အားပြန်သွင်းနိုင်သော လီသီယမ်-အိုင်းယွန်း ဘက်ထရီဆိုသည်မှာ ဘာလဲ။

လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီသည် အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းကြားရှိ လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းများ၏ ရွေ့လျားမှုအပေါ် အဓိကအားကိုးသည့် ဒုတိယဘက်ထရီ (ပြန်လည်အားသွင်းနိုင်သော ဘက်ထရီ) ဖြစ်သည်။ အားသွင်းခြင်းနှင့် အားသွင်းခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း Li+ ကို မြှပ်နှံထားပြီး de-လျှပ်ကူးပစ္စည်း နှစ်ခုကြားတွင် မြှုပ်ထားသည်- အားသွင်းသောအခါတွင် Li+ ကို အပြုသဘောဆောင်သော လျှပ်ကူးပစ္စည်းမှ မြှုပ်နှံထားပြီး လျှပ်ကူးပစ္စည်းမှတဆင့် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းတွင် ထည့်သွင်းထားပြီး အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းသည် လီသီယမ်-ကြွယ်ဝသော အခြေအနေတွင် ရှိနေပါသည်။ ထွက်လာတဲ့အခါ ဆန့်ကျင်ဘက်ကတော့ မှန်ပါတယ်။

အပိုင်း 1- ဘက်ထရီအကြောင်း မိတ်ဆက်
လီသီယမ်ဘက်ထရီများကို လီသီယမ်ဘက်ထရီများနှင့် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများအဖြစ် ပိုင်းခြားထားသည်။ မိုဘိုင်းဖုန်းများနှင့် လက်ပ်တော့များသည် အများအားဖြင့် လီသီယမ်ဘက်ထရီများဟု လူသိများသော လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများကို အသုံးပြုပါသည်။ ဘက်ထရီများသည် ယေဘူယျအားဖြင့် လစ်သီယမ်ဒြပ်စင်များပါရှိသော ပစ္စည်းများကို လျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် အသုံးပြုကြပြီး ခေတ်မီစွမ်းဆောင်ရည်မြင့် -စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် ဘက်ထရီများ၏ ကိုယ်စားလှယ်ဖြစ်သည်။ သို့ရာတွင်၊ လီသီယမ်ဘက်ထရီများသည် ၎င်းတို့၏အန္တရာယ်မြင့်မားသောကြောင့် နေ့စဉ်အီလက်ထရွန်နစ်ထုတ်ကုန်များတွင် အသုံးပြုခဲပါသည်။
လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများကို ၁၉၉၀ ခုနှစ်တွင် ဂျပန်နိုင်ငံ Sony Corporation မှ ပထမဆုံးတီထွင်ခဲ့သည်။ ၎င်းသည် လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများကို ကာဗွန် (ရေနံကိုကာနှင့်ဂရပ်ဖိုက်) တွင် ထည့်သွင်းကာ အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် (ရိုးရာလီသီယမ်ဘက်ထရီများကို အနှုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် လစ်သီယမ် သို့မဟုတ် လစ်သီယမ်သတ္တုစပ်ကို အသုံးပြုသည်)။ LixCoO2 ကို အပြုသဘောဆောင်သော လျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် အသုံးများပြီး LixNiO2 နှင့် LixMnO4 ကိုလည်း အသုံးပြုပါသည်။ LiPF6+diethylene carbonate (EC)+dimethyl carbonate (DMC) ကို electrolyte အဖြစ် အသုံးပြုသည်။
ရေနံကိုကာနှင့် ဂရပ်ဖိုက်တို့သည် အဆိပ်အတောက်မရှိသည့်အပြင် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် အရင်းအမြစ်များတွင် ပေါများပါသည်။ လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများကို ကာဗွန်တွင် ထည့်သွင်းထားသောကြောင့် လီသီယမ်၏ မြင့်မားသောလုပ်ဆောင်ချက်ကို ကျော်လွှားကာ ရိုးရာလီသီယမ်ဘက်ထရီများ၏ ဘေးကင်းမှုပြဿနာများကို ဖြေရှင်းပေးသည်။ အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်း LixCoO2 သည် ကုန်ကျစရိတ်ကို လျှော့ချပေးသည့် မြင့်မားသော အားသွင်းမှုနှင့် ထုတ်လွှတ်သည့် စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် အသက်ကို ရရှိစေနိုင်သည်။ အတိုချုပ်အားဖြင့်၊ လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ ပြီးပြည့်စုံသောစွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ထားသည်။ လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများသည် 21 ရာစုတွင် စျေးကွက်ကြီးတစ်ခုကို သိမ်းပိုက်နိုင်လိမ့်မည်ဟု မျှော်လင့်ရသည်။

အပိုင်း 2- ဘက်ထရီ ကွာခြားချက်များ
လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများသည် အောက်ပါဘက်ထရီနှစ်ခုနှင့် အလွယ်တကူ ရောထွေးနိုင်သည်။
လီသီယမ်ဘက်ထရီများ- အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် သတ္တုလစ်သီယမ်ကို အသုံးပြုပါ။
လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ- မဟုတ်သော-အရည်အော်ဂဲနစ် အီလက်ထရွန်းများကို အသုံးပြုပါ။
လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းပိုလီမာဘက်ထရီများ- ပိုလီမာများကို ဂျယ်လ်အရည်အတွက် အော်ဂဲနစ်ပျော်ဝင်စေသောပစ္စည်းများ၊ သို့မဟုတ်-အစိုင်အခဲ အီလက်ထရောနစ်အားလုံးကို တိုက်ရိုက်အသုံးပြုပါ။ လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများသည် ယေဘုယျအားဖြင့် ဂရပ်ဖိုက်ကာဗွန်ပစ္စည်းများကို အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် အသုံးပြုကြသည်။

အပိုင်း 3- အဓိကအမျိုးအစားများ
လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများတွင် အသုံးပြုသည့် မတူညီသော အီလက်ထရီပစ္စည်းများအရ၊ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများကို အရည် လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ (Liquified Lithium-LIB ဟု ခေါ်ဆိုသော)၊ နို့ဆီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ{5} နှင့် ပိုလီမာ{5} လီသီယမ်ဓာတ်များ လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီ၊ PLB ဟုရည်ညွှန်းသည်)။
3.1 လီသီယမ်အရည်-အိုင်းယွန်း ဘက်ထရီများ
အားပြန်သွင်းနိုင်သော လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများသည် မိုဘိုင်းလ်ဖုန်းများနှင့် လက်ပ်တော့များကဲ့သို့သော ခေတ်မီဒစ်ဂျစ်တယ်ထုတ်ကုန်များတွင် အသုံးအများဆုံး ဘက်ထရီများဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ စျေးကြီးသောဘက်ထရီများပျက်စီးခြင်းမှကာကွယ်ရန်ဘက်ထရီပေါ်တွင်အကာအကွယ်အစိတ်အပိုင်းများသို့မဟုတ်အကာအကွယ်ဆားကစ်များရှိသည်။ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီအားသွင်းရန် လိုအပ်ချက်များသည် အလွန်မြင့်မားသည်။ ရပ်စဲဗို့အားတိကျမှု ±1% အတွင်းဖြစ်ကြောင်းသေချာစေရန်အတွက် အဓိကတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းထုတ်လုပ်သူများအနေဖြင့် ဘေးကင်းလုံခြုံစိတ်ချရပြီး မြန်ဆန်စွာအားသွင်းနိုင်စေရန်အတွက် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီအားသွင်း IC အမျိုးမျိုးကို တီထွင်ထားပါသည်။
ခေတ်ရေစီးကြောင်း မိုဘိုင်းဖုန်းများတွင် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်း ဘက်ထရီများ တပ်ဆင်ထားပါသည်။ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများကို မှန်ကန်စွာအသုံးပြုခြင်းသည် ဘက်ထရီသက်တမ်းကို သက်တမ်းတိုးရန် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။ ကွဲပြားခြားနားသော အီလက်ထရွန်နစ်ထုတ်ကုန်များ၏ လိုအပ်ချက်များနှင့်အညီ ပြားချပ်ချပ်စတုဂံ၊ ဆလင်ဒါ၊ စတုဂံနှင့် ခလုတ်များအဖြစ် ပြုလုပ်နိုင်ပြီး၊ ဆက်တိုက်နှင့် အပြိုင်ချိတ်ဆက်ထားသော ဘက်ထရီများစွာဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည့် ဘက်ထရီထုပ်များ ရှိပါသည်။ လစ်သီယမ်သံ-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ အဆင့်သတ်မှတ်ဗို့အားမှာ ယေဘုယျအားဖြင့် 3.7V ဖြစ်ပြီး၊ လီသီယမ်သံဖော့စဖိတ်အပြုသဘောလျှပ်ကူးပစ္စည်းများမှာ 3.2V ဖြစ်သည်။ အားအပြည့်သွင်းသောအခါ နောက်ဆုံးအားသွင်းဗို့အားမှာ ယေဘုယျအားဖြင့် 4.2V ဖြစ်ပြီး လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်မှာ 3.65V ဖြစ်သည်။ လီသီယမ်{13}}အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ နောက်ဆုံးထုတ်လွှတ်သည့်ဗို့အားမှာ 2.75V မှ 3.0V (ဘက်ထရီစက်ရုံမှ လည်ပတ်ဗို့အား သို့မဟုတ် နောက်ဆုံးထုတ်လွှတ်သည့်ဗို့အားကို ပေးဆောင်ပြီး ကန့်သတ်ချက်များမှာ ယေဘုယျအားဖြင့် 3.0V ဖြစ်ပြီး သံဖော့စဖိတ်၏ 2.5V)။ 2.5V (လီသီယမ်သံဖော့စဖိတ်အတွက် 2.0V) အောက်ကို ဆက်လက်ထုတ်လွှတ်ခြင်းကို over- discharge ဟုခေါ်သည်၊ ၎င်းသည် ဘက်ထရီကို ပျက်စီးစေမည်ဖြစ်သည်။
အပြုသဘောလျှပ်ကူးပစ္စည်းများကြောင့် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများသည် လစ်သီယမ်ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ်အမျိုးအစားပစ္စည်းများပါရှိသည့်-လတ်တလောထုတ်လွှတ်မှုအတွက် မသင့်လျော်ပါ။ လွန်ကဲသော လျှပ်စီးကြောင်းသည် ထုတ်လွှတ်ချိန်ကို လျှော့ချပေးမည် (အတွင်းတွင် ပိုမိုမြင့်မားသော အပူချိန်ကို ထုတ်ပေးမည်ဖြစ်ပြီး စွမ်းအင်များ ဆုံးရှုံးသွားမည်)၊ အန္တရာယ်ရှိနိုင်သည်။ သို့သော် လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်းပါရှိသော လီသီယမ်ဘက်ထရီများသည် မြင့်မားသောလျှပ်စီးကြောင်း 20C သို့မဟုတ် ထို့ထက်ပို၍အားသွင်းနိုင်ပြီး (C သည် ဘက်ထရီ၏စွမ်းရည်ဖြစ်သည့် C=800mAh၊ 1C အားသွင်းနှုန်းဆိုလိုသည်မှာ အားသွင်းရေစီးကြောင်းမှာ 800mA)၊ ၎င်းသည် လျှပ်စစ်ကားများအတွက် အထူးသင့်လျော်ပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ဘက်ထရီထုတ်လုပ်သူသည် အသုံးပြုနေစဉ်အတွင်း အများဆုံးထုတ်လွှတ်သည့် လက်ရှိထက်နည်းသင့်သည့် အမြင့်ဆုံး discharge current ကို ပေးပါသည်။
လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများတွင် အပူချိန်သတ်မှတ်ချက်အချို့ရှိသည်။ စက်ရုံသည် အားသွင်းအပူချိန်အပိုင်းအခြား၊ စွန့်ထုတ်သည့်အပူချိန်အပိုင်းနှင့် သိုလှောင်မှုအပူချိန်အပိုင်းကို ပေးသည်။ ဗို့အားပိုအားသွင်းခြင်းသည် လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများကို အမြဲတမ်းပျက်စီးစေသည်။ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ အားသွင်းလမ်းကြောင်းသည် ဘက်ထရီထုတ်လုပ်သူ၏ အကြံပြုချက်များအပေါ် အခြေခံသင့်ပြီး overcurrent (အပူလွန်ကဲခြင်း) ကိုရှောင်ရှားရန် လက်ရှိကန့်သတ်ပတ်လမ်းတစ်ခု လိုအပ်ပါသည်။
အသုံးများသော အားသွင်းနှုန်းမှာ 0.25C~1C ဖြစ်သည်။ ကြီးမားသောလျှပ်စီးကြောင်းဖြင့် အားသွင်းသောအခါတွင် ဘက်ထရီကို ပျက်စီးစေခြင်း သို့မဟုတ် ပေါက်ကွဲခြင်းမှ အပူလွန်ကဲခြင်းမှ ကာကွယ်ရန် ဘက်ထရီအပူချိန်ကို မကြာခဏ တွေ့ရှိရသည်။
လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီအားသွင်းခြင်းကို အဆင့်နှစ်ဆင့်ခွဲထားသည်- အဆက်မပြတ်လက်ရှိအားသွင်းခြင်းကို ပထမ၊ ထို့နောက် ရပ်စဲဗို့အားနှင့်နီးကပ်သောအခါတွင် အဆက်မပြတ်ဗို့အားအားသွင်းခြင်း။ ဥပမာအားဖြင့်၊ 800mAh ရှိသော ဘက်ထရီသည် အားသွင်းဗို့အား 4.2V အား ရပ်စဲသည်။ ဘက်ထရီအား အဆက်မပြတ် 800mA (အားသွင်းနှုန်းမှာ 1C) ဖြင့် အားသွင်းပါသည်။ အစပိုင်းတွင်၊ ဘက်ထရီဗို့အားသည် ကြီးမားသောစောင်းဖြင့် တိုးလာသည်။ ဘက်ထရီဗို့အား 4.2V နှင့် နီးစပ်သောအခါ၊ ၎င်းအား 4.2V အဆက်မပြတ်ဗို့အားအားသွင်းခြင်းသို့ ပြောင်းလိုက်သည်၊ လက်ရှိတွင် တဖြည်းဖြည်း လျော့နည်းလာပြီး ဗို့အားမှာ များစွာပြောင်းလဲခြင်းမရှိပါ။ အားသွင်းလက်ရှိသည် 1/10-50C သို့ ကျဆင်းသွားသောအခါ (စက်ရုံတစ်ခုစီ၏ ဆက်တင်တန်ဖိုးသည် ကွဲပြားပြီး အသုံးပြုမှုကို မထိခိုက်စေပါ)၊ ၎င်းအား အားပြည့်ခါနီးဟု ယူဆကာ အားသွင်းခြင်းကို ရပ်စဲနိုင်သည် (အချို့အားသွင်းကိရိယာများသည် 1/10C ပြီးနောက် timer ကို စတင်ပြီး အချို့သောအချိန်အတိုင်းအတာတစ်ခုပြီးနောက် အားသွင်းမှုကို အဆုံးသတ်သည်)။
3.2 condensed လီသီယမ်-အိုင်းယွန်း ဘက်ထရီ
2023 ခုနှစ် ဧပြီလ 19 ရက်နေ့တွင် CATL သည် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆ 500Wh/kg အထိရှိသော နို့ဆီ ဘက်ထရီကို ထုတ်ဝေခဲ့ပြီး 2023 ခုနှစ်အတွင်း အမြောက်အမြား ထုတ်လုပ်မှု စွမ်းရည်ရှိမည်ဖြစ်သည်။

အပိုင်း 4- လုပ်ငန်းသဘောတရား

လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများသည် ကာဗွန်ပစ္စည်းများကို အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် အသုံးပြုကြပြီး လစ်သီယမ်-ဒြပ်ပေါင်းများပါရှိသော အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် အသုံးပြုသည်။ သတ္တုလစ်သီယမ်၊ လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းများသာ မရှိပါ။ ၎င်းသည် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်း ဘက်ထရီဖြစ်သည်။ လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများသည် အပြုသဘောဆောင်သော လျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းများအဖြစ် လီသီယမ်အိုင်းယွန်းထည့်ထားသော ဒြပ်ပေါင်းများပါရှိသော ဘက်ထရီများအတွက် ယေဘုယျအသုံးအနှုန်းကို ရည်ညွှန်းသည်။ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ အားသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်လွှတ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် လီသီယမ်အိုင်းယွန်းမြှုပ်သွင်းခြင်းနှင့် မြှုပ်သွင်းခြင်း de-လုပ်ငန်းစဉ်များဖြစ်သည်။ မြှုပ်သွင်းခြင်းနှင့် သရုပ်ခွဲခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်တွင် လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများ မြှပ်နှံခြင်းနှင့် de{12}}တူညီသော အီလက်ထရွန်များကို လီသီယမ်အိုင်းယွန်းသို့ မြှပ်နှံခြင်း (embedding သို့မဟုတ် de{13}}အသုံးပြုခြင်းသည် ဓလေ့ထုံးတမ်းအရ အပြုသဘောလျှပ်ကူးပစ္စည်းကို ကိုယ်စားပြုရန်အတွက် မြှပ်နှံခြင်း)၊ နှင့် ထည့်သွင်းခြင်း သို့မဟုတ် သင်္ကေတကို ကိုယ်စားပြုရန်။ အားသွင်းခြင်းနှင့် အားသွင်းခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများကို မြှပ်သွင်းခြင်း/de{16}}မြှုပ်နှံပြီး ထည့်သွင်းခြင်း/de{17}}အပြုသဘောနှင့် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများကြားတွင် အနောက်ဘက်သို့ လျှပ်ကူးပစ္စည်းများကို "လှုသောကုလားထိုင်ဘက်ထရီ" ဟုခေါ်သည်။
ဘက်ထရီအား အားသွင်းသောအခါတွင် ဘက်ထရီ၏ အပြုသဘောဆောင်သော လျှပ်ကူးပစ္စည်းပေါ်တွင် လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများကို ထုတ်ပေးပြီး ထုတ်လုပ်လိုက်သော လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများသည် အီလက်ထရိုလစ်မှတဆင့် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းသို့ ရွေ့လျားသည်။ အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် ကာဗွန်တွင် အလွှာဖွဲ့စည်းပုံရှိပြီး micropores များစွာရှိသည်။ အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းသို့ရောက်ရှိသည့် လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများသည် ကာဗွန်အလွှာ၏ micropores တွင် မြှုပ်နှံထားသည်။ လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများ များများထည့်လေ၊ အားသွင်းနိုင်မှု မြင့်မားလေဖြစ်သည်။ အလားတူ၊ ဘက်ထရီအားကုန်သွားသောအခါ (ဘက်ထရီအသုံးပြုသည့်လုပ်ငန်းစဉ်) သည် အနှုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း၏ကာဗွန်အလွှာတွင်ထည့်သွင်းထားသော လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများကို ထုတ်လွှတ်ပြီး အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်းသို့ ပြန်ရွေ့သည်။ အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်းသို့ပြန်လာသောလီသီယမ်အိုင်းယွန်းများလေလေ၊ ထုတ်လွှတ်နိုင်စွမ်းပိုမြင့်လေဖြစ်သည်။
ပုံ
ယေဘူယျအားဖြင့်၊ လီသီယမ်ဘက်ထရီများ၏ အားသွင်းရေစီးကြောင်းကို 0.2C နှင့် 1C ကြားတွင် သတ်မှတ်ထားသည်။ လျှပ်စီးကြောင်းကြီးလေ၊ အားသွင်းမှုပိုမြန်လေ၊ ဘက်ထရီ၏အပူရှိလေလေဖြစ်သည်။ ထို့အပြင်၊ လျှပ်စီးကြောင်းအလွန်ကြီးမားပါက ဘက်ထရီအတွင်းရှိ လျှပ်စစ်ဓာတုတုံ့ပြန်မှုသည် အချိန်ကြာမြင့်သောကြောင့် စွမ်းရည်ပြည့်မည်မဟုတ်ပါ။ ဘီယာလောင်းသလိုပဲ မြန်မြန်လောင်းရင် အမြှုပ်တွေထွက်လာပြီး အပြည့်မထည့်ဘူး။

အပိုင်း 5- အစိတ်အပိုင်းများ

သံမဏိခွံ/ အလူမီနီယမ်ခွံ/ ဆလင်ဒါပုံ/ အပျော့ထုပ်တွဲများ
အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်း- တက်ကြွသောပစ္စည်းမှာ ယေဘူယျအားဖြင့် လီသီယမ်မန်းဂနိစ်အောက်ဆိုဒ် သို့မဟုတ် လစ်သီယမ်ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ်၊ နီကယ်ကိုဘော့မန်းဂနိစ်အောက်ဆိုဒ်ပစ္စည်းဖြစ်ပြီး လျှပ်စစ်စက်ဘီးများသည် ယေဘူယျအားဖြင့် နီကယ်ကိုဘော့မန်းဂနိစ်အောက်ဆိုဒ် (အများအားဖြင့် ternary ဟုလူသိများသည်) သို့မဟုတ် ternary + လီသီယမ်မန်းဂနိစ်အောက်ဆိုဒ်အနည်းငယ်ကို အသုံးပြုပါသည်။ သန့်စင်သော လီသီယမ်မန်းဂနိစ်အောက်ဆိုဒ်နှင့် လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်တို့သည် အရွယ်အစားကြီးမားခြင်း၊ စွမ်းဆောင်ရည်ညံ့ဖျင်းခြင်း သို့မဟုတ် ကုန်ကျစရိတ်မြင့်မားခြင်းတို့ကြောင့် တဖြည်းဖြည်း ကွယ်ပျောက်သွားပါသည်။ လျှပ်ကူးပစ္စည်းစုဆောင်းသူသည် အထူ 10-20 microns ရှိသော electrolytic aluminium foil ကိုအသုံးပြုသည်။
Diaphragm- လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းကို လွတ်လပ်စွာဖြတ်သန်းခွင့်ပြုသည့် သေးငယ်သောဖွဲ့စည်းပုံပါရှိသော အထူးဖွဲ့စည်းထားသော ပိုလီမာဖလင်သည် လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းကို ဖြတ်သန်းနိုင်သော်လည်း အီလက်ထရွန်များ မဖြတ်သန်းနိုင်ပါ။
အဆိုးမြင်လျှပ်ကူးပစ္စည်း- တက်ကြွသောပစ္စည်းသည် ဂရပ်ဖိုက် သို့မဟုတ် ဂရပ်ဖိုက်ကဲ့သို့-ဖွဲ့စည်းပုံနှင့်တူသော ကာဗွန်ဖြစ်ပြီး လျှပ်ကူးပစ္စည်းစုဆောင်းသူသည် အထူ 7-15 microns ရှိသော လျှပ်စစ်ကြေးနီသတ္တုပြားကို အသုံးပြုသည်။
Electrolyte- လီသီယမ် ဟက်ဇဖလိုရိုရိုဖလိုဖလိုဖရပ်ကို ပျော်ဝင်စေသော ကာဗွန်နိတ်အရည်များ ၊ ပိုလီမာများသည် ဂျယ်အီလက်ထရိုလင်းကို အသုံးပြုနေစဉ်။
ဘက်ထရီခွံ- စတီးခွံ (စတုရန်းဘက္ထရီများတွင် အသုံးရှားပါးသော)၊ အလူမီနီယမ်အခွံ၊ နီကယ်-ချထားသည့် သံခွံ (ဆလင်ဒါဘက်ထရီများတွင် အသုံးပြုသည်)၊ အလူမီနီယမ်-ပလပ်စတစ်ဖလင် (အပျော့စားထုပ်ပိုးမှု) စသည်တို့အပြင် ဘက်ထရီ၏ အပြုသဘောနှင့် အနုတ်လက္ခဏာလည်းဖြစ်သည့် ဘက်ထရီအဖုံးကိုလည်း ပိုင်းခြားထားသည်။

အပိုင်း 6- ဘက်ထရီဖွဲ့စည်းမှု

ဓာတုဘက်ထရီအားလုံးကဲ့သို့ပင်၊ လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများသည်လည်း အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်း၊ အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် အီလက်ထရွန်းဓာတ်တို့ကို အပိုင်းသုံးပိုင်းဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ လျှပ်ကူးပစ္စည်း ပစ္စည်းများသည် မြှုပ်သွင်းနိုင်သော (ထည့်သွင်းနိုင်သည်)/de-မြှုပ်နှံနိုင်သော လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းများအားလုံးဖြစ်သည်။
6.1 အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းများ
1) အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းများ
ရွေးချယ်နိုင်သော အပြုသဘောဆောင်သော လျှပ်ကူးပစ္စည်း အများအပြားရှိပြီး ပင်မထုတ်ကုန်များသည် အများအားဖြင့် လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်ကို အသုံးပြုကြသည်။ မတူညီသော အပြုသဘောဆောင်သော လျှပ်ကူးပစ္စည်း ပစ္စည်းများကို နှိုင်းယှဉ်ခြင်း-

2) အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်းတုံ့ပြန်မှု
လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းများကို အားသွင်းစဉ်အတွင်း ထည့်သွင်းပြီး အားသွင်းနေစဉ်အတွင်း အကန့်ခွဲထားသည်။
အားသွင်းသည့်အခါ- LiFePO4→ Li1-xFePO4 + xLi ++ xe-
အားသွင်းသည့်အခါ- Li1-xFePO4+ xLi ++ xe- →LiFePO4
6.2 အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းများ
1) အနုတ်လက္ခဏာလျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းများ
Graphite ကို အများအားဖြင့် အသုံးပြုကြပါတယ်။ သုတေသနအသစ်အရ တိုက်တေနိတ်သည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော ပစ္စည်းတစ်ခု ဖြစ်နိုင်ကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။ အနုတ်လက္ခဏာ လျှပ်ကူးပစ္စည်း တုံ့ပြန်မှု- အားသွင်းစဉ်အတွင်း လီသီယမ်အိုင်းယွန်းကို ထည့်သွင်းပြီး စွန့်ထုတ်စဉ်အတွင်း အကန့်ခွဲထားသည်။
အားသွင်းချိန်တွင်- xLi++ xe-+ 6C →LixC6
အားသွင်းသည့်အခါ- LixC6→ xLi++ xe-+ 6C
ယေဘူယျအားဖြင့် အောက်ပါအမျိုးအစားများအဖြစ် ပိုင်းခြားထားပါသည်။
ကာဗွန်အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းများ- လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများတွင် အမှန်တကယ်အသုံးပြုသည့် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းများသည် အခြေခံအားဖြင့် ဂရပ်ဖိုက်အတု၊ သဘာဝဂရပ်ဖိုက်၊ မီဆိုဖိုက်ကာဗွန်မိုက်ခရိုပုဒ်များ၊ ရေနံ coke၊ ကာဗွန်ဖိုင်ဘာ၊ pyrolytic resin ကာဗွန်၊ စသည်တို့ဖြစ်သည်။
Tin-အခြေခံအနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း- Tin-အခြေခံ အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း ပစ္စည်းများကို အမျိုးအစားနှစ်မျိုး ခွဲခြားနိုင်သည်- သံဖြူအောက်ဆိုဒ်နှင့် သံဖြူ-အခြေခံ ပေါင်းစပ်အောက်ဆိုဒ်။ Oxide သည် သတ္တုသံဖြူ၏ အမျိုးမျိုးသော valence states များ၏ အောက်ဆိုဒ်များကို ရည်ညွှန်းသည်။ စီးပွားဖြစ် ထုတ်ကုန်တွေ မရှိဘူး။
လစ်သီယမ်-အကူးအပြောင်း သတ္တုနိုက်ထရိတ် အနှုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း ပါ၀င်သည်- လုပ်ငန်းသုံး ထုတ်ကုန်များ မရှိပါ။
အလွိုင်းအနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း ပစ္စည်းများ- သံဖြူ-အခြေခံသတ္တုစပ်များ၊ ဆီလီကွန်-အခြေခံသတ္တုစပ်များ၊ ဂျာမနီယမ်-အခြေခံသတ္တုစပ်များ၊ အလူမီနီယမ်-အခြေခံသတ္တုစပ်များ၊ ခနောက်စိမ်း-အခြေခံသတ္တုစပ်များ၊ မဂ္ဂနီဆီယမ်-အခြေခံသတ္တုစပ်များနှင့် အခြားသတ္တုစပ်များ၊ စီးပွားဖြစ်ထုတ်ကုန်များမရှိပါ။
နာနို-စကေးအနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းများ- နာနိုကာဗွန်ပြွန်များ၊ နာနိုသတ္တုစပ်ပစ္စည်းများ။
နာနိုပစ္စည်းများသည် နာနိုအောက်ဆိုဒ်ပစ္စည်းများဖြစ်သည်- 2009 ခုနှစ်တွင် လီသီယမ်ဘက်ထရီ၏ စွမ်းအင်လုပ်ငန်းအသစ်၏ နောက်ဆုံးစျေးကွက်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုလမ်းကြောင်းများအရ ကုမ္ပဏီများစွာသည် သမားရိုးကျဂရပ်ဖိုက်၊ သံဖြူအောက်ဆိုဒ်နှင့် နာနိုကာဗွန်ပြွန်များထဲသို့ ပေါင်းထည့်ရန်အတွက် ကုမ္ပဏီများစွာသည် နာနိုတိုက်တေနီယမ်အောက်ဆိုဒ်နှင့် နာနိုဆီလီကွန်အောက်ဆိုဒ်တို့ကို စတင်အသုံးပြုလာကြသည်။
6.3 Electrolyte
ပျော်ဝင်နိုင်သည်- လီသီယမ်ဆားများကို မကြာခဏဆိုသလို၊ လီသီယမ်ပါရာကလိုရတ် (LiClO4)၊ လီသီယမ်ဟတ်ဆာဖလိုရိုဖလိုဖလိုဖိတ် (LiPF6) နှင့် လီသီယမ်တက်ထရာဖလိုရိုဘိုရတ် (LiBF4) ကဲ့သို့သော လီသီယမ်ဆားများကို မကြာခဏအသုံးပြုသည်။
Solvent- ဘက်ထရီ၏ အလုပ်လုပ်သည့်ဗို့အားသည် ရေ၏ပြိုကွဲခြင်းဗို့အားထက် များစွာမြင့်မားသောကြောင့်၊ အော်ဂဲနစ်အပျော်ရည်များကို လီသီယမ်-အီသာ၊ အီသီလင်းကာဗွန်နိတ်၊ propylene carbonate၊ diethyl carbonate စသည်တို့ကဲ့သို့ အော်ဂဲနစ်အပျော်ရည်များသည် အားသွင်းစဉ်အတွင်း ဂရပ်ဖိုက်၏ဖွဲ့စည်းပုံကို မကြာခဏဖျက်ဆီးလေ့ရှိပြီး ၎င်းသည် ၎င်း၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ အီလက်ထရွန်းနစ် (electrode Ion) ကွဲထွက်ပြီး interphase ဖြစ်ပေါ်လာစေသည်။ passivation ။ အော်ဂဲနစ်ပျော်ရည်များသည် မီးလောင်လွယ်ခြင်းနှင့် ပေါက်ကွဲခြင်းကဲ့သို့သော ဘေးကင်းရေးပြဿနာများကိုပါ သယ်ဆောင်လာပါသည်။
6.4 လျှပ်ကူးနိုင်သောအပေါ်ယံပိုင်း
ကာဗွန်-ဘက်ထရီအတွက် အလူမီနီယံသတ္တုပြား (လျှပ်ကူးပစ္စည်း)
ကာဗွန်-လီသီယမ် သတ္တုပြားတွင် ကာဗွန်ကို ဖုံးအုပ်ထားသော အလူမီနီယမ်-အိုင်းယွန်း ဘက်ထရီ အသုံးချပရိုဂရမ်များ၏ အားသာချက်များ
ဘက်ထရီပိုလာဖြစ်ခြင်းကို တားမြစ်ပါ၊ အပူသက်ရောက်မှုကို လျှော့ချကာ စွမ်းဆောင်ရည်နှုန်းကို မြှင့်တင်ပါ။
ဘက်ထရီအတွင်းပိုင်းခံနိုင်ရည်ကိုလျှော့ချပြီး လည်ပတ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း တက်ကြွသောအတွင်းပိုင်းခုခံမှုတိုးလာမှုကို သိသိသာသာလျှော့ချပါ။
မြင့်မားသော လိုက်လျောညီထွေရှိမှု၊ ဘက်ထရီ လည်ပတ်မှုသက်တမ်းကို တိုးမြင့်စေပါသည်။
ဓာတ်ပစ္စည်းများနှင့် လက်ရှိစုဆောင်းသူများကြားတွင် မြင့်မားသော တွယ်တာမှု၊
လက်ရှိစုဆောင်းသူအား electrolyte ဖြင့်တိုက်စားခံရခြင်းမှကာကွယ်ပါ။
လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်နှင့် လစ်သီယမ် တိုက်တေနိတ်ပစ္စည်းများ၏ စီမံဆောင်ရွက်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပါ။
ဘက်ထရီလျှပ်ကူးနိုင်သောအလွှာ၏မျက်နှာပြင်ကိုကုသရန် functional coatings ကိုအသုံးပြုခြင်းသည်နည်းပညာပိုင်းဆိုင်ရာဆန်းသစ်တီထွင်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ ကာဗွန်- coated aluminium foil/copper foil သည် ပြန့်ကျဲနေသော နာနို-လျှပ်ကူးနိုင်သော ဂရပ်ဖိုက်နှင့် ကာဗွန်-အလူမီနီယမ်သတ္တုပါး/ကြေးနီသတ္တုပါးပေါ်တွင် အမှုန်အမွှားများကို အညီအမျှ ဖုံးအုပ်ထားရန် ဖြစ်ပါသည်။ ၎င်းသည် ကောင်းမွန်သော တည်ငြိမ်လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်းကို ပေးစွမ်းနိုင်ပြီး တက်ကြွသောပစ္စည်း၏ microcurrent ကို စုဆောင်းနိုင်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် အပြုသဘော/အနုတ်လက္ခဏာလျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် စုဆောင်းသူကြား အဆက်အသွယ် ခုခံနိုင်မှုအား လျှော့ချနိုင်ကာ နှစ်ခုကြားရှိ တွယ်တာမှုကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်သည်၊ ၎င်းသည် အသုံးပြုထားသော binder ပမာဏကို လျှော့ချနိုင်ပြီး ဘက်ထရီ၏ အလုံးစုံစွမ်းဆောင်ရည်ကို သိသိသာသာ တိုးတက်စေသည်။ အပေါ်ယံပိုင်းကို ရေ-အခြေခံ (aqueous system) နှင့် oil-အခြေခံ (organic solvent system) ဟူ၍ နှစ်မျိုးခွဲခြားထားသည်။

အပိုင်း 7- အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များ

7.1 အားသာချက်များ
မြင့်မားသောဗို့အား- ဆဲလ်တစ်ခု၏ လည်ပတ်ဗို့အား 3.7-3.8V (3.2V for lithium iron phosphate) သည် Ni-Cd နှင့် Ni-MH ဘက်ထရီများထက် 3ဆ မြင့်မားသည်။
ကြီးမားသော သီးခြားစွမ်းအင်- ရရှိနိုင်သည့် အမှန်တကယ် တိကျသောစွမ်းအင်မှာ 555Wh/kg ခန့်ဖြစ်ပြီး၊ ဆိုလိုသည်မှာ ပစ္စည်းသည် 150mAh/g ထက် ပိုမိုတိကျသောစွမ်းရည်တစ်ခု (Ni-Cd၊ Ni-MH ထက် 4 ဆ၊ 2-3 ဆ)၊ ၎င်း၏သီအိုရီတန်ဖိုး၏ 88% ခန့်နီးစပ်ပါသည်။
ရှည်လျားသောစက်ဝန်းသက်တမ်း- ယေဘုယျအားဖြင့် ၎င်းသည် အကြိမ် 500 ကျော် သို့မဟုတ် အကြိမ် 1000 ထက်ပိုပြီး လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်သည် အကြိမ် 8000 အထိရောက်ရှိနိုင်သည်။ သေးငယ်သောလျှပ်စီးကြောင်းများပါရှိသောလျှပ်စစ်ပစ္စည်းများအတွက်၊ ဘက်ထရီ၏ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းသည် စက်၏ယှဉ်ပြိုင်နိုင်စွမ်းကို နှစ်ဆတိုးစေသည်။
ကောင်းမွန်သော ဘေးကင်းမှု စွမ်းဆောင်ရည်- ညစ်ညမ်းမှုမရှိ၊ မှတ်ဉာဏ်အကျိုးသက်ရောက်မှု မရှိခြင်း။ Li-အိုင်းယွန်း၏ရှေ့ဆက်ဖြစ်သည့်အတိုင်း၊ လီသီယမ်ဘက်ထရီများသည် သတ္တုလစ်သီယမ်သည် ဒန်းဒရိုက်များဖွဲ့စည်းရန်လွယ်ကူပြီး အတိုဖြစ်သောကြောင့်-ပတ်လမ်း- Li-အိုင်းယွန်းတွင် ကက်မီယမ်၊ ခဲ၊ ပြဒါးနှင့် ပတ်ဝန်းကျင်ကိုညစ်ညမ်းစေသော အခြားဒြပ်စင်များမပါဝင်သောကြောင့်၊ Ni-Cd ဘက်ထရီများ၏ အဓိကအားနည်းချက်မှာ အချို့သောလုပ်ငန်းစဉ်များ (ဥပမာ-မီးသတ်ခြင်း) သည် ဘက်ထရီအသုံးပြုမှုကို ပြင်းထန်စွာကန့်သတ်ထားသည့် "မှတ်ဉာဏ်အကျိုးသက်ရောက်မှု" ဖြစ်သည်၊ သို့သော် Li-Ion တွင် ဤပြဿနာလုံးဝမရှိပါ။
အလိုလိုအလိုလို-ထုတ်လွှတ်မှု- အပြည့်အ၀ အားသွင်းထားသည့် Li-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ ကိုယ့်ကိုယ်ကိုယ်-ထုတ်လွှတ်မှုနှုန်းသည် တစ်လအတွက် အခန်းအပူချိန်တွင် သိမ်းဆည်းထားသည့် 2% ခန့်ဖြစ်ပြီး Ni-MH ၏ 25-30% Ni-Cd နှင့် Ni-MH ၏ 30-35% ထက် များစွာနိမ့်သည်။
အမြန်အားသွင်းခြင်း- မိနစ် 30 ကြာ 1C အားသွင်းနိုင်မှုစွမ်းရည်သည် အမည်ခံစွမ်းရည်၏ 80% ကျော်အထိရောက်ရှိနိုင်ပြီး သံ-ဖော့စဖရပ်ဘတ်ထရီအား 10 မိနစ်အတွင်း အမည်ခံပမာဏ၏ 90% အား အားသွင်းနိုင်ပါသည်။
လည်ပတ်အပူချိန် - 25 ~ 45 ဒီဂရီ။ electrolyte နှင့် positive electrode များ တိုးတက်ကောင်းမွန်လာခြင်းဖြင့် ၎င်းကို -40 ~ 70℃အထိ ချဲ့ထွင်ရန် မျှော်လင့်ပါသည်။
7.2 အားနည်းချက်များ
အသက်အရွယ်ကြီးခြင်း- အခြားအားပြန်သွင်းနိုင်သော ဘက်ထရီများနှင့် မတူဘဲ၊ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်သည် အသုံးပြုသည့်အကြိမ်အရေအတွက်နှင့် အပူချိန်တို့နှင့် သက်ဆိုင်သည့် ဖြည်းဖြည်းချင်း ကျဆင်းလာမည်ဖြစ်သည်။ ဤကျဆင်းမှုဖြစ်စဉ်ကို စွမ်းရည်ကျဆင်းခြင်း သို့မဟုတ် အတွင်းပိုင်းခုခံမှု တိုးလာခြင်းဖြင့် ဖော်ပြနိုင်သည်။ ၎င်းသည် အပူချိန်နှင့် ဆက်စပ်နေသောကြောင့် ၎င်းသည် အလုပ်လုပ်သော လျှပ်စစ်ပစ္စည်းများတွင် ပိုမိုထင်ဟပ်နိုင်ဖွယ်ရှိသည်။ ဂရပ်ဖိုက်ကို လစ်သီယမ် တိုက်တေနိတ်ဖြင့် အစားထိုးခြင်းသည် သက်တမ်းကို တိုးစေပုံရသည်။ သိုလှောင်မှု အပူချိန်နှင့် အမြဲတမ်း စွမ်းဆောင်ရည် ဆုံးရှုံးမှုနှုန်းတို့ကြား ဆက်နွယ်မှု-