موسم سرما میں لیتھیم بیٹریوں کی کم صلاحیت کی وجوہات اور حل

موسم سرما میں لیتھیم بیٹریوں کی کم صلاحیت کی وجوہات اور حل

سردیوں میں لیتھیم بیٹریوں کی صلاحیت کم ہونے کی وجوہات

1. الیکٹرولائٹ کی viscosity بڑھ جاتی ہے۔

لتیم بیٹریوں کا الیکٹرولائٹ کاربونیٹ نامیاتی سالوینٹس اور لتیم ہیکسافلووروفاسفیٹ محلول پر مشتمل ہوتا ہے۔ کم درجہ حرارت کے حالات میں، الیکٹرولائٹ کی viscosity بڑھ جاتی ہے، اور الیکٹرولائٹ میں لتیم آئنوں کی بازی کی شرح سست ہوجاتی ہے، جس کے نتیجے میں بیٹری کی کارکردگی میں کمی واقع ہوتی ہے۔

الیکٹرولائٹ، منفی الیکٹروڈ، اور جداکار کے درمیان مطابقت بدتر ہو جاتی ہے: کم درجہ حرارت والے ماحول میں، الیکٹرولائٹ، منفی الیکٹروڈ، اور جداکار کے درمیان مطابقت بدتر ہو جاتی ہے، جو لیتھیم آئنوں کی ترسیل اور کارکردگی کو متاثر کرے گی۔ بیٹری کی.

2. فعال مادوں کی واپسی میں کمی

کم درجہ حرارت کے حالات میں، لیتھیم بیٹریوں کے فعال مواد کی الٹ جانے کی صلاحیت کم ہو جاتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ چارجنگ اور ڈسچارج کے دوران بیٹری کی کارکردگی کم ہو جاتی ہے، جس کے نتیجے میں بیٹری کی صلاحیت میں کمی واقع ہوتی ہے۔

3. فعال مواد کے اندرونی پھیلاؤ کا نظام کم ہو جاتا ہے: کم درجہ حرارت والے ماحول میں، لتیم آئن بیٹریوں کے فعال مواد کا اندرونی بازی کا نظام کم ہو جاتا ہے، اور چارج ٹرانسفر ریزسٹنس (Rct) نمایاں طور پر بڑھ جاتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ فعال مواد کے اندر لیتھیم آئنوں کی حرکت کے خلاف مزاحمت بڑھ جاتی ہے، جس کے نتیجے میں بیٹری کی صلاحیت میں کمی واقع ہوتی ہے۔

4. بیٹری الگ کرنے والے کی مزاحمت بڑھ جاتی ہے۔

لتیم بیٹریوں کا الگ کرنے والا کم درجہ حرارت کے حالات میں زیادہ سخت ہو جائے گا، جس کی وجہ سے لیتھیم آئنوں کی مزاحمت جداکار سے گزر جائے گی، جو بیٹری کی کارکردگی کو بھی متاثر کرے گی۔

5. بیٹری کے اجزاء کا تھرمل استحکام کم ہو جاتا ہے۔

کم درجہ حرارت والے ماحول میں، بیٹری کے اجزاء کا تھرمل استحکام کم ہو جاتا ہے، اور بیٹری کا اندرونی درجہ حرارت بڑھنے کا زیادہ امکان ہوتا ہے۔ بہت زیادہ درجہ حرارت بیٹری کی کارکردگی کو منفی طور پر متاثر کر سکتا ہے۔

6. لیتھیم کو منفی الیکٹروڈ سے خارج کیا جاتا ہے: کم درجہ حرارت والے ماحول میں، لیتھیم لتیم آئن بیٹریوں کے منفی الیکٹروڈ سے سنجیدگی سے خارج ہوتا ہے، اور تیز دھاتی لتیم الیکٹرولائٹ کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے، اور مصنوعات کے جمع ہونے سے ٹھوس کی موٹائی ہوتی ہے۔ الیکٹرولائٹ انٹرفیس (SEI) کو بڑھانے کے لئے. یہ لتیم آئنوں کی نقل و حمل اور بیٹری کی کارکردگی کو متاثر کرتا ہے۔

7. کم درجہ حرارت پر لیتھیم آئن بیٹریوں کے لتیم آئن کے پھیلاؤ کی رکاوٹ میں اضافہ: یہ لیتھیم آئن بیٹریوں کی کم درجہ حرارت کی کارکردگی کو متاثر کرنے والے اہم عوامل میں سے ایک ہے۔ کم درجہ حرارت پر، الیکٹرولائٹ میں لتیم آئنوں کی بازی مزاحمت بڑھ جاتی ہے، جس کی وجہ سے لتیم آئنوں کی ترسیل کی رفتار کم ہو جاتی ہے، اس طرح بیٹری کی صلاحیت متاثر ہوتی ہے۔

حل

1. الیکٹرولائٹ کی کم درجہ حرارت کی کارکردگی کو بہتر بنائیں
الیکٹرولائٹ کے فارمولے اور ساخت کو بہتر بنا کر اور کم درجہ حرارت کے حالات میں اس کی viscosity کو کم کر کے، الیکٹرولائٹ میں لتیم آئنوں کی بازی کی شرح کو بڑھایا جا سکتا ہے، اس طرح بیٹری کی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، نئے نامیاتی سالوینٹس کا استعمال کیا جا سکتا ہے یا الیکٹرولائٹ کی واسکاسیٹی کو کم کرنے کے لیے اضافی چیزیں استعمال کی جا سکتی ہیں۔

2. فعال مادوں کی ساخت اور ساخت کو بہتر بنائیں
فعال مواد کی ساخت اور ساخت کو تبدیل کرکے، کم درجہ حرارت کے حالات میں اس کی الٹ پھیر کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، فعال مادی کوٹنگز کی نئی قسمیں استعمال کی جا سکتی ہیں یا فعال مادی ذرات کے سائز اور شکل کو تبدیل کیا جا سکتا ہے۔

3. ڈایافرام کے مواد اور ساخت کو بہتر بنائیں
جھلی کے نئے مواد اور ڈھانچے کا استعمال کم درجہ حرارت کے حالات میں اس کی نرمی اور سانس لینے کی صلاحیت کو بہتر بنا سکتا ہے۔
خصوصیات، الگ کرنے والے سے گزرنے والے لتیم آئنوں کی مزاحمت کو کم کرتے ہیں، اس طرح بیٹری کی کارکردگی کو بہتر بناتے ہیں۔ مثال کے طور پر، غیر محفوظ جھلیوں یا جامع جھلیوں کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔

4. بیٹری تھرمل مینجمنٹ کو مضبوط بنائیں
بیٹری کے تھرمل مینجمنٹ کو مضبوط بنا کر، بیٹری کے اندرونی درجہ حرارت کو مستحکم رکھا جا سکتا ہے اور بیٹری کی کارکردگی پر زیادہ گرمی کے اثرات سے بچا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، بیٹری پیک میں گرمی کی کھپت کا آلہ شامل کیا جا سکتا ہے یا بیٹری پیک کے گرمی کی کھپت کے ڈیزائن کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، بیٹری کے آپریٹنگ درجہ حرارت کو بھی ذہین چارجنگ اور ڈسچارج کنٹرول حکمت عملی کے ذریعے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، چارجنگ کے عمل کے دوران، بیٹری کا درجہ حرارت بہت زیادہ ہونے سے بچنے کے لیے کرنٹ کے سائز اور وقت کو کنٹرول کیا جاتا ہے۔ خارج ہونے والے عمل کے دوران، بیٹری کے درجہ حرارت کو کم کرنے کے لیے کام کو بروقت روک دیا جاتا ہے۔ یہ اقدامات بیٹری کے اندر درجہ حرارت کو مستحکم رکھنے اور بیٹری کی کارکردگی کو بہتر بنانے میں مدد کر سکتے ہیں۔

5. تھرمل موصلیت کا آلہ شامل کریں۔
بیٹری کے باہر تھرمل موصلیت کا آلہ شامل کرنا بھی ایک موثر حل ہے۔ تھرمل موصلیت کا آلہ بیٹری پر بیرونی ماحول کے اثرات کو کم کر سکتا ہے اور بیٹری کے عام آپریٹنگ درجہ حرارت کو برقرار رکھ سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، کم درجہ حرارت والے ماحول میں ان کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے الیکٹرک گاڑیوں کے لیتھیم بیٹری پیک میں موصلیت کا مواد یا حرارتی آلات شامل کیے جا سکتے ہیں۔
​