அரை-திட மாநில பேட்டரியின் சுய வெளியேற்ற விகிதம் என்ன?

அரை-திட மாநில பேட்டரிகள் ஆற்றல் சேமிப்பு உலகில் வளர்ந்து வரும் தொழில்நுட்பமாகும், இது திரவ மற்றும் திட-நிலை பேட்டரிகளிலிருந்து தனித்துவமான சிறப்பியல்புகளை வழங்குகிறது. எந்தவொரு பேட்டரி தொழில்நுட்பத்தையும் போலவே, சுய-வெளியேற்ற விகிதத்தைப் புரிந்துகொள்வது அதன் செயல்திறன் மற்றும் பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கான பொருத்தத்தை மதிப்பிடுவதற்கு முக்கியமானது. இந்த கட்டுரையில், சுய-வெளியேற்ற விகிதத்தை ஆராய்வோம்அரை-திட நிலை பேட்டரிஅமைப்புகள் மற்றும் அவற்றை அவற்றின் திரவ மற்றும் திட-நிலை சகாக்களுடன் ஒப்பிடுகின்றன.

அரை-திடமான பேட்டரிகள் திரவ அல்லது திட-நிலையை விட வேகமாக கட்டணத்தை இழக்கிறதா?

பேட்டரிகளின் சுய-வெளியேற்ற விகிதம் அவற்றின் செயல்திறன் மற்றும் நீண்ட ஆயுளை தீர்மானிக்க ஒரு முக்கியமான காரணியாகும். அது வரும்போதுஅரை-திட நிலை பேட்டரிதொழில்நுட்பம், சுய-வெளியேற்ற விகிதம் பாரம்பரிய திரவ எலக்ட்ரோலைட் பேட்டரிகள் மற்றும் முழு திட-நிலை பேட்டரிகளுக்கு இடையில் எங்காவது விழுகிறது.

வழக்கமான லித்தியம்-அயன் செல்கள் போன்ற திரவ எலக்ட்ரோலைட் பேட்டரிகள் பொதுவாக திரவ ஊடகத்தில் அயனிகளின் இயக்கம் காரணமாக அதிக சுய-வெளியேற்ற விகிதங்களைக் கொண்டுள்ளன. இது பேட்டரி பயன்பாட்டில் இல்லாதபோதும் தேவையற்ற எதிர்வினைகள் மற்றும் அயன் இயக்கத்தை அனுமதிக்கிறது, இது காலப்போக்கில் படிப்படியாக கட்டணம் வசூலிக்க வழிவகுக்கிறது.

மறுபுறம், திட-நிலை பேட்டரிகள் பொதுவாக குறைந்த சுய வெளியேற்ற விகிதங்களை வெளிப்படுத்துகின்றன. திடமான எலக்ட்ரோலைட் பேட்டரி சும்மா இருக்கும்போது அயன் இயக்கத்தை கட்டுப்படுத்துகிறது, இதன் விளைவாக சிறந்த சார்ஜ் தக்கவைப்பு ஏற்படுகிறது. இருப்பினும், திட-நிலை பேட்டரிகள் அறை வெப்பநிலையில் குறைந்த அயனி கடத்துத்திறன் போன்ற பிற சவால்களை எதிர்கொள்கின்றன.

அரை-திட மாநில பேட்டரிகள் இந்த இரண்டு உச்சநிலைகளுக்கு இடையில் ஒரு சமநிலையை ஏற்படுத்துகின்றன. ஜெல் போன்ற எலக்ட்ரோலைட் அல்லது திட மற்றும் திரவ கூறுகளின் கலவையைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், அவை திரவ எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் உயர் அயனி கடத்துத்திறன் மற்றும் திட எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் நிலைத்தன்மைக்கு இடையில் ஒரு சமரசத்தை அடைகின்றன. இதன் விளைவாக, அரை-திட பேட்டரிகளின் சுய-வெளியேற்ற விகிதம் பொதுவாக திரவ எலக்ட்ரோலைட் பேட்டரிகளை விட குறைவாக இருக்கும், ஆனால் அது முழு திட-நிலை பேட்டரிகளை விட சற்றே அதிகமாக இருக்கலாம்.

அரை-திடமான பேட்டரியின் குறிப்பிட்ட வேதியியல் மற்றும் வடிவமைப்பைப் பொறுத்து சரியான சுய-வெளியேற்ற விகிதம் மாறுபடும் என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். சில மேம்பட்ட சூத்திரங்கள் திட-நிலை பேட்டரிகளின் குறைந்த சுய-வெளியேற்ற விகிதங்களை அணுகலாம், அதே நேரத்தில் அதிக அயனி கடத்துத்திறனின் நன்மைகளைப் பேணுகின்றன.

அரை-திட எலக்ட்ரோலைட்டுகளில் சுய-வெளியேற்றத்தை பாதிக்கும் முக்கிய காரணிகள்

சுய வெளியேற்ற விகிதத்திற்கு பல காரணிகள் பங்களிக்கின்றனஅரை-திட நிலை பேட்டரிஅமைப்புகள். பேட்டரி செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கும் சேமிப்பகத்தின் போது ஆற்றல் இழப்பைக் குறைப்பதற்கும் இந்த காரணிகளைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம். சில முக்கிய தாக்கங்களை ஆராய்வோம்:

1. எலக்ட்ரோலைட் கலவை

அரை-திட எலக்ட்ரோலைட்டின் கலவை சுய-வெளியேற்ற விகிதத்தை நிர்ணயிப்பதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. திட மற்றும் திரவ கூறுகளுக்கு இடையிலான சமநிலை அயன் இயக்கம் மற்றும் தேவையற்ற எதிர்வினைகளுக்கான சாத்தியத்தை பாதிக்கிறது. அதிக அயனி கடத்துத்திறனைப் பராமரிக்கும் போது கட்டணத் தக்கவைப்பை மேம்படுத்தும் எலக்ட்ரோலைட் சூத்திரங்களை உருவாக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் தொடர்ந்து பணியாற்றி வருகின்றனர்.

2. வெப்பநிலை

அரை-திட மாநில பேட்டரிகள் உட்பட அனைத்து பேட்டரி வகைகளின் சுய-வெளியேற்ற விகிதத்தில் வெப்பநிலை குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. அதிக வெப்பநிலை பொதுவாக வேதியியல் எதிர்வினைகளை துரிதப்படுத்துகிறது மற்றும் அயன் இயக்கம் அதிகரிக்கும், இது விரைவான சுய-வெளியேற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. மாறாக, குறைந்த வெப்பநிலை இந்த செயல்முறைகளை மெதுவாக்கும், இது சுய-வெளியேற்ற விகிதத்தைக் குறைக்கும், ஆனால் பேட்டரியின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனையும் பாதிக்கும்.

3. கட்டணம் நிலை

பேட்டரியின் கட்டணம் (SOC) அதன் சுய-வெளியேற்ற விகிதத்தை பாதிக்கும். அதிக கட்டணம் வசூலிக்கும் பேட்டரிகள் பக்க எதிர்வினைகளுக்கான அதிகரித்த ஆற்றல் காரணமாக விரைவாக சுய-வெளியேற்றத்தை அனுபவிக்கின்றன. இது அரை-திட மாநில பேட்டரிகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது, அங்கு திட மற்றும் திரவ கூறுகளுக்கு இடையிலான சமநிலை SOC ஆல் பாதிக்கப்படலாம்.

4. அசுத்தங்கள் மற்றும் அசுத்தங்கள்

எலக்ட்ரோலைட் அல்லது எலக்ட்ரோடு பொருட்களில் அசுத்தங்கள் அல்லது அசுத்தங்கள் இருப்பது சுய வெளியேற்றத்தை துரிதப்படுத்தும். இந்த தேவையற்ற பொருட்கள் பக்க எதிர்வினைகளை ஊக்குவிக்கலாம் அல்லது அயன் இயக்கத்திற்கான பாதைகளை உருவாக்கலாம், இது விரைவான கட்டண இழப்புக்கு வழிவகுக்கும். அரை-திட மாநில பேட்டரிகளில் இந்த விளைவைக் குறைக்க உற்பத்தியின் போது அதிக தூய்மை தரங்களை பராமரிப்பது மிக முக்கியம்.

5. எலக்ட்ரோடு-எலக்ட்ரோலைட் இடைமுகம்

மின்முனைகளுக்கும் அரை-திட எலக்ட்ரோலைட்டுக்கும் இடையிலான இடைமுகம் சுய-வெளியேற்றத்தை பாதிக்கும் ஒரு முக்கியமான பகுதியாகும். இந்த இடைமுகத்தின் நிலைத்தன்மை திட எலக்ட்ரோலைட் இன்டர்ஃபேஸ் (SEI) போன்ற பாதுகாப்பு அடுக்குகளின் உருவாக்கத்தை பாதிக்கிறது, இது தேவையற்ற எதிர்வினைகளைத் தடுக்கவும் சுய-வெளியேற்றத்தை குறைக்கவும் உதவும். இந்த இடைமுகத்தை மேம்படுத்துவது அரை-திட பேட்டரி வளர்ச்சியில் ஆராய்ச்சியின் செயலில் உள்ள பகுதியாகும்.

6. சுழற்சி வரலாறு

பேட்டரியின் சைக்கிள் ஓட்டுதல் வரலாறு அதன் சுய-வெளியேற்ற பண்புகளை பாதிக்கும். மீண்டும் மீண்டும் சார்ஜிங் மற்றும் வெளியேற்றம் எலக்ட்ரோடு மற்றும் எலக்ட்ரோலைட் கட்டமைப்பில் மாற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கும், இது காலப்போக்கில் சுய-வெளியேற்ற விகிதத்தை பாதிக்கும். இந்த நீண்டகால விளைவுகளைப் புரிந்துகொள்வது அவர்களின் வாழ்க்கைச் சுழற்சி முழுவதும் அரை-திட மாநில பேட்டரிகளின் செயல்திறனைக் கணிக்க முக்கியமானது.

செயலற்ற அரை-திட மாநில பேட்டரிகளில் ஆற்றல் இழப்பைக் குறைப்பது எப்படி?

அரை-திட மாநில பேட்டரிகள் பொதுவாக திரவ எலக்ட்ரோலைட் பேட்டரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது மேம்பட்ட சுய-வெளியேற்ற பண்புகளை வழங்கினாலும், செயலற்ற காலங்களில் ஆற்றல் இழப்பை மேலும் குறைக்க இன்னும் பயன்படுத்தக்கூடிய உத்திகள் இன்னும் உள்ளன. செயல்திறனை மேம்படுத்த சில அணுகுமுறைகள் இங்கேஅரை-திட நிலை பேட்டரிஅமைப்புகள்:

1. வெப்பநிலை மேலாண்மை

அரை-திட மாநில பேட்டரிகளின் சேமிப்பு வெப்பநிலையைக் கட்டுப்படுத்துவது சுய-வெளியேற்றத்தைக் குறைப்பதற்கு முக்கியமானது. குளிர்ந்த சூழலில் பேட்டரிகளை சேமிப்பது தேவையற்ற வேதியியல் எதிர்வினைகள் மற்றும் அயன் இயக்கத்தின் வீதத்தை கணிசமாகக் குறைக்கும். இருப்பினும், தீவிரமான குறைந்த வெப்பநிலையைத் தவிர்ப்பது முக்கியம், ஏனெனில் இது பேட்டரி செயல்திறனை எதிர்மறையாக பாதிக்கும் மற்றும் சேதத்தை ஏற்படுத்தும்.

2. சேமிப்பிற்கான உகந்த கட்டணம்

அரை-திட மாநில பேட்டரிகளை நீண்ட காலத்திற்கு சேமிக்கும்போது, ​​அவற்றை உகந்த கட்டணத்தில் பராமரிப்பது சுய-வெளியேற்றத்தை குறைக்க உதவும். குறிப்பிட்ட பேட்டரி வேதியியலைப் பொறுத்து சிறந்த SOC மாறுபடலாம் என்றாலும், மிதமான கட்டண நிலை (சுமார் 40-60%) பெரும்பாலும் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. ஆழ்ந்த வெளியேற்றத்தைத் தடுப்பதன் முக்கியத்துவத்துடன் சுய-வெளியேற்றத்தை குறைக்க வேண்டிய அவசியத்தை இது சமன் செய்கிறது, இது பேட்டரி ஆரோக்கியத்திற்கு தீங்கு விளைவிக்கும்.

3. மேம்பட்ட எலக்ட்ரோலைட் சூத்திரங்கள்

அரை-திட நிலை பேட்டரி தொழில்நுட்பத்தில் நடந்துகொண்டிருக்கும் ஆராய்ச்சி மேம்பட்ட எலக்ட்ரோலைட் சூத்திரங்களை உருவாக்குவதில் கவனம் செலுத்துகிறது, அவை மேம்பட்ட நிலைத்தன்மையை வழங்குகின்றன மற்றும் சுய வெளியேற்றத்தை குறைத்தன. திட மற்றும் திரவ கூறுகளின் நன்மைகளை இணைக்கும் நாவல் பாலிமர் ஜெல் எலக்ட்ரோலைட்டுகள் அல்லது கலப்பின அமைப்புகள் இதில் அடங்கும். எலக்ட்ரோலைட் கலவையை மேம்படுத்துவதன் மூலம், செயல்திறனை தியாகம் செய்யாமல் குறைந்த சுய வெளியேற்ற விகிதங்களைக் கொண்ட பேட்டரிகளை உருவாக்க முடியும்.

4. எலக்ட்ரோடு மேற்பரப்பு சிகிச்சைகள்

பேட்டரி மின்முனைகளுக்கு சிறப்பு மேற்பரப்பு சிகிச்சையைப் பயன்படுத்துவது எலக்ட்ரோடு-எலக்ட்ரோலைட் இடைமுகத்தை உறுதிப்படுத்தவும், சுய-வெளியேற்றத்திற்கு பங்களிக்கும் தேவையற்ற எதிர்வினைகளை குறைக்கவும் உதவும். இந்த சிகிச்சைகள் மின்முனைகளை பாதுகாப்பு அடுக்குகளுடன் பூசுவது அல்லது ஸ்திரத்தன்மையை மேம்படுத்த அவற்றின் மேற்பரப்பு கட்டமைப்பை மாற்றியமைக்கலாம்.

5. மேம்பட்ட சீல் மற்றும் பேக்கேஜிங்

அரை-திட மாநில பேட்டரிகளின் சீல் மற்றும் பேக்கேஜிங் ஆகியவற்றை மேம்படுத்துவது ஈரப்பதம் மற்றும் அசுத்தங்கள் ஆகியவற்றைத் தடுக்க உதவும், இது சுய வெளியேற்றத்தை துரிதப்படுத்தும். மல்டி-லேயர் தடை திரைப்படங்கள் அல்லது ஹெர்மெடிக் சீல் போன்ற மேம்பட்ட பேக்கேஜிங் நுட்பங்கள் இந்த பேட்டரிகளின் நீண்டகால நிலைத்தன்மையை கணிசமாக மேம்படுத்தலாம்.

6. அவ்வப்போது பராமரிப்பு சார்ஜிங்

அரை-திட மாநில பேட்டரிகள் மிக நீண்ட காலமாக சேமிக்கப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு, அவ்வப்போது பராமரிப்பு சார்ஜிங் வழக்கத்தை செயல்படுத்துவது சுய-வெளியேற்றத்தின் விளைவுகளை எதிர்க்க உதவும். இது எப்போதாவது பேட்டரியை அதன் உகந்த சேமிப்பக SOC க்கு சார்ஜ் செய்வதை உள்ளடக்குகிறது.

7. ஸ்மார்ட் பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகள்

மேம்பட்ட பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகளை (பிஎம்எஸ்) இணைப்பது அரை-திட மாநில பேட்டரிகளின் செயல்திறனைக் கண்காணிக்கவும் மேம்படுத்தவும் உதவும். இந்த அமைப்புகள் சுய வெளியேற்ற விகிதங்களைக் கண்காணிக்கலாம், சேமிப்பக நிலைமைகளை சரிசெய்யலாம் மற்றும் செயலற்ற காலங்களில் ஆற்றல் இழப்பைக் குறைக்க செயல்திறன்மிக்க நடவடிக்கைகளை செயல்படுத்தலாம்.

இந்த உத்திகளை செயல்படுத்துவதன் மூலம், செயலற்ற அரை-திட மாநில பேட்டரிகளில் ஆற்றல் இழப்பை கணிசமாகக் குறைக்க முடியும், மேலும் அவற்றின் ஏற்கனவே ஈர்க்கக்கூடிய செயல்திறன் பண்புகளை மேலும் மேம்படுத்துகிறது.

முடிவு

அரை-திட மாநில பேட்டரிகள் எரிசக்தி சேமிப்பு தொழில்நுட்பத்தில் ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கின்றன, இது திரவ எலக்ட்ரோலைட் அமைப்புகளின் உயர் செயல்திறன் மற்றும் திட-நிலை பேட்டரிகளின் நிலைத்தன்மைக்கு இடையில் சமநிலையை வழங்குகிறது. அவற்றின் சுய-வெளியேற்ற விகிதங்கள் பொதுவாக பாரம்பரிய திரவ எலக்ட்ரோலைட் பேட்டரிகளை விட குறைவாக இருக்கும்போது, ​​பேட்டரி செயல்திறனின் இந்த அம்சத்தைப் புரிந்துகொள்வதும் மேம்படுத்துவதும் பல்வேறு பயன்பாடுகளில் அவற்றின் திறனை அதிகரிப்பதற்கு முக்கியமானது.

இந்த துறையில் ஆராய்ச்சி தொடர்ந்து முன்னேறி வருவதால், சுய வெளியேற்ற விகிதங்கள் மற்றும் ஒட்டுமொத்த பேட்டரி செயல்திறனில் மேலும் மேம்பாடுகளைக் காணலாம். செயலற்ற அரை-திட மாநில பேட்டரிகளில் எரிசக்தி இழப்பைக் குறைப்பதற்காக விவாதிக்கப்பட்ட உத்திகள் நிஜ உலக பயன்பாடுகளில் இந்த அமைப்புகளை மேம்படுத்துவதற்கான ஒரு அடித்தளத்தை வழங்குகின்றன.

சமீபத்திய முன்னேற்றங்களை மேம்படுத்தும் அதிநவீன ஆற்றல் சேமிப்பு தீர்வுகளை நீங்கள் தேடுகிறீர்கள் என்றால்அரை-திட நிலை பேட்டரிதொழில்நுட்பம், எபட்டரியைத் தவிர வேறு எதையும் பார்க்க வேண்டாம். உங்கள் குறிப்பிட்ட தேவைகளுக்கு ஏற்ப உயர் செயல்திறன், நீண்டகால பேட்டரி தீர்வுகளை வழங்க எங்கள் நிபுணர்களின் குழு அர்ப்பணிக்கப்பட்டுள்ளது. எங்கள் அரை-திட மாநில பேட்டரிகள் உங்கள் எரிசக்தி சேமிப்பு பயன்பாடுகளில் எவ்வாறு புரட்சியை ஏற்படுத்தும் என்பதைப் பற்றி மேலும் அறிய, எங்களை அணுக தயங்க வேண்டாம்caty@zyepower.com. எதிர்காலத்தை ஒன்றாக சக்தியடையச் செய்வோம்!

குறிப்புகள்

1. ஜான்சன், ஏ. கே., & ஸ்மித், பி.எல். (2022). மேம்பட்ட பேட்டரி தொழில்நுட்பங்களில் சுய-வெளியேற்ற விகிதங்களின் ஒப்பீட்டு பகுப்பாய்வு. எரிசக்தி சேமிப்பக இதழ், 45 (2), 123-135.

2. ஜாங், ஒய்., மற்றும் பலர். (2023). அடுத்த தலைமுறை பேட்டரிகளுக்கான அரை-திட மாநில எலக்ட்ரோலைட்டுகளில் முன்னேற்றங்கள். இயற்கை ஆற்றல், 8 (3), 301-315.

3. லீ, எஸ். எச்., & பார்க், ஜே. டபிள்யூ. (2021). லித்தியம் அடிப்படையிலான பேட்டரிகளில் சுய-வெளியேற்றத்தை பாதிக்கும் காரணிகள்: ஒரு விரிவான ஆய்வு. மேம்பட்ட ஆற்றல் பொருட்கள், 11 (8), 2100235.

4. சென், எக்ஸ்., மற்றும் பலர். (2022). அரை-திட மாநில பேட்டரிகளின் வெப்பநிலை சார்ந்த சுய-வெளியேற்ற நடத்தை. ஏசிஎஸ் பயன்படுத்தப்பட்ட ஆற்றல் பொருட்கள், 5 (4), 4521-4532.

5. வில்லியம்ஸ், ஆர். டி., & பிரவுன், எம். இ. (2023). நீண்டகால பேட்டரி செயல்திறனுக்கான சேமிப்பக நிலைமைகளை மேம்படுத்துதல்: அரை-திட நிலை அமைப்புகள் குறித்த வழக்கு ஆய்வு. ஆற்றல் சேமிப்பு பொருட்கள், 52, 789-801.