কোম্পানির খবর লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রা চার্জ ডিসচার্জ কর্মক্ষমতা উপর অধ্যয়ন

লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রা চার্জ ডিসচার্জ কর্মক্ষমতা উপর অধ্যয়ন

উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, নকশা নমনীয়তা, দীর্ঘ চক্র জীবন, কোন স্মৃতি প্রভাব, স্ব-স্রাবের হার কম এবং পরিবেশে কোন দূষণ নেই, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি মোবাইল ইলেকট্রনিক সরঞ্জাম, বৈদ্যুতিক যানবাহন, জাতীয় প্রতিরক্ষা শিল্পে এবং আরও বেশি বেশি ব্যবহৃত হয়েছে। অন্যান্য উচ্চ প্রযুক্তির ক্ষেত্র।যাইহোক, বৈদ্যুতিক যানবাহন, মহাকাশ এবং সামরিক ক্ষেত্রে কঠোর পরিসেবার পরিবেশের কারণে, লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসরে ব্যবহার করা প্রয়োজন, যা উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রার কার্যকারিতার কারণে অনেক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে।এই কাগজটি গবেষণা বস্তু হিসাবে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির একটি দেশীয় বাণিজ্যিকীকৃত বৈজ্ঞানিক গবেষণা উন্নত মডেল গ্রহণ করে এবং উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রার অবস্থার অধীনে এর কার্যকারিতা পরীক্ষা করে, যা ব্যাটারি প্রযুক্তি উন্নত করার জন্য নির্মাতাদের জন্য একটি নির্দিষ্ট ডেটা রেফারেন্স প্রদান করে।

1. পরীক্ষা

1.1 যন্ত্র এবং উপকরণ

পরীক্ষামূলক যন্ত্র: উচ্চ নির্ভুলতা ব্যাটারি কর্মক্ষমতা পরীক্ষা সিস্টেম, ly-2480 উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রা বিস্ফোরণ-প্রমাণ পরীক্ষা চেম্বার, ly-2800 উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রা বিস্ফোরণ-প্রুফ পরীক্ষা চেম্বার

পরীক্ষামূলক ব্যাটারি: গার্হস্থ্য ব্যাটারি সেল, নামমাত্র ভোল্টেজ 37 V, নামমাত্র ক্ষমতা 11 আহ।

1.2 পরীক্ষামূলক পদ্ধতি এবং শর্তাবলী

(1) পরীক্ষার আগে প্রস্তুতি:

কপরীক্ষায় ব্যবহৃত ব্যাটারিটি 5 বার ঘরের তাপমাত্রায় (23 ± 2) ℃ স্থিরভাবে সাইকেল চালানো হয়েছিল।চার্জ এবং ডিসচার্জ শর্ত: 3500 Ma ধ্রুবক কারেন্ট এবং 350 Ma ধ্রুবক ভোল্টেজ সহ ব্যাটারি 4.2 V এ চার্জ করুন;চার্জ এবং স্রাব মধ্যে 1H জন্য সরাইয়া সেট;3 500 mA ধ্রুবক কারেন্ট সহ 27 V এ স্রাব।

খ.ব্যাটারিটি 6 ঘন্টার জন্য - 20 ℃ এবং 65 ℃ এ রাখা হয়েছিল এবং তারপরে চার্জ এবং ডিসচার্জ পরীক্ষাগুলি বিভিন্ন তাপমাত্রায় (- 20 ℃ এবং 65 ℃) করা হয়েছিল।

(2) উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রা চার্জ এবং স্রাব

ব্যাটারিটিকে উচ্চ-তাপমাত্রার বিস্ফোরণ-প্রমাণ বাক্স (65 ℃) বা তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রণ বাক্সে রাখুন (- 20 ℃), 3500 Ma ধ্রুবক কারেন্ট সহ 42 V এবং ধ্রুব ভোল্টেজ সহ 350 Ma তে চার্জ করুন;চার্জ এবং স্রাবের মধ্যে 1 ঘন্টার জন্য আলাদা করুন;3500 Ma ধ্রুবক কারেন্ট সহ 2 7 V এ স্রাব।

2. পরীক্ষামূলক ফলাফল এবং আলোচনা

1.1 লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির কম তাপমাত্রা চার্জ স্রাব কর্মক্ষমতা.

কক্ষ তাপমাত্রায় ব্যাটারির চার্জিং বক্ররেখা (23 ± 2) ℃ এবং নিম্ন তাপমাত্রা (- 20 ℃) ​​চিত্র 1 এ দেখানো হয়েছে।

সারণি 1 ধ্রুবক বর্তমান এবং ধ্রুবক ভোল্টেজ চার্জিং ক্ষমতা এবং ঘরের তাপমাত্রা এবং নিম্ন তাপমাত্রায় ব্যাটারির মোট চার্জিং ক্ষমতার মান দেখায়।চিত্র 1 এবং টেবিল 1 থেকে দেখা যায় যে স্বাভাবিক তাপমাত্রার চার্জিং প্রক্রিয়ার সাথে তুলনা করলে, ধ্রুবক বর্তমান চার্জিং প্রক্রিয়ায় ব্যাটারির টার্মিনাল ভোল্টেজ কম তাপমাত্রায় বৃদ্ধি পায় (সম্ভবত কারণ নিম্ন তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে ব্যাটারির মেরুকরণ তুলনামূলকভাবে বড় হয়। , এবং সংশ্লিষ্ট ভোল্টেজ পরিবর্তন তুলনামূলকভাবে বড়), ধ্রুবক বর্তমান চার্জিং সময় হ্রাস পায়, এবং ধ্রুবক ভোল্টেজ চার্জিং সময় উল্লেখযোগ্যভাবে দীর্ঘায়িত হয়, যার ফলে ব্যাটারির গড় চার্জিং ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায়, চার্জিং দক্ষতা হ্রাস পায়।ঘরের তাপমাত্রায়, ধ্রুবক বর্তমান চার্জিং ক্ষমতা এবং মোট চার্জিং ক্ষমতার অনুপাত 52%;যখন তাপমাত্রা - 20 ℃ এ নেমে যায়, তখন ধ্রুবক বর্তমান চার্জিং ক্ষমতা এবং মোট চার্জিং ক্ষমতার অনুপাত হয় মাত্র 6.2%।কারণ বিশ্লেষণ: কম তাপমাত্রায়, ব্যাটারিতে সক্রিয় পদার্থের রাসায়নিক কার্যকলাপ হ্রাস পায়;ইলেক্ট্রোলাইটের দ্রাবকের অংশ শক্ত হয়ে যায়, যার ফলে আলোর স্থানান্তরের সংখ্যা হ্রাস পায় এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা হ্রাস পায়;ব্যাটারি চার্জ করার প্রক্রিয়ায়, প্রচুর পরিমাণে ধাতু লিথিয়াম জমা হয়, ঘনত্ব মেরুকরণ বৃদ্ধি পায় এবং ভোল্টেজ দ্রুত বৃদ্ধি পায়।

ঘরের তাপমাত্রায় ব্যাটারির ডিসচার্জ কার্ভ (23 ± 2) ℃ এবং নিম্ন তাপমাত্রা - 20 ℃ চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে।

এটি চিত্র থেকে দেখা যায় যে - 20 ℃ এ, স্রাবের সময় লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির টার্মিনাল ভোল্টেজ হ্রাস পায়, গড় স্রাব ভোল্টেজ হ্রাস পায় এবং ডিসচার্জ ভোল্টেজ প্ল্যাটফর্ম ঘরের তাপমাত্রার তুলনায় দ্রুত হ্রাস পায়।এটি নিম্ন তাপমাত্রায় ইলেক্ট্রোলাইটের আয়নিক পরিবাহিতা হ্রাসের কারণে হতে পারে, যার ফলে কম তাপমাত্রায় ওমিক মেরুকরণ, ঘনত্ব মেরুকরণ এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল মেরুকরণ বৃদ্ধি পায়, যা ব্যাটারি ডিসচার্জ কার্ভের স্রাব ভোল্টেজের হ্রাস হিসাবে দেখানো হয়।এর ক্ষমতার জন্য, কম তাপমাত্রায় কম চার্জিং দক্ষতার কারণে, এর স্রাব ক্ষমতাও সেই অনুযায়ী হ্রাস পায়।ব্যাটারির মাইক্রোস্কোপিক দৃষ্টিকোণ থেকে, কম তাপমাত্রা (<0 ℃) চার্জিং লিথিয়াম আয়নগুলিকে ধাতব লিথিয়াম ডেনড্রাইটে পরিণত করবে।এই লিথিয়াম ধাতব ডেনড্রাইটের তীক্ষ্ণ কোণ রয়েছে এবং এটি ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ মধ্যচ্ছদাকে ছিদ্র করা সহজ, যার ফলে ব্যাটারিতে শর্ট সার্কিট হয়, যার কিছু সম্ভাব্য নিরাপত্তা ঝুঁকি রয়েছে।

কক্ষ তাপমাত্রায় ব্যাটারির চার্জিং বক্ররেখা (23 ± 2) ℃ এবং উচ্চ তাপমাত্রা 65 ℃ চিত্র 3 এ দেখানো হয়েছে।

সারণি 2 ধ্রুবক কারেন্ট, ধ্রুবক ভোল্টেজ চার্জিং ক্ষমতা এবং ঘরের তাপমাত্রা এবং নিম্ন তাপমাত্রায় ব্যাটারির মোট চার্জিং ক্ষমতার মান দেখায়।

এটি চিত্র 3 এবং টেবিল 2 থেকে দেখা যায় যে স্বাভাবিক তাপমাত্রার চার্জিং প্রক্রিয়ার সাথে তুলনা করে, উচ্চ তাপমাত্রায় ব্যাটারির চার্জিং ভোল্টেজ দ্রুত চার্জিং সীমা ভোল্টেজে বৃদ্ধি পায়;ধ্রুবক বর্তমান চার্জিং সময় স্পষ্টতই হ্রাস পেয়েছে, যখন ধ্রুবক ভোল্টেজ চার্জিং সময় প্রায় 0, এবং পুরো চার্জিং প্রক্রিয়া দ্রুত শেষ হয়।ব্যাটারিটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য 65 ℃ এ সংরক্ষণ করার পরে, এই অবস্থায় চার্জ করা ক্ষমতা স্বাভাবিক তাপমাত্রার মাত্র 20.8%।এটি উচ্চ তাপমাত্রায় চার্জ করার সময় ব্যাটারির ইতিবাচক এবং নেতিবাচক পদার্থের পৃষ্ঠে SEI ফিল্মের পরিবর্তনের কারণে হতে পারে, উচ্চ তাপমাত্রায় ইলেক্ট্রোলাইটের কিছু পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া, সক্রিয় লিথিয়ামের পরিমাণ হ্রাস এবং কিছু অপরিবর্তনীয় পরিবর্তন হতে পারে। ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ কাঠামোতে, যার ফলে ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়।একই সময়ে, ব্যাটারির কিছু সংযোজন ঘরের তাপমাত্রায় ব্যাটারির কার্যক্ষমতার উন্নতির জন্য সহায়ক, কিন্তু উচ্চ তাপমাত্রায় তাদের একই প্রভাব নাও থাকতে পারে।

কক্ষ তাপমাত্রায় ব্যাটারির ডিসচার্জ কার্ভ (23 ± 2) ℃ এবং উচ্চ তাপমাত্রা 65 ℃ চিত্র 4 এ দেখানো হয়েছে।

এটি চিত্র থেকে দেখা যায় যে 65 ℃ এ, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির স্রাব শুরুর ভোল্টেজ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায় এবং স্রাবের সময় হ্রাস পায়;একই সময়ে, চার্জিং গ্রহণ ক্ষমতা হ্রাসের কারণে চার্জিং ক্ষমতা হ্রাস পায়, তাই স্রাব ক্ষমতা কম।তারপর ব্যাটারিটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য ঘরের তাপমাত্রায় রাখা হয়েছিল।এটি স্থিতিশীল হওয়ার পরে, চার্জ এবং ডিসচার্জ পরীক্ষা করা হয়েছিল।এটি পাওয়া গেছে যে উচ্চ তাপমাত্রার কারণে সৃষ্ট পরিবর্তন গুরুতর অপরিবর্তনীয়তা দেখিয়েছে।এটি উচ্চ তাপমাত্রার অবস্থার অধীনে ব্যাটারি ইলেক্ট্রোলাইটের পচন বা ব্যাটারি সামগ্রীর গঠনে অপরিবর্তনীয় পরিবর্তনের কারণে হতে পারে, যার ফলে উচ্চ তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে চার্জ এবং ডিসচার্জ ভোল্টেজ প্ল্যাটফর্ম এবং ক্ষমতা হ্রাস পায়।উচ্চ তাপমাত্রায় ব্যাটারি চার্জ এবং ডিসচার্জ হওয়ার পরে, ব্যাটারিটি ঘরের তাপমাত্রায় স্থাপন করা হয় এবং বিকৃতি, বিস্ফোরণ এবং অন্যান্য ঘটনা ছাড়াই পর্যবেক্ষণ করা হয়।এই সূচীগুলি ব্যাটারির মানগুলির প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে৷

3. উপসংহার

এই কাগজে, কম তাপমাত্রা - 20 ℃ এবং উচ্চ তাপমাত্রা 65 ℃ এ ব্যাটারির চার্জ এবং ডিসচার্জ কর্মক্ষমতা পরীক্ষা করা হয়।গবেষণা দেখায় যে কম তাপমাত্রায় - 20 ℃ একপাশে রাখার পরে ব্যাটারির আকৃতি পরিবর্তন হয় না এবং কম তাপমাত্রায় চার্জ করার ক্ষমতা স্বাভাবিক তাপমাত্রার 83% হয়;ব্যাটারিটি 65 ℃ এ একপাশে রাখার পরে, উচ্চ তাপমাত্রায় চার্জ করা ক্ষমতা স্বাভাবিক তাপমাত্রার মাত্র 20.8% হয় এবং ব্যাটারি স্বাভাবিক তাপমাত্রায় পুনরুদ্ধার করার পরে ক্ষমতাটি পুনরুদ্ধার করা যায় না।এটি দেখা যায় যে ব্যাটারির কম-তাপমাত্রার চার্জিং এবং ডিসচার্জিং পারফরম্যান্স এর উচ্চ-তাপমাত্রার পারফরম্যান্সের চেয়ে ভাল, তবে উভয়ই স্বাভাবিক তাপমাত্রার চার্জিং এবং ডিসচার্জিং পারফরম্যান্সের চেয়ে খারাপ।উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে ব্যাটারি চার্জ এবং স্রাবের নির্দিষ্ট কারণে, আমরা পরবর্তী পরীক্ষাগুলিতে আরও গবেষণা করব।