فهم كيفية عمل شواحن الهاتف المحمول

عند الحديث عن بطارية الليثيوم أيون هذه، أعرض أولاً بإيجاز ما يسمى ببطارية الليثيوم أيون، وهو استخدام مواد كربونية يمكنها امتصاص وفصل أيون الليثيوم باعتباره المادة النشطة للقطب السالب، رمز أيون الليثيوم Li-ion. كما نعلم جميعًا، تتكون البطاريات عمومًا من عناصر أساسية مثل الأقطاب الكهربائية الموجبة والأقطاب السالبة والفواصل والإلكتروليتات. هذه المواد المستخدمة في بطاريات الليثيوم أيون هي بشكل عام ما يلي:

القطب الموجب: أكسيد كوبالت الليثيوم (LiCoO2)، ونيكلات الليثيوم (LiNiO2)، وأكسيد منغنيز الليثيوم (LiMn2O4)، وما إلى ذلك؛

القطب السالب: سلسلة الجرافيت الاصطناعي، سلسلة الجرافيت الطبيعي، سلسلة فحم الكوك، وما إلى ذلك؛

الحجاب الحاجز: طبقة صغيرة مسامية أحادية الطبقة أو متعددة الطبقات تتكون من البولي إيثيلين (PE)، والبولي بروبيلين (PP)، وما إلى ذلك؛

المنحل بالكهرباء: واحد أو اثنين من كربونات البروبيلين (PC)، كربونات الإيثيلين (EC)، كربونات ثنائي الميثيل (DMC)، كربونات ثنائي الإيثيل (DEC)، كربونات إيثيل الميثيل (MEC)، إلخ. خليط من اليوان أو الثلاثي.

معظم بطاريات الليثيوم أيون المباعة في السوق هي أكسيد كوبالت الليثيوم كقطب موجب وسلسلة الجرافيت كبطارية القطب السالب.

آلية عمل بطارية أيون الليثيوم هي كما يلي: عندما يتم شحن البطارية، يشكل الليثيوم في مادة القطب الموجب أيونات ويتم دمجه في طبقة الجرافيت المعدلة بالقطب السالب؛ عندما يتم تفريغ البطارية، يتم استخراج أيونات الليثيوم من طبقة الجرافيت ويتم ملئها مرة أخرى في القطب الموجب من خلال الفاصل. أكسيد الكوبالت الليثيوم في هيكل الطبقات. يتم إدخال أيونات الليثيوم بشكل مستمر واستخلاصها من القطب الموجب والقطب السالب مع تقدم عملية الشحن والتفريغ. لذلك، تُعرف أيضًا باسم "بطارية الكرسي الهزاز". الجهد المقنن لخلية بطارية ليثيوم أيون هو 3.6 فولت، والجهد المحدد للشحن هو 4.2 فولت، والجهد المحدد للتفريغ 2.5 فولت.

تنقسم عملية شحن بطارية ليثيوم أيون إلى خطوتين: أول شحن تيار مستمر، والتيار ثابت، والجهد آخذ في الارتفاع، وعندما يتم شحن الجهد إلى 4.2 فولت يتم تحويله تلقائيًا إلى شحن جهد ثابت، وشحن جهد ثابت، والجهد ثابت. ، التيار يصبح أصغر فأصغر حتى يصبح تيار الشحن أقل من القيمة المحددة مسبقًا، لذلك عندما يقوم شخص ما بشحن بطارية الهاتف بالشحن المباشر، تكون شاشة البطارية ممتلئة، لكن الشاشة لا تزال قيد الشحن. في الواقع، وصل الجهد الكهربي في هذا الوقت إلى 4.2 فولت، لذلك تظهر البطارية شبكة كاملة. في ذلك الوقت، كانت عملية الشحن بالجهد المستمر جارية. ثم يمكن للمرء أن يتساءل لماذا من السهل شرح سبب الحاجة إلى شحن الجهد المستمر لشحن التيار الثابت مباشرة إلى 4.2 فولت. نظرًا لأن كل بطارية لها مقاومة داخلية معينة، عند الشحن إلى 4.2 فولت بتيار ثابت، فإن 4.2 فولت لا يمثل في الواقع الجهد الفعلي للبطارية، بل جهد البطارية بالإضافة إلى الجهد الذي تستهلكه المقاومة الداخلية للبطارية. وإذا كان التيار كبيرًا، فإن الجهد المستهلك في المقاومة الداخلية يكون أيضًا كبيرًا جدًا، لذلك قد يكون جهد البطارية الفعلي أقل بكثير من 4.2 فولت، لذا استخدم عملية كهربائية ذات جهد ثابت، ويخفض تيار الشحن تدريجيًا، بحيث يكون الجهد الفعلي للبطارية قريبًا جدًا من 4.2 فولت.