'শীতল তাপমাত্রা' মারাত্মকভাবে অস্পষ্ট। প্রথমত, আমাকে আসলে কিছু আসল, হার্ড সংখ্যা নির্দিষ্ট করতে দিন।
32 ° F / 0 ° C এর নীচে লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি চার্জ করবেন না। অন্য কথায়, কখনই লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি চার্জ করবেন না যা জমাট বাঁধার নীচে রয়েছে।
একবারে এমনকি এটি করার ফলে কয়েক ডজন শতাংশ বা তারও বেশি ক্রমান্বয়ে হঠাৎ, তীব্র এবং স্থায়ী সামর্থ্য হারাতে হবে, পাশাপাশি অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের ক্ষেত্রেও একই রকম এবং স্থায়ীভাবে বৃদ্ধি ঘটবে। এই ক্ষতিটি কেবলমাত্র একটি বিচ্ছিন্ন 'কোল্ড চার্জিং' ইভেন্টের পরে ঘটে এবং সেলটি চার্জ করা হয় তার গতির সাথে সমানুপাতিক।
তবে, আরও গুরুত্বপূর্ণ বিষয়, একটি লিথিয়াম আয়ন সেল যা ঠান্ডা চার্জ করা হয়েছে তা নিরাপদ নয় এবং অবশ্যই এটি নিরাপদে পুনর্ব্যবহারযোগ্য বা অন্যথায় ফেলে দেওয়া উচিত। নিরাপদ না হয়ে, আমি বলতে চাই যে এটি যান্ত্রিক স্পন্দন, যান্ত্রিক শক বা কেবলমাত্র উচ্চ পরিমাণে চার্জ হওয়ার কারণে এলোমেলোভাবে বিস্ফোরিত না হওয়া পর্যন্ত এটি কাজ করবে।
এখন, আসলে আপনার প্রশ্নের উত্তর দিতে: এটি কেন?
লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি কীভাবে কাজ করে তার একটি দ্রুত সংক্ষিপ্তসার প্রয়োজন। তাদের অন্য কোনও ব্যাটারির মতোই একটি এনোড এবং ক্যাথোড এবং ইলেক্ট্রোলাইট রয়েছে তবে এখানে একটি মোচড় রয়েছে: লিথিয়াম আয়নগুলি আসলে চার্জ করার সময় ক্যাথোড থেকে আনোডে চলে যায় এবং এর মধ্যে আন্তঃক্যাল্যাট থাকে। আন্তঃক্লেশনের মূল বক্তব্যটি হ'ল অণু বা আয়নগুলি (এই ক্ষেত্রে লিথিয়াম আয়নগুলি) কিছু উপাদানের জালির আণবিক ফাঁকগুলির মধ্যে ক্রামযুক্ত হয়।
স্রাবের সময়, লিথিয়াম আয়নগুলি আনোড ছেড়ে ক্যাথোডে ফিরে আসে এবং একইভাবে ক্যাথোডে আন্তঃকালেট থাকে। সুতরাং ক্যাথোড এবং আনোড উভয়ই লিথিয়াম আয়নগুলির জন্য 'স্পঞ্জ' বাছাই হিসাবে কাজ করে।
যখন বেশিরভাগ লিথিয়াম আয়নগুলি ক্যাথোডে অন্তর্নিবিষ্ট হয় (যার অর্থ ব্যাটারি মোটামুটি স্রাবিত অবস্থায় থাকে), ক্যাথোড উপাদানটি ভলিউমেট্রিক স্ট্রেনের কারণে কিছুটা প্রসারিত হবে (কারণ সমস্ত অতিরিক্ত পরমাণু তার জালির মাঝখানে আটকে থাকে) তবে সাধারণত বেশিরভাগ ক্ষেত্রে এর মধ্যে আন্তঃকালীন শক্তিটি অভ্যন্তরীণ চাপগুলিতে রূপান্তরিত হয় (টেম্পারড কাচের সাথে সমান), তাই ভলিউম্যাট্রিক স্ট্রেন সামান্য।
চার্জ করার সময়, লিথিয়াম আয়নগুলি ক্যাথোড ছেড়ে আন্তঃ ক্যালাটিকে গ্রাফাইট আনোডে ফেলে দেয়। গ্রাফাইট মূলত একটি কার্বন বিস্কুট, একটি সামগ্রিক বিস্কুট কাঠামো গঠনের জন্য গ্রাফিন স্তরগুলির একটি গুচ্ছ দিয়ে তৈরি। আমেরিকান বিস্কুট কাঠামো।
এটি গ্রাফাইট আনোডের আন্তঃকালীন থেকে বলটিকে অভ্যন্তরীণ চাপে রূপান্তরিত করার ক্ষমতা হ্রাস করে, তাই এনোড উল্লেখযোগ্যভাবে আরও বেশি ভলিউম্যাট্রিক স্ট্রেনের মধ্য দিয়ে যায় - এত বেশি যে এটি আসলে পরিমাণে 10-20% বৃদ্ধি পাবে। লিথিয়াম আয়ন সেলটি ডিজাইনের সময় এটি অবশ্যই (এবং এটি কোনও নির্দিষ্ট স্যামসাং ফোনের ব্যাটারির ক্ষেত্রে বাদে) অনুমোদিত হতে হবে - অন্যথায় এনোড আস্তে আস্তে দুর্বল হতে পারে বা শেষ পর্যন্ত ক্যাথোড থেকে অ্যানোডকে পৃথক করে এমন অভ্যন্তরীণ ঝিল্লিকে পঞ্চার করতে পারে causing ঘরের ভিতরে একটি মৃত শর্ট। তবে কেবল একবার গুলে একগুচ্ছ জোলগুলি কোষে স্থান দেওয়া হয়েছে (এভাবে অ্যানোডটি প্রসারিত করা হচ্ছে)।
ঠিক আছে, তবে শীতের তাপমাত্রার সাথে এর কোনওটির কী আছে?
আপনি যখন নিথর জমাটবদ্ধ তাপমাত্রায় লিথিয়াম আয়ন সেল চার্জ করেন, তখন বেশিরভাগ লিথিয়াম আয়নগুলি গ্রাফাইট আনোডের মধ্যে আন্তঃসংযোগ করতে ব্যর্থ হয়। পরিবর্তে, তারা আনথকে ধাতব লিথিয়াম দিয়ে প্লেট করে, যেমন একটি ক্যাথোড মূল্যবান ধাতু দিয়ে কোনও এনোড কয়েনটিকে বৈদ্যুতিন্যকরণ করে। সুতরাং চার্জিং লিথিয়ামের সাথে অ্যানোডকে ইলেক্ট্রোপলেট করবে পরিবর্তে, ভাল, পুনরায় চার্জ করে। আয়নগুলির মধ্যে কিছু অ্যানোডের মধ্যে আন্তঃসংযোগ স্থাপন করতে পারে এবং ধাতব প্রলেপগুলির মধ্যে কিছু পরমাণু 20+ ঘন্টা পরে আন্তঃবিরাম হবে যদি ঘরটি বিশ্রামের অনুমতি দেওয়া হয় তবে বেশিরভাগটি তা করবে না। এটাই হ'ল ক্ষমতা হ্রাস, অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের বৃদ্ধি, এবং বিপদও।
আপনি যদি 'লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি ঘিরে এত ভয় কেন?' এই প্রশ্নের বিনিময়ে স্ট্যাকের বিনিময়ে আমার সম্পর্কিত উত্তরটি পড়ে থাকেন তবে সম্ভবত আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে এটি কোথায় চলছে।
অ্যানোডের এই লিথিয়াম ধাতুপট্টাবোধ সুন্দর এবং মসৃণ এবং এমনকি নয় - এটি ডেনড্রাইটস আকারে তৈরি হয়, লিথিয়াম ধাতুর সামান্য তীক্ষ্ণ প্রবণতাগুলি এনোডে বৃদ্ধি পায়।
অন্যান্য ব্যর্থতার প্রক্রিয়াগুলির মতো যা অ্যানোডের ধাতব লিথিয়াম ধাতুপট্টাবৃত কারণে ঘটে (যদিও বিভিন্ন কারণে), ডেনড্রাইটগুলি পৃথক পৃথক ঝিল্লির উপর অপ্রত্যাশিত চাপ চাপতে পারে কারণ অ্যানোডটি প্রসারিত হয় এবং এটিকে তাদের মধ্যে জোর করে এবং আপনি যদি দুর্ভাগ্য হন if , এটি ঝিল্লিটি একদিন অপ্রত্যাশিতভাবে ব্যর্থ হয়ে পড়বে (বা তাত্ক্ষণিকভাবে, কখনও কখনও কোনও ডেনড্রাইট এতে কেবল একটি গর্ত ছুঁড়ে দেয় এবং ক্যাথোডকে স্পর্শ করে)। এটি অবশ্যই সেলটি ভেন্ট করে তোলে, তার জ্বলনযোগ্য ইলেক্ট্রোলাইট জ্বালিয়ে দেয় এবং আপনার সাপ্তাহিক ছুটির দিনটি (সর্বোত্তমভাবে) নষ্ট করে দেয়।
তবে, আপনি ভাবতে পারেন, " নীচে-হিমশীতল তাপমাত্রা কেন অ্যানোডের লিথিয়াম ধাতব ধাতুপট্টাবৃত করে?"
এবং দুর্ভাগ্যজনক এবং সন্তোষজনক উত্তর হ'ল আমরা আসলে জানি না। লিথিয়াম আয়ন কোষের কার্যকারিতা দেখতে আমাদের নিউট্রন ইমেজিং ব্যবহার করতে হবে এবং বিশ্বব্যাপী সক্রিয় গবেষণা চুল্লিগুলি (নিউট্রন উত্স হিসাবে কাজ করে এমন পারমাণবিক চুল্লিগুলি) প্রায় এক হিসাবে রয়েছে যা একটিতে বৈজ্ঞানিক গবেষণার জন্য উপলব্ধ considering বিশ্ববিদ্যালয় মেডিকেল আইসোটোপ উত্পাদনের জন্য ব্যবহার না করে এবং তাদের সবগুলি পরীক্ষার জন্য 24/7 বুক করেছে, আমি মনে করি এটি কেবল ধৈর্য্যের বিষয়। কেবলমাত্র সরঞ্জামের সময়ের অভাবে লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির নিউট্রন ইমেজিংয়ের কয়েকটি উদাহরণ পাওয়া গেছে।
এই শীত তাপমাত্রা সমস্যার জন্য বিশেষত এটি শেষবার ব্যবহার করা হয়েছিল 2014 আমি বিশ্বাস করি এবং এখানে নিবন্ধটি দেওয়া হচ্ছে ।
শিরোনাম থাকা সত্ত্বেও, তারা এখনও কোষটি হিমায়িতের নিচে থাকার সময় আন্তঃবিরামের চেয়ে প্রলেপ দেওয়ার কারণ হিসাবে এটি ঠিক কী সমাধান করে নি solved
মজার বিষয় হল, জমাটবদ্ধ নীচে লিথিয়াম আয়ন সেল চার্জ করা আসলেই সম্ভব, তবে কেবল মাত্র 0.02 সি এর নীচে খুব কম স্রোতে (50 ঘন্টা চার্জের সময়ের বেশি)। বাণিজ্যিকভাবে উপলভ্য কয়েকটি বহিরাগত কোষও রয়েছে যা সাধারণত ঠাণ্ডা তাপমাত্রায় চার্জযোগ্য হিসাবে ডিজাইন করা হয়, সাধারণত উল্লেখযোগ্য ব্যয়ে (আর্থিকভাবে এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে কোষের কর্মক্ষমতা উভয় ক্ষেত্রে)।
দ্রষ্টব্য: আমার যুক্ত করা উচিত যে নীচের শীতল তাপমাত্রায় লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারিটি স্রাব করা পুরোপুরি নিরাপদ। বেশিরভাগ কোষে -20 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রার রেটিং থাকে বা আরও বেশি ঠান্ডা। কেবলমাত্র একটি 'হিমায়িত' সেল চার্জ করা এড়ানো দরকার।