လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီတွေက ဘာတွေလဲ။

လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်း ဘက်ထရီများအကြောင်း မိတ်ဆက်

လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ အလုပ်လုပ်ပုံအခြေခံ

လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီတွင် အဓိကအားဖြင့် အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်း၊ အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း၊ လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းများကို သယ်ဆောင်ပေးသည့် အီလက်ထရွန်းတစ်ခုနှင့်ခြားနားချက်နှင့် အပြုသဘောဆောင်သော လျှပ်ကူးပစ္စည်းကို ပိုင်းခြားထားသော ကာဗာ။ အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်းသည် ယေဘူယျအားဖြင့် လီသီယမ်ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ် (LiCoO₂)၊ လီသီယမ်နီကယ်အောက်ဆိုဒ် (LiNiO₂)၊ လီသီယမ်မန်းဂနိစ်အောက်ဆိုဒ် (LiMn₂O₄) သို့မဟုတ် ternary ပစ္စည်းများကဲ့သို့ လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများကို ပြောင်းပြန်ထည့်သွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်ယူခြင်းအတွက် ခွင့်ပြုသော ဒြပ်ပေါင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ (LiCoₓNiᵧMn₁₋ₓ₋ᵧO₂)။ အီလက်ထရွန်းသည် လစ်သီယမ်ဆားများ (အသုံးများသော လီသီယမ်ဆားများ ဖြစ်သည့် LiClO₄၊ LiPF₆၊ LiBF₄၊ LiBOB စသည်ဖြင့်) တွင် ပျော်ဝင်နေသော တိကျသော ကာဗွန်နိတ် (အဓိကအားဖြင့် အီသီလင်းကာဗွန်နိတ် (EC)၊ Diethyl carbonate (DEC)၊ Dimethyl carbonate (DMC)၊ PC) အချို့သော အချိုးအစား၊ ခွဲထွက်ပစ္စည်းသည် ယေဘူယျအားဖြင့် Polyolefin resin ဖြစ်ပြီး၊ Celgard 2300 ကဲ့သို့သော အမြှေးပါးများဖြစ်သော polypropylene (PP) နှင့် polyethylene (PE) microporous အမြှေးပါးများကို တစ်ခုတည်း-အလွှာ သို့မဟုတ်-အလွှာများစွာ အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။ အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းသည် ပုံမှန်အားဖြင့် ရေနံကိုကာ၊ သန့်စင်သောဂရပ်ဖိုက်နှင့် အလွှာလိုက်ဂရပ်ဖိုက်ရောစပ်ကာဗွန်ကဲ့သို့သော လစ်သီယမ်ပေါင်းစပ်နိုင်သော ပစ္စည်းများကို အသုံးပြုသည်။ အနှုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် ကာဗွန် (C₆) ကိုအသုံးပြုထားသော လီသီယမ်{10}}အိုင်းယွန်းဘက်ထရီတွင် တုံ့ပြန်မှုသည် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် သတ္တုအောက်ဆိုဒ်အဖြစ် LiMeO₂ အသွင်ကူးပြောင်းမှုတွင် အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။

အားသွင်းနေစဉ်-

စွန့်ထုတ်နေစဉ်-

အားသွင်းစဉ်အတွင်း၊ လီသီယမ်အိုင်းယွန်းကို အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်းမှထုတ်လွှတ်ပြီး အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအတွင်းသို့ ထည့်သွင်းသည်။ အားသွင်းစဉ်တွင်၊ လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများကို အနှုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းမှ ထုတ်လွှတ်ပြီး အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်းထဲသို့ ထည့်သွင်းသည်။ တစ်နည်းဆိုရသော် အားသွင်းခြင်းနှင့် အားသွင်းစဉ်အတွင်း လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများသည် လှုပ်နေသောကုလားထိုင်ကဲ့သို့ အပြုသဘောနှင့် အနှုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများကြားတွင် အပြန်ပြန်အလှန်လှန် ရွေ့လျားနေသည်။ ထို့ကြောင့်၊ လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများကို "လှု့ကုလားထိုင်ဘက်ထရီများ" ဟုလည်း ခေါ်သည်။ ၎င်းတို့၏လုပ်ဆောင်မှုနိယာမကို ပုံ 1.1 ဖြင့် သရုပ်ဖော်နိုင်သည်။

ပုံမှန်အားသွင်းမှုနှင့် ထုတ်လွှတ်မှုအခြေအနေအောက်တွင်၊ အလွှာလိုက်ကာဗွန်ပစ္စည်းများနှင့် အောက်ဆိုဒ်အမှုန်များကြား သို့မဟုတ် လစ်သီယမ်အလွှာများကြားတွင် လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများ ထည့်သွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်ယူခြင်းသည် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ အလွှာကြားတွင် ယေဘုယျအားဖြင့် ကြားလွှာအကွာအဝေးကို အပြောင်းအလဲများကိုသာ ဖြစ်စေပြီး crystal structure ကို မထိခိုက်စေပါ။ အားသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်လွှတ်စဉ်အတွင်း၊ အပြုသဘောနှင့် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း ပစ္စည်းများ၏ ဓာတုဖွဲ့စည်းပုံများသည် အခြေခံအားဖြင့် မပြောင်းလဲပါ။ ထို့ကြောင့်၊ အားသွင်းမှု၏ နောက်ပြန်လှည့်မှု-ထုတ်လွှတ်မှုတုံ့ပြန်မှု၏ရှုထောင့်မှကြည့်လျှင် ဘက်ထရီပစ္စည်းများထဲတွင် လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများ ထည့်သွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်ယူခြင်းသည် စံပြတုံ့ပြန်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤလက္ခဏာများပေါ်မူတည်၍ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများသည် နီကယ်-ကက်မီယမ်နှင့် နီကယ်{7}}သတ္တု ဟိုက်ဒရိုက် ဘက်ထရီများထက် စွမ်းဆောင်ရည် သာလွန်ပါသည်။

လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီ အမျိုးအစားခွဲခြားခြင်း။

လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများကို အသုံးပြုသည့် cathode ပစ္စည်း၊ အသွင်အပြင်နှင့် အရွယ်အစား၊ ဆဲလ်ထုတ်လုပ်ရေးနည်းလမ်း၊ ထုပ်ပိုးမှုအမျိုးအစားနှင့် အသုံးချမှုလက္ခဏာများအလိုက် အမျိုးအစားခွဲခြားနိုင်သည်။

အသုံးပြုထားသော cathode ပစ္စည်းအပေါ်အခြေခံ၍ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများကို လစ်သီယမ်ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ်ဘက်ထရီများ၊ လီသီယမ်မန်းဂနိစ်အောက်ဆိုဒ်ဘက်ထရီများ၊ တာနာရီလီသီယမ်ဘက်ထရီများနှင့် လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်ဘက်ထရီများအဖြစ် ပိုင်းခြားနိုင်ပါသည်။

လစ်သီယမ်ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ်ဘက်ထရီများတွင် အမည်ခံဗို့အား 3.7V နှင့် လည်ပတ်ဗို့အား 2.4~4.2V ရှိသည်။ လစ်သီယမ်ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ်ဘက်ထရီများသည် တည်ငြိမ်သောဖွဲ့စည်းပုံ၊ မြင့်မားသောတိကျသောစွမ်းရည်နှင့် ထူးထူးခြားခြား အလုံးစုံစွမ်းဆောင်နိုင်သော်လည်း ၎င်းတို့၏ဘေးကင်းမှုညံ့ဖျင်းပြီး ၎င်းတို့၏ကုန်ကျစရိတ်မှာ မြင့်မားသည်၊ အဓိကအားဖြင့် အသေးစားနှင့်အလတ်စား{4}}အရွယ်အစားဆဲလ်များတွင် အသုံးပြုသည်။ မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ မြင့်မားသော-ဗို့အားရှိသော လီသီယမ်ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ်ပစ္စည်းများကို တီထွင်ခဲ့ပြီး၊ ဘက်ထရီ၏အထက်ကန့်သတ်ဗို့အား 4.3V သို့မဟုတ် 4.35V သို့တိုးမြှင့်ပေးနိုင်သောကြောင့် ဘက်ထရီစွမ်းရည်နှင့် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆကို ထိထိရောက်ရောက် မြှင့်တင်ပေးပါသည်။ လောလောဆယ်တွင်၊ လီသီယမ်ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ် ဘက်ထရီများသည် အမြင့်ဆုံးထုထည်စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆဖြစ်ပြီး 550Wh/kg အထိရှိသောကြောင့် ၎င်းတို့အား ပါဝါမြင့်မားသော-မိုဘိုင်းလ်ဖုန်းများနှင့် အခြားအီလက်ထရွန်နစ်ထုတ်ကုန်များအတွက် တစ်ခုတည်းသောရွေးချယ်မှုဖြစ်သည်။

လစ်သီယမ်မန်းဂနိစ်အောက်ဆိုဒ် (MMANO) ဘက်ထရီများတွင် အမည်ခံဗို့အား 3.8V နှင့် လည်ပတ်ဗို့အား 2.5V မှ 4.2V အထိရှိသည်။ ပိုလျှံသောကာကွယ်ရေးဗို့အားသည် 4.28V ± 0.025V ဖြစ်ပြီး၊ နှင့်အထက်-စွန့်ထုတ်ကာကွယ်ရေးဗို့အားမှာ 2.5V ± 0.1V ဖြစ်သည်။ MMANO ဘက်ထရီများသည်{10} ကုန်ကျစရိတ်သက်သာပြီး လုံခြုံစိတ်ချရမှုရှိသည်။ သို့သော်၊ လီသီယမ်မန်းဂနိစ်အောက်ဆိုဒ်ပစ္စည်းကိုယ်တိုင်က အတော်လေး မတည်မငြိမ်ဖြစ်ပြီး ပြိုကွဲလွယ်ကာ ဓာတ်ငွေ့ထွက်ကာ ရောင်ရမ်းခြင်းများကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ ၎င်း၏စက်ဝန်း၏သက်တမ်းသည် အတော်လေးလျင်မြန်စွာ ဆွေးမြေ့သွားကာ ၎င်း၏သက်တမ်းသည် တိုတောင်းပြီး ၎င်း၏မြင့်မားသော-အပူချိန်စွမ်းဆောင်ရည်မှာ ညံ့ဖျင်းပါသည်။ ပါဝါဘက်ထရီများထုတ်လုပ်ရန်အတွက် စျေးသက်သာသော၊ အလယ်အလတ်-မှ-ကြီးမားသော-ဆဲလ်များတွင် အဓိကအားဖြင့် ၎င်းကိုအသုံးပြုပါသည်။

Ternary လီသီယမ်-အိုင်းယွန်း (TLC) ဘက်ထရီများသည် အမည်ခံဗို့အား 3.6V နှင့် လည်ပတ်ဗို့အား 2.75V မှ 4.2V အထိ ရှိသည်။ ပိုလျှံကာကွယ်ရေးဗို့အားသည် 4.28V ± 0.025V ဖြစ်ပြီး၊ နှင့်အထက်-စွန့်ထုတ်ကာကွယ်ရေးဗို့အားမှာ 2.75V ± 0.1V ဖြစ်သည်။ TLC ဘက်ထရီများသည် အလုံးစုံစွမ်းဆောင်ရည်ကောင်းမွန်ပြီး လစ်သီယမ်ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ် (LCO) ထက် စျေးသက်သာပြီး ပိုမိုကောင်းမွန်သော ဘေးကင်းမှုကို ပေးဆောင်ပါသည်။ ၎င်းတို့ကို ပါဝါဘက်ထရီများတွင် အသုံးပြုနိုင်ပြီး cathode ပစ္စည်းဈေးကွက်တွင် ၎င်းတို့၏ စျေးကွက်ဝေစုသည် တစ်နှစ်ထက်တစ်နှစ် တိုးလာနေသည်။ သေးငယ်သော လီသီယမ်{13}}Tternary lithium{14}}အိုင်းယွန်းပစ္စည်းများကို အသုံးပြုထားသည့် ဘက်ထရီများသည် စျေးကွက်မှ တဖြည်းဖြည်း လက်ခံလာပါသည်။ Ternary ပစ္စည်းများကို သံမဏိတွင်အသုံးပြုရန်အတွက် လစ်သီယမ်ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ်နှင့် လစ်သီယမ်မန်းဂနိစ်အောက်ဆိုဒ်တို့နှင့်ရောစပ်နိုင်သည်။ လက်ရှိတွင်၊ ternary material ဘက္ထရီများသည် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆ 180 Wh/kg (26650 steel{22}}အဖုံးပါသည့်ဘက်ထရီများသည် 90g အလေးချိန်ရှိသော 4600 mAh/kg အထိရောက်ရှိနိုင်သည်)၊ ကုန်ကျစရိတ်အတွက် ရှင်းရှင်းလင်းလင်း အားသာချက်{25}}ထိရောက်မှုရှိသည်။

လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ် (LFP) ဘက်ထရီများတွင် အမည်ခံဗို့အား 3.2V နှင့် လည်ပတ်ဗို့အား 2.5~3.75V ရှိသည်။ အားသွင်းကာကွယ်ရေးဗို့အားသည် 3.75V±0.025V ဖြစ်ပြီး၊ နှင့်အထက်-စွန့်ထုတ်ကာကွယ်ရေးဗို့အားမှာ 2.5V±0.1V ဖြစ်သည်။ LFP ဘက်ထရီများ၏ အကြီးမားဆုံးအားသာချက်မှာ အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်း၏ တည်ငြိမ်မှုနှင့်{10}}ပြိုကွဲခြင်းမရှိဘဲ၊ ၎င်းတို့အား အခြားအပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်းစနစ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်၍မရသော ဘေးကင်းမှုဖြစ်စေပါသည်။ LFP ဘတ္ထရီများသည် တာရှည်လည်ပတ်မှုသက်တမ်း၊ အရင်းအမြစ်များပေါများပြီး ပတ်ဝန်းကျင်နှင့် သဟဇာတဖြစ်ကြပါသည်။ သို့သော်၊ ၎င်းတို့တွင် ထုတ်လွှတ်မှုနည်းသော ပလပ်ဖောင်းနှင့် အပူချိန်နိမ့်နိမ့်{13}}စွမ်းဆောင်ရည် ညံ့ဖျင်းပါသည်။

အသွင်အပြင်နှင့် အရွယ်အစားအပေါ်အခြေခံ၍ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများကို ဆလင်ဒါဘက်ထရီနှင့် ပရစ်စမာဘက်ထရီစသည်တို့အဖြစ် ခွဲခြားနိုင်သည်။

ဆဲလ်ထုတ်လုပ်သည့်နည်းလမ်းအပေါ် အခြေခံ၍ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများကို အနာဘက်ထရီများ (ဆလင်ဒါအနာနှင့် ပြားချပ်ချပ်အနာ)၊ အထပ်လိုက် ဘက်ထရီများ စသည်တို့အဖြစ် ခွဲခြားနိုင်သည်။

ထုပ်ပိုးပစ္စည်းအမျိုးအစားအပေါ်အခြေခံ၍ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများကို သံမဏိ-စွပ်ဘက်ထရီများ၊ အလူမီနီယမ်-စွပ်ဘက်ထရီများ၊ ပလပ်စတစ်-အစွပ်ဘက်ထရီများ၊ ပျော့ပျောင်းသော-ဘတ်ထရီများ စသဖြင့် ခွဲခြားနိုင်သည်။

အပလီကေးရှင်းလက္ခဏာများပေါ်မူတည်၍ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများကို မြင့်မားသော-အပူချိန်ဘက်ထရီများ၊ အနိမ့်-အပူချိန်ဘက်ထရီများ၊ ပါဝါဘက်ထရီများနှင့် စွမ်းဆောင်ရည်ဘက်ထရီများ စသဖြင့် ခွဲခြားနိုင်သည်။

၎င်းတို့၏ အသုံးချဧရိယာများအပေါ် အခြေခံ၍ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများကို- အရန်ဘက်ထရီများ၊ ပါဝါဘက်ထရီများနှင့် စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုဘက်ထရီများအဖြစ် အမျိုးအစားခွဲခြားနိုင်သည်။

လစ်သီယမ်-အိုင်ယွန်ဘက်ထရီများ၏ အသုံးချမှုများ

ဘက်ထရီကို တီထွင်ပြီးကတည်းက လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီကဲ့သို့ လျှင်မြန်ပြီး တွင်တွင်ကျယ်ကျယ် အခြားဘက်ထရီထုတ်ကုန်ကို အသုံးမပြုခဲ့ဟု ဆိုနိုင်ပါသည်။ ကွန်ပြူတာ CPU များအတွက် နာရီပါဝါထောက်ပံ့မှုမှ ကြီးမားသော လီသီယမ်-မော်တော်ကားများနှင့် ရေငုပ်သင်္ဘောများတွင် အသုံးပြုသည့် ဘက်ထရီအထုပ်များအထိ၊ စွမ်းရည်ကွာခြားချက်သည် အဆ 10 သန်းကျော်ရှိသည်။ ၎င်းတို့တွင် နေ့စဉ်လူနေမှုဘဝ၊ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာပစ္စည်းများ၊ လျှပ်စစ်ကားများ၊ စွမ်းအင်သိုလှောင်ရုံများ၊ အာကာသယာဉ်နှင့် စစ်တပ်တို့၌ ကျယ်ပြန့်သောအသုံးချမှုများရှိသည်။

10 နှစ်ကျော် လူကြိုက်များလာပြီးနောက်၊ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများသည် မိုဘိုင်းလ်ဖုန်းများနှင့် လက်ပ်တော့များကဲ့သို့ ဒစ်ဂျစ်တယ်ထုတ်ကုန်များတွင် အသုံးများသော တစ်ခုတည်းသော ပါဝါစနစ်ဖြစ်လာပါသည်။ ၎င်းတို့၏ မြင့်မားတိကျသော စွမ်းအင်ကြောင့် ၎င်းတို့အား ပါဝါကိရိယာများ၊ လျှပ်စစ်စက်ဘီးများ၊ လျှပ်စစ်ဘတ်စ်ကားများ၊ လေနှင့် နေရောင်ခြည်စွမ်းအင် သိုလှောင်ရုံများ၊ မိုဘိုင်းဆက်သွယ်ရေး အခြေစိုက်စခန်းများ၊ သတ္တုတွင်းမီးအိမ် ပါဝါထောက်ပံ့မှု၊ သတ္တုတွင်းကယ်ဆယ်ရေး ဆေးတောင့်ပါဝါထောက်ပံ့မှု၊ တပ်မတော်သားတစ်ဦးချင်း ပါဝါထောက်ပံ့မှုများ၊ ရေဒီယိုများ၊ ဂြိုလ်တုဘက်ထရီများနှင့် အခြားအပလီကေးရှင်းများစွာတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုကြသည်။ စာရင်းဇယားများအရ၊ 2011 ခုနှစ်တွင် တရုတ်နိုင်ငံ၏ လီသီယမ်ဘက်ထရီလုပ်ငန်း၏ စျေးကွက်အရွယ်အစားသည် တစ်နှစ်လျှင် ယွမ် 39.7 ဘီလီယံအထိ ရောက်ရှိခဲ့ပြီး --နှစ်တွင် 43% တိုးလာပြီး နှစ်စဉ် လီသီယမ်ဘက်ထရီများ၏ ထုတ်လုပ်မှုသည် တစ်နှစ်လျှင် ယူနစ် 2.97 ဘီလီယံအထိ ရှိလာသည်၊{10}}-တစ်နှစ် 28.6% တိုးလာသည်။ လီသီယမ်ဘက်ထရီလုပ်ငန်းသည် နိုင်ငံတော်စီးပွားရေး၏ အရေးကြီးသောစက်မှုလုပ်ငန်းဦးတည်ချက်ဖြစ်လာသည်။