लिथियम बैटरियों पर कम तापमान वाली चार्जिंग का प्रभाव अपरिवर्तनीय है

कम तापमान पर बैटरियों को चार्ज करने या डिस्चार्ज करने से बैटरी को अपरिवर्तनीय क्षति होगी, जिससे क्षमता में गिरावट होगी और गंभीर सुरक्षा जोखिम होंगे। अत्यधिक निम्न तापमान (-20 डिग्री) पर लंबे समय तक भंडारण से भी बैटरी को अपरिवर्तनीय क्षति होगी और इसकी क्षमता कम हो जाएगी।

1. लिथियम-आयन बैटरी को कम तापमान पर चार्ज करने की पूरी प्रक्रिया

लिथियम-आयन बैटरियों का सकारात्मक चरण आम तौर पर टर्नरी (एनसीएम), लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी (एलएफपी) और लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड बैटरी (एलसीओ) होता है, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड ग्रेफाइट (जीआर) होता है। जब बैटरी चार्ज की जाती है, तो लिथियम आयन लिथियम बैटरी इलेक्ट्रोलाइट डायाफ्राम में सकारात्मक जाली स्थिरांक से नकारात्मक इलेक्ट्रोड की ओर बढ़ते हैं और ग्रेफाइट ठोस परत में रखे जाते हैं। चार्ज और डिस्चार्ज करते समय, यह समझा जा सकता है कि यह ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड की ठोस परत से बाहर जाता है और फिर सकारात्मक जाली स्थिरांक पर लौटता है।

जब लिथियम-आयन बैटरी संरचना और चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रिया का तापमान कम होता है, तो आणविक गति प्रदर्शन कम हो जाता है, संपूर्ण प्रतिक्रिया दर और सामग्री स्थानांतरण प्रक्रिया धीमी हो जाएगी, इसलिए बैटरी में सबसे स्पष्ट सुस्ती लिथियम है- आयन/ग्रेफाइट (नकारात्मक इलेक्ट्रोड) ठोस परत और सकारात्मक क्रम जाली स्थिरांक में लिथियम अणुओं का परिवहन। इसलिए विद्युत चरण और लिथियम बैटरी इलेक्ट्रोलाइट पेज में बहुत अधिक मात्रा में लिथियम जमा होता है। जब बैटरी चार्ज की जा रही होती है, तो लिथियम आयनों को ग्रेफाइट परत में निचोड़ा नहीं जा सकता है और वे नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर बने रहेंगे, धात्विक लिथियम में बदल जाएंगे और लिथियम डेंड्राइट में जमा हो जाएंगे। चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान, लिथियम आयनों को सकारात्मक चरण जाली स्थिरांक की सतह पर निचोड़ा जाता है, जिससे सकारात्मक चरण आसानी से टूट सकता है।

2. कम तापमान वाली बैटरी चार्जिंग से लिथियम अवक्षेपण होता है, जिसके परिणामस्वरूप स्पष्ट सुरक्षा जोखिम होते हैं

लिथियम डेंड्राइट्स की वृद्धि प्रक्रिया: सामान्य बैटरी चार्ज करते समय, लिथियम आयन ग्रेफाइट की ठोस परत में व्यवस्थित तरीके से प्रवेश करते हैं, जिससे एक अंतर्संबंध प्रतिक्रिया होती है। हालाँकि, कम तापमान वाली बैटरी को चार्ज करते समय, लिथियम आयन ग्रेफाइट परत में नहीं समा पाते हैं और हमेशा नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर इलेक्ट्रॉनिक उपकरण द्वारा अवशोषित हो जाते हैं और धात्विक लिथियम बन जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक रूपांतरण प्रतिक्रिया होती है (प्रतिक्रिया संभावित अंतर है) इंटरकलेशन प्रतिक्रिया से कम, जिसे घटित होना अधिक कठिन समझा जा सकता है। हालांकि, इंटरकलेशन प्रतिक्रिया में पदार्थों का फैलना मुश्किल होता है, जिससे कम तापमान पर रूपांतरण प्रतिक्रिया आसानी से होती है) और लिथियम डेंड्राइट में जमा हो जाते हैं। जैसा कि हम सभी ने नौवीं कक्षा के रसायन विज्ञान में सीखा है, धात्विक लिथियम बहुत प्रतिक्रियाशील है और लिथियम बैटरी इलेक्ट्रोलाइट के साथ तुरंत प्रतिक्रिया कर सकता है। परिणामी रासायनिक घटक भी अपरिवर्तनीय होते हैं, जिससे क्षमता हानि होती है। इसके अलावा, धातु लिथियम का विकास और विकास जारी है, और डायाफ्राम को पंचर करना और सकारात्मक चरण से जुड़ना बहुत आसान है, जिससे आंतरिक शॉर्ट सर्किट विफलता होती है और आसानी से अधिक गंभीर सुरक्षा दुर्घटनाएं होती हैं।

3. कम तापमान की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग सकारात्मक स्तर के कणों के टूटने को प्रेरित करती है

कम तापमान पर चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान, लिथियम आयनों को सकारात्मक-स्तर के जाली स्थिरांक की सतह पर निचोड़ा जाता है, जिससे सकारात्मक-स्तर के सक्रिय कण आसानी से टूट सकते हैं। एक ओर, यह सकारात्मक ऊर्जा वाले कच्चे माल को नुकसान पहुंचाता है, जिससे क्षमता को नुकसान होता है। इसके अलावा, सकारात्मक इलेक्ट्रोड में अतिरिक्त रासायनिक तत्वों की वर्षा को नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर स्थानांतरित किया जाएगा और धातु कणों में परिवर्तित किया जाएगा, जिससे लिथियम संचय का निर्माण होगा।

4. कम तापमान पर भंडारण से बैटरी की क्षमता कम हो जाती है

हाल ही में, कुछ शोधकर्ताओं ने पाया कि बैटरी को केवल 48 घंटों के लिए कम तापमान पर संग्रहीत किया गया था, और फिर आराम के लिए कमरे के तापमान पर रखा गया था, और फिर क्षमता का परीक्षण किया गया था। यह पाया गया कि लंबे समय तक उच्च तापमान में भिगोई गई बैटरियों के लिए, छोटी दर (धीमी गति) पर चार्ज करने पर क्षमता 3.2% कम हो जाएगी, लेकिन जब बड़ी दर (तेज़ चार्ज) पर चार्ज की जाती है, तो क्षमता होगी 6% की कमी हुई।

क्षमता क्षीणता के लिए अग्रणी कारक हैं:

1) कम तापमान सकारात्मक चरण की दरार को बढ़ा देता है।

2) कम तापमान के कारण सकारात्मक स्तर के कणों के घूमने की संभावना होती है, जिससे वे चिपकने वाले पदार्थ से अलग हो जाते हैं और फोटोइलेक्ट्रोकैटलिटिक गतिविधि खो देते हैं।