابراین ما می توانیم تعداد زیادی از اطلاعات در مورد الکترود مثبت و منفی ارائه می کنند. کریستف R. Birkl باتری دکمه استفاده از یک شکست باتری لیتیوم یون ناشی از سه حالت کاهش ولتاژ مدار باز از باتری های تایید شده توسط آزمایش تاثیر می گذارد، مشخص شد که مدار باز از باتری منحنی ولتاژ تشخیص می تواند شناسایی باتری حالت شکست علت افت می توان گفت کار کریستف R. Birkl، و سهم به مدیریت لیتیوم دستیابی به موفقیت سیستم باتری یون.
کریستف R. Birkl تولید شده توسط الکترود از باتری مستطیل شکل حذف شد باتری را فشار دهید تجاری، و یک باتری لیتیوم یون شبیه سازی سه کاهش پایین حالت: 1) از دست دادن لیتیوم؛ 2) الکترود از دست دادن مواد فعال منفی؛ 3) مواد فعال الکترود مثبت از دست دادن. به منظور اطمینان از دقت آزمون، تمام سلول های آزمون در یک جعبه ترموستاتیک نیاز به ثبات 3H، به منظور رسیدن به تعادل گرمایی. دو ولتاژ اندازه گیری شده در آزمون به حال یک فرایند شارژ تخلیه ولتاژ اندازه گیری شده است که بار ولتاژ مراجعه کننده به غلط، افت ولتاژ کاذب می تواند مورد استفاده قرار گیرد به کمک در تعیین حالت شکست باتری لیتیوم یون در حالی که قادر به تعیین زندگی واقعی باتری لیتیوم یون ولتاژ مدار باز حالت کاهش یک باتری لیتیوم یون است.
اول، کریستف R. Birkl ظرفیت نظری محاسبه شده از این منطقه از دکمه دکمه سلول قطعه قطب باتری، و پس از آن به دست آمده توسط شارژ مثبت delithiation تب الکترود شبیه سازی سطوح مختلف زیان لیتیوم یون، توسط برش قطعات الکترود منفی برش شبیه سازی الکترود منفی از دست دادن مواد فعال از تب الکترود شبیه سازی برش الکترود مثبت از دست دادن مواد فعال مثبت در جهت تجزیه و تحلیل نتایج آزمون، کریستف R. Birkl هیستوگرام تاسیس با استفاده از مدل فیزیکی، و در بالا نشان داده شده، در آن سمت چپ دولت از SoC از الکترود منفی، یک الکترود مثبت از دولت حق SoC با مدل در ادامه مدل باتری معمولی، می توان از این رقم در طرح های سلول های طبیعی دیده می شود، ظرفیت طراحی الکترود منفی به طور کلی کمی بالاتر است که به طور کلی به عنوان نفر مراجعه کننده افزونگی منفی، افزونگی می توانید لیتیوم مناسب ویژگی های چرخه باتری یون تضمین، همچنین می توانید در مورد باتری لیتیوم یون شارژ بیش از اندازه قادر به انطباق لیتیوم کافی برای اطمینان حاصل شود که بدون بارش از لیتیوم، اطمینان از ایمنی باتری رخ می دهد.
در موارد فوق، معرفی می کنیم دلایل ممکن برای لیتیوم یون قطره شکست باتری، و کریستف R. Birkl این عوامل ممکن است باتری دکمه آنالوگ، شبیه سازی تولید: 1) از دست دادن لیتیوم؛ 2) از دست دادن مواد فعال الکترود مثبت ؛ 3) الکترود منفی زیان های مادی فعال، آشنایی با مدل فیزیکی کریستف R. Birkl ساخت باتری های لیتیوم یون، پس ما به شما نشان دهد که چگونه به استفاده از این مدل فیزیکی از عواملی که منجر به لیتیوم یون کاهش مختلف باتری پایین برای باز کردن باتری های لیتیوم یون تجزیه و تحلیل ولتاژ تاثیر می گذارد.
اول، ما به مدل فیزیکی کریستف R. Birkl تاسیس، به عنوان بالا نشان داده شده نگاه کنید، مدل شامل حدود دو ستون مستطیل شکل، که در آن میله های مستطیلی نشان دهنده سمت چپ یک دولت الکترود های SoC منفی است، در سمت راست نشان دهنده این SoC الکترود مثبت دولت، 0٪ -100٪ دو خط به نمایندگی از حد بالا و پایین از یک باتری لیتیوم یون.
توجه داشته باشید که برای حالت های مختلف SoC از باتری هایی که اشاره می کنیم، ما به ظرفیت نظری سلول مرجع اشاره می کنیم و شامل لیتیوم از دست رفته است، یعنی اگر الکترود مثبت 30٪ از لیتیوم را از دست بدهد، و غیر قابل برگشت است، اگر چه در حال حاضر کمترین مقدار SOC باتری 30٪ است، محدوده SoC باتری نیز 30٪ -100٪ می شود.
اول، ما در الکترود مثبت از دست دادن لیتیوم 30٪، 0٪ SoC با در دولت که در آن الکترود منفی، الکترود مثبت است 30٪ دولت از SoC رسیده نگاه کنید، در ولتاژ مدار باز منعکس شده است در همان حالت SoC با ولتاژ مدار باز از حرارت باتری به طور قابل توجهی، به عنوان مثال، در گروه کنترل باتری ولتاژ مدار باز از باتری 0٪ SoC با قطره 2.7V، پس از آن از دست دادن باتری های لیتیوم اما در 30٪ دولت از SoC به 2.7V رسیده، همان شارژ باتری به 4.2V، دولت باتری از SoC با نرمال باتری 2٪ بیشتر است، به دلیل اینکه پتانسیل آند بیش از سلول طبیعی در همان حالت SoC است، به این معنی که مقایسه ی منحنی تخلیه سلول، انفجار سریعتر است و ولتاژ قطع شده پیش از آن، با احتمال بالا از دست دادن لیتیوم رسیده است.
بیایید در آند بعدی زیان های مادی فعال و از دست دادن لیتیوم به طور همزمان در حال حاضر نگاه کنید، این است که معمولا به دلیل الکترود منفی مواد فعال ذرات ضایعات، جمع آوری و شبکه رسانا یا ارتباط از دست داده است، در کاهش میزان مواد فعال قادر به شرکت در واکنش و در نتیجه ، به طوری که افزایش چگالی جریان، میرایی نیز افزایش می دهد باتری سرعت قطره های آنالوگ مورد باتری دکمه 30 درصد و لیتیوم منفی الکترود فعال از دست دادن مواد کنتراست، منحنی ترشحات طبیعی از سلول های باتری. دیده می شود از منحنی است، بیشتر SoC با محدوده بالا، منحنی ولتاژ باتری تقریبا به طور کامل به سلول های طبیعی با هم همپوشانی دارند، اما در محدوده کم SoC با انتشار بیش از حد از الکترود لیتیوم منفی، مانند پتانسیل الکترود منفی به سرعت افزایش یافت و منجر به کاهش سریع در ولتاژ باتری به طوری که باتری سریع تر می رسد ولتاژ قطع. است که می گویند، یک منحنی تخلیه یک باتری از مقایسه، اگر نسبت به حالت اولیه از منحنی ولتاژ باتری را در مراحل اولیه تغییر معنی داری، اما در این SoC کم، افت ولتاژ سریع، سریع تر ولتاژ قطع شده رسیده است، که نشان می دهد که تخلیه سلول به دلیل بخشی از فعال منفی و احتمالا احتمال زیاد است به.
اجازه دهید با استفاده از این مدل برای تجزیه و تحلیل زیان های مادی فعال تنها الکترود منفی، یک الکترود منفی شبیه سازی باتری دکمه از دست دادن 30 درصد از ماده فعال، اما بدون از دست دادن لی، که می تواند به لی منفی منجر شود می تواند کمتر از مثبت قبول می توانید لیتیوم (12٪ مثبت بیشتر از منفی) ارائه، منعکس در ولتاژ مدار باز باتری در یک باتری SOC کم دولت، منحنی ولتاژ و باتری لیتیوم یون عادی تقریبا هیچ تفاوت است، اما زمانی که از SoC بالاتر، ولتاژ باتری به سرعت در حال افزایش است، عمدتا به دلیل انتقال لیتیوم منفی منجر به الکترود افت پتانسیل منفی ناشی از این قطره اگر باتری به 4.2V شارژ، خواهد منجر به رسوب سطحی منفی از دندریت لیتیوم، این است که خطرناک ترین شرایط، ممکن است به لیتیوم منجر به عبارت دیگر، اگر منحنی ولتاژ باتری لیتیوم یون تقریبا همزمان با منحنی ولتاژ اولیه باتری در مرحله اولیه (مرحله SoC کم)، منحنی ولتاژ ولتاژ در انتهای منحنی به سرعت افزایش می یابد و ظرفیت باتری کاهش می یابد. احتمال دارد که مواد فعال الکترود منفی باعث از دست رفتن ولتاژ شود.
بیایید تجزیه و تحلیل، بخشی از الکترود مثبت از دست دادن مواد فعال، در حالی که در مورد از دست دادن همزمان لیتیوم، که ممکن است به علت قطع از ذرات مواد فعال مثبت، و از دست دادن رسانا از اتصال به شبکه و علل دیگر باشد، ممکن است به ارائه یک ماده فعال کاهش یون لیتیوم ، و این به الکترود مواد فعال مثبت باقی مانده در طول شارژ سریعتر آزاد لیتیوم منجر شد، پتانسیل الکترود مثبت باتری به طور قابل توجهی بالاتر از حالت عادی در این SoC همان، واکنش در ولتاژ مدار باز در همان است حالت SoC، از دست دادن مواد کاتد فعال مواد از ولتاژ باتری بسیار بالاتر از باتری نرمال است، و به سرعت به ولتاژ قطع شارژ.
در نهایت تجزیه و تحلیل، از دست دادن بخشی از الکترود مواد فعال مثبت، از دست دادن لیتیوم بدون، پرونده الکترود به طور کلی مثبت مواد فعال desorbing شکستگی ذرات، از دست دادن ناشی از عوامل است، ظرفیت این بخش از باتری لیتیوم یون کم SoC با تاثیر بیشتر، به این دلیل که الکترود مواد فعال مثبت قادر به شرکت در واکنش کاهش می یابد، لی می کند در واکنش شرکت می توان کاهش داد، به طوری که باتری زودتر در هنگام تخلیه رسیده ولتاژ قطع ترشحات، منحنی ولتاژ واکنش می دهد، در سلولی بالا بخش SoC با روش منحنی ولتاژ، به عنوان پردازنده دولت کاهش می یابد، ولتاژ باتری الکترود مثبت زیان های مادی فعال به طور قابل توجهی پایین تر از یک باتری معمولی و یک SoC دولت بالاتر (حدود 20٪) ولتاژ قطع شده است.
ما با استفاده از مدل فیزیکی کریستف R. Birkl لیتیوم تاسیس باتری یون کاهش پایین مکانیسم گونه های مختلف مورد بررسی قرار گرفت با این تفاوت ولتاژ مختلف بین باتری لیتیوم یون آشنا نفوذ باز باتری لیتیوم یون از حالت شکست خورده است، بعدی، ما با توجه به مدل فیزیکی، یک مدل ریاضی از یک باتری لیتیوم یون، حالت های مختلف شکست لیتیوم استنباط باتری یون ولتاژ مدار باز از باتری لیتیوم یون.
از آنجا که حالت های مختلف از اثر افت ولتاژ پوسیدگی در باتری لیتیوم یون مدار باز به اندازه کافی کوچک است، بنابراین ما نیاز به باز کردن ولتاژ مدار از باتری لیتیوم یون با مناسب دقت بالا به منظور بهبود دقت تعیین باتری لیتیوم یون کاهش پایین حالت.
یک ماده الکترود برای استفاده از ظرفیت به طور کلی از دسترس ممکن است نقاط شبکه از مواد فعال توصیف X، X در محدوده 0 تا 1. در مواد کامپوزیت چند، با توجه به مقدار x با توجه به ولتاژ مدار باز (از EOC) محاسبه شده در فرمول محاسبه نشان داده شده در
که در آن N تعداد فازها در مواد است، نسبت سهم ΔXi از فاز i ام، EO، من شبکه فاز انرژی است، هوش مصنوعی تعبیه شده برآورد ارزش انرژی تعامل بین یون، الکترونیکی است شارژ عنصر، K ثابت، T بولتزمن دمای مطلق است.
پارامتر ولتاژ مدار باز و ظرفیت باتری به دو مرحله تقسیم می شود، در طول یک ولتاژ نادرست در طول مدار باز ولتاژ OCV از باتری و اندازه گیری با استفاده از یک بخش اول از شارژ و تخلیه مناسب شد و نتایج اتصالات بسیار نزدیک به نتایج آزمون واقعی، الکترود مثبت RMSE 7mV تنها، منفی خطا تنها 12mV RMS، ریشه میانگین مربعات خطا از ولتاژ باتری تمام شده است 3mV تنظیم نشده است. گام دوم این است که شبیه سازی یک باز الکترودهای ولتاژ مدار، ولتاژ مدار باز باتری اصلی اتصالات ولتاژ به اختلاف ولتاژ مثبت بین الکترود منفی برابر، ولتاژ الکترود مثبت و منفی به دست آمده است.
توسط اتصالات کاهش را به ولتاژ مدار باز از باتری لیتیوم یون با استفاده از منحنی ولتاژ منحنی اتصالات در مقایسه با یک ولتاژ مرجع، می تواند مورد تجزیه و تحلیل کاهش پایین حالت باتری لیتیوم یون. کاهش پایین مدل از یک باتری لیتیوم یون طراحی شده است به منظور برآورد سه پارامترهای مهم: 1) از دست دادن لیتیوم؛ 2) یک الکترود مثبت از دست دادن مواد فعال؛ 3) مقدار الکترود منفی از دست دادن مواد فعال از روند مدل سازی با توجه به فضای محدود در جزئیات شرح داده شده است، خواننده علاقه مند باید به مرجع ما مراجعه کنید. بیایید به آن نگاه کنیم تا متناسب با نتیجه باشد.
این روش برای اتصالات ولتاژ در طول شارژ و تخلیه منحنی ولتاژ مدار باز OCV، با استفاده از یک مدل باتری برای محاسبه تجزیه و تحلیل قطره پوسیدگی اندازه گیری، باتری لیتیوم کریستف R. Birkl محاسبه از دست دادن LLI، از دست دادن مواد فعال مثبت و LAMPE الکترود منفی از دست دادن مواد فعال LAMNE. قابل ذکر است، این مقدار از دست دادن محاسبه شده از لیتیوم در واقعیت شامل هر دو تشکیل فیلم SEI و رشد لیتیوم مصرف می شود، از دست دادن را نیز شامل مواد فعال مثبت و منفی عنصر لیتیوم موجود در. از آنجا که ، از دست دادن الکترود مثبت مواد فعال ممکن است حاوی مقادیر عنصر لیتیوم مختلف، آن را دشوار است به تشخیص دست دادن لیتیوم توجه به عوامل مختلف، در نتیجه از دست دادن از دست دادن لیتیوم لیتیوم در اینجا شامل انواع عوامل است. به اعتبار این مدل موثر جنسیت، سه باتری خاص، اطلاعات مربوط به باتری را که در جدول زیر نشان داده شده است تنظیم کنید.
نمودار زیر نشان می دهد نتایج اتصالات منحنی ولتاژ و ولتاژ برای سلول مرجع در سمت چپ نشان داده شده است. هیستوگرام در سمت راست نشان دهنده سه نوع سلول: 1) از دست دادن لیتیوم، 2) از دست دادن مواد مثبت فعال و 3) منفی از دست دادن مواد فعال بخش قرمز نشان دهنده از دست دادن واقعی است، بخش زرد نشان دهنده نتیجه محاسبه شده بر اساس مدل است، و شکل نشان می دهد که این دو بسیار نزدیک است. در هر سه مورد، مدل می تواند به درستی قضاوت لیتیوم حالت تخلیه باتری یون
به اعتبار مدل، چند حالت مختلف پوسیدگی رها شده، تنها 25٪ از اولین باخت لیتیوم، اتصالات نتایج زیر نشان داده شده، ولتاژ معنی مناسب مربع تنها 6.7mV، نارسایی تجزیه و تحلیل مدل با یک خطای کوچک بسیار نزدیک به نتیجه واقعی است.
مورد سپس 36٪ از دست دادن الکترود لیتیوم منفی تعبیه شده است، نتایج تجزیه و تحلیل زیر نشان داده شده، مدل دقت تعیین حالت اصلی شکست قطره از باتری یک الکترود منفی از دست دادن مواد فعال لیتیوم است، خطا تنها در حدود 4٪، الکترود مثبت شناسایی شده است از دست دادن مواد فعال به دلیل لبه مثبت برش منحنی خاصی است، در نتیجه بخشی از مواد فعال در واکنش شرکت نمی کنند، و در نتیجه یک خطای خاص است.
پس از آن در مورد که در آن دو نوع کاهش کامپوزیت پایین با هم نگاه کنید، متشکل از 25٪ از از دست دادن لیتیوم و مواد فعال الکترود مثبت حاوی دست دادن لیتیوم از 13٪ است، بنابراین در این مورد مقدار کل از دست دادن لیتیوم 38 درصد، است رسیده است. نشان می دهد نتایج شکست اتصالات، آن را از شکل دیده می شود، مدل تجزیه و تحلیل دقیق از از دست رفتن کل لیتیوم است، از دست دادن مواد فعال الکترود مثبت است فقط کمی بالاتر از وضعیت واقعی، که در بالا ذکر الکترود مثبت لبه است اثر
مدل کریستف R. Birkl ولتاژ تاسیس فرایند تنهایی اسیر در طول شارژ و تخلیه، ولتاژ مدار باز با شیوه ای اتصالات، منحنی برازش از یک باتری مدار باز ولتاژ OCV و یک الکترود، باز منحنی ولتاژ مدار از ولتاژ باتری و منحنی مرجع تجزیه و تحلیل مقایسه با دقت می تواند علت باتری لیتیوم یون تعیین کاهش پایین حالت، و حالت شکست را می توان در سه نوع باتری های لیتیوم یون تعیین کاهش پایین نسبت، و با داده های تجربی پشتیبانی می شود. این مدل مدیریت ایمنی باتری در عملیات برای شناسایی حالات شکست خطرناک، هشدار دهنده ایمنی قابل توجه است. به عنوان مثال، اگر مقدار زیادی منفی از دست دادن مواد فعال، در حالی که لیتیوم دست داده است، الکترود منفی از رسوب لیتیوم مستعد به علت اتصال کوتاه مدارهای داخلی. مثبت در همان زمان مواد فعال و از دست دادن قابل توجهی از لیتیوم، یک پتانسیل الکترود مثبت به راحتی است در طول شارژ و دشارژ، که منجر به کاهش ثبات الکترود مواد فعال مثبت، آن است که حالات شکست بسیار خطرناک رخ می دهد، نیاز به جایگزینی به موقع از باتری.
