સુરક્ષિત લિથિયમ બેટરી પ્રોટેક્શન સર્કિટ કેવી રીતે સેટ કરવી જોઈએ

આંકડા મુજબ, લિથિયમ-આયન બેટરીની વૈશ્વિક માંગ 1.3 અબજ સુધી પહોંચી ગઈ છે, અને એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોના સતત વિસ્તરણ સાથે, આ આંકડો દર વર્ષે વધી રહ્યો છે.આને કારણે, વિવિધ ઉદ્યોગોમાં લિથિયમ-આયન બેટરીના ઉપયોગમાં ઝડપી ઉછાળા સાથે, બેટરીની સલામતી કામગીરી વધુને વધુ અગ્રણી બની રહી છે, જેમાં માત્ર લિથિયમ-આયન બેટરીના ઉત્તમ ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ પ્રદર્શનની જરૂર નથી, પરંતુ ઉચ્ચ સ્તરની પણ જરૂર છે. સલામતી કામગીરી.તે લિથિયમ બેટરી આખરે શા માટે આગ અને તે પણ વિસ્ફોટ, શું પગલાં ટાળી શકાય છે અને દૂર કરી શકાય છે?

લિથિયમ બેટરી સામગ્રીની રચના અને પ્રદર્શન વિશ્લેષણ

સૌ પ્રથમ, ચાલો લિથિયમ બેટરીની સામગ્રીની રચનાને સમજીએ.લિથિયમ-આયન બેટરીનું પ્રદર્શન મુખ્યત્વે વપરાયેલી બેટરીની આંતરિક સામગ્રીની રચના અને કામગીરી પર આધારિત છે.આ આંતરિક બેટરી સામગ્રીમાં નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ, ડાયાફ્રેમ અને હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીનો સમાવેશ થાય છે.તેમાંથી, સકારાત્મક અને નકારાત્મક સામગ્રીની પસંદગી અને ગુણવત્તા સીધી રીતે લિથિયમ-આયન બેટરીની કામગીરી અને કિંમત નક્કી કરે છે.તેથી, લિથિયમ-આયન બેટરી ઉદ્યોગના વિકાસ માટે સસ્તા અને ઉચ્ચ પ્રદર્શન હકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીના સંશોધન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં આવ્યું છે.

નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીને સામાન્ય રીતે કાર્બન સામગ્રી તરીકે પસંદ કરવામાં આવે છે, અને હાલમાં વિકાસ પ્રમાણમાં પરિપક્વ છે.કેથોડ સામગ્રીનો વિકાસ એ લિથિયમ-આયન બેટરીની કામગીરી અને કિંમતમાં ઘટાડાનાં વધુ સુધારાને મર્યાદિત કરતું મહત્વનું પરિબળ બની ગયું છે.લિથિયમ-આયન બેટરીના વર્તમાન વ્યાપારી ઉત્પાદનમાં, કેથોડ સામગ્રીનો ખર્ચ એકંદર બેટરી ખર્ચના લગભગ 40% જેટલો છે, અને કેથોડ સામગ્રીની કિંમતમાં ઘટાડો સીધી રીતે લિથિયમ-આયન બેટરીની કિંમતમાં ઘટાડો નક્કી કરે છે.આ ખાસ કરીને લિથિયમ-આયન પાવર બેટરીઓ માટે સાચું છે.ઉદાહરણ તરીકે, સેલ ફોન માટે નાની લિથિયમ-આયન બેટરીને માત્ર 5 ગ્રામ કેથોડ સામગ્રીની જરૂર પડે છે, જ્યારે બસ ચલાવવા માટે લિથિયમ-આયન પાવર બેટરી માટે 500 કિલો કેથોડ સામગ્રીની જરૂર પડી શકે છે.

જો કે ત્યાં સૈદ્ધાંતિક રીતે ઘણા પ્રકારની સામગ્રી છે જેનો ઉપયોગ લિ-આયન બેટરીના હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ તરીકે થઈ શકે છે, સામાન્ય હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીનો મુખ્ય ઘટક LiCoO2 છે.ચાર્જ કરતી વખતે, બેટરીના બે ધ્રુવોમાં ઉમેરવામાં આવેલ વિદ્યુત સંભવિત ધન ઇલેક્ટ્રોડના સંયોજનને લિથિયમ આયનો છોડવા માટે દબાણ કરે છે, જે લેમેલર સ્ટ્રક્ચર સાથે નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડના કાર્બનમાં જડિત હોય છે.જ્યારે વિસર્જિત થાય છે, ત્યારે લિથિયમ આયનો કાર્બનના લેમેલર સ્ટ્રક્ચરમાંથી બહાર નીકળી જાય છે અને હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ પર સંયોજન સાથે ફરીથી સંયોજિત થાય છે.લિથિયમ આયનોની હિલચાલ ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ પેદા કરે છે.લિથિયમ બેટરી કેવી રીતે કામ કરે છે તેનો આ સિદ્ધાંત છે.

લિ-આયન બેટરી ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ મેનેજમેન્ટ ડિઝાઇન

સિદ્ધાંત સરળ હોવા છતાં, વાસ્તવિક ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં, ધ્યાનમાં લેવા માટે ઘણા વધુ વ્યવહારુ મુદ્દાઓ છે: હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડની સામગ્રીને બહુવિધ ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગની પ્રવૃત્તિ જાળવવા માટે ઉમેરણોની જરૂર છે, અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડની સામગ્રીને આ સમયે ડિઝાઇન કરવાની જરૂર છે. વધુ લિથિયમ આયનો સમાવવા માટે મોલેક્યુલર માળખું સ્તર;સકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચે ભરેલા ઇલેક્ટ્રોલાઇટ, સ્થિરતા જાળવવા ઉપરાંત, સારી વિદ્યુત વાહકતા અને બેટરીના આંતરિક પ્રતિકારને ઘટાડવાની પણ જરૂર છે.

જો કે લિથિયમ-આયન બેટરીમાં ઉપરોક્ત તમામ ફાયદા છે, પરંતુ પ્રોટેક્શન સર્કિટ માટે તેની જરૂરિયાતો પ્રમાણમાં ઊંચી છે, પ્રક્રિયાના ઉપયોગમાં વધુ ચાર્જિંગ, ઓવર-ડિસ્ચાર્જની ઘટનાને ટાળવા માટે સખત રીતે હોવું જોઈએ, ડિસ્ચાર્જ વર્તમાન ન હોવું જોઈએ. ખૂબ મોટી હોવી જોઈએ, સામાન્ય રીતે, ડિસ્ચાર્જ દર 0.2 સી કરતા વધારે ન હોવો જોઈએ. લિથિયમ બેટરીની ચાર્જિંગ પ્રક્રિયા આકૃતિમાં બતાવવામાં આવી છે.ચાર્જિંગ ચક્રમાં, લિથિયમ-આયન બેટરીને ચાર્જ થઈ શકે છે કે કેમ તે નિર્ધારિત કરવા માટે ચાર્જિંગ શરૂ થાય તે પહેલાં બેટરીનું વોલ્ટેજ અને તાપમાન શોધવાની જરૂર છે.જો બેટરી વોલ્ટેજ અથવા તાપમાન ઉત્પાદક દ્વારા માન્ય શ્રેણીની બહાર હોય, તો ચાર્જિંગ પ્રતિબંધિત છે.સ્વીકાર્ય ચાર્જિંગ વોલ્ટેજ શ્રેણી છે: 2.5V~4.2V પ્રતિ બેટરી.

જો બેટરી ડીપ ડિસ્ચાર્જમાં હોય, તો ચાર્જરને પ્રી-ચાર્જ પ્રક્રિયા હોવી જરૂરી છે જેથી બેટરી ઝડપી ચાર્જિંગની શરતોને પૂર્ણ કરે;પછી, બેટરી ઉત્પાદક દ્વારા ભલામણ કરાયેલ ઝડપી ચાર્જિંગ દર અનુસાર, સામાન્ય રીતે 1C, ચાર્જર બેટરીને સતત પ્રવાહ સાથે ચાર્જ કરે છે અને બેટરીનો વોલ્ટેજ ધીમે ધીમે વધે છે;એકવાર બેટરી વોલ્ટેજ સેટ ટર્મિનેશન વોલ્ટેજ સુધી પહોંચી જાય (સામાન્ય રીતે 4.1V અથવા 4.2V), સતત વર્તમાન ચાર્જિંગ સમાપ્ત થાય છે અને ચાર્જિંગ કરંટ એકવાર બેટરી વોલ્ટેજ સેટ ટર્મિનેશન વોલ્ટેજ (સામાન્ય રીતે 4.1V અથવા 4.2V) સુધી પહોંચે છે, સતત વર્તમાન ચાર્જિંગ સમાપ્ત થાય છે, ચાર્જિંગ વર્તમાન ઝડપથી ક્ષીણ થાય છે અને ચાર્જિંગ સંપૂર્ણ ચાર્જિંગ પ્રક્રિયામાં પ્રવેશ કરે છે;સંપૂર્ણ ચાર્જિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, ચાર્જિંગ કરંટ ધીમે ધીમે ક્ષીણ થાય છે જ્યાં સુધી ચાર્જિંગ દર ઘટીને C/10 ની નીચે ન આવે અથવા સંપૂર્ણ ચાર્જિંગ સમય ઓવરરન ન થાય, પછી તે ટોચના કટ-ઓફ ચાર્જિંગમાં ફેરવાય છે;ટોચના કટ-ઓફ ચાર્જિંગ દરમિયાન, ચાર્જર ખૂબ જ નાના ચાર્જિંગ પ્રવાહ સાથે બેટરીને ફરી ભરે છે.ટોચના કટઓફ ચાર્જિંગના સમયગાળા પછી, ચાર્જ બંધ થઈ જાય છે.


પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-15-2022