বিশ্বব্যাপী বৈদ্যুতিক যানবাহনের দ্রুত বিকাশের সাথে, 2020 সালে বৈদ্যুতিক গাড়ির বাজারের আকার $1 ট্রিলিয়নে পৌঁছেছে এবং ভবিষ্যতে প্রতি বছর 20% এর বেশি হারে বৃদ্ধি পেতে থাকবে।অতএব, বৈদ্যুতিক যানবাহনগুলি পরিবহনের একটি প্রধান মোড হিসাবে, পাওয়ার ব্যাটারির কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা ক্রমশ বেশি হবে এবং কম-তাপমাত্রার পরিবেশে পাওয়ার ব্যাটারির কর্মক্ষমতার উপর ব্যাটারি ক্ষয়ের প্রভাবকে উপেক্ষা করা উচিত নয়।নিম্ন-তাপমাত্রার পরিবেশে ব্যাটারি ক্ষয়ের প্রধান কারণগুলি হল: প্রথমত, নিম্ন তাপমাত্রা ব্যাটারির ছোট অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধকে প্রভাবিত করে, তাপীয় বিচ্ছুরণ ক্ষেত্রটি বড় এবং ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়।দ্বিতীয়ত, ব্যাটারি ভিতরে এবং বাইরে চার্জ স্থানান্তর ক্ষমতা দুর্বল, ব্যাটারি বিকৃতি ঘটবে যখন স্থানীয় অপরিবর্তনীয় মেরুকরণ।তৃতীয়ত, ইলেক্ট্রোলাইট আণবিক আন্দোলনের নিম্ন তাপমাত্রা ধীর এবং যখন তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় তখন তা ছড়িয়ে দেওয়া কঠিন।অতএব, নিম্ন তাপমাত্রার ব্যাটারির ক্ষয় গুরুতর, যার ফলে ব্যাটারির কার্যক্ষমতার মারাত্মক অবনতি ঘটে।
1, নিম্ন তাপমাত্রা ব্যাটারি প্রযুক্তির অবস্থা
কম তাপমাত্রায় প্রস্তুত লিথিয়াম-আয়ন পাওয়ার ব্যাটারির প্রযুক্তিগত এবং উপাদান কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা বেশি।নিম্ন তাপমাত্রার পরিবেশে লিথিয়াম-আয়ন পাওয়ার ব্যাটারির গুরুতর কর্মক্ষমতা হ্রাস অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের বৃদ্ধির কারণে হয়, যা ইলেক্ট্রোলাইট বিস্তারের অসুবিধা এবং কোষ চক্রের জীবনকে সংক্ষিপ্ত করে।অতএব, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে নিম্ন তাপমাত্রার শক্তির ব্যাটারি প্রযুক্তির গবেষণায় কিছু অগ্রগতি হয়েছে।ঐতিহ্যবাহী উচ্চ-তাপমাত্রার লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির উচ্চ-তাপমাত্রার কার্যক্ষমতা কম থাকে এবং নিম্ন-তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে তাদের কার্যক্ষমতা এখনও অস্থির থাকে;নিম্ন-তাপমাত্রার কোষের বড় পরিমাণ, কম ক্ষমতা এবং নিম্ন-তাপমাত্রা চক্রের কর্মক্ষমতা;উচ্চ তাপমাত্রার তুলনায় নিম্ন তাপমাত্রায় মেরুকরণ উল্লেখযোগ্যভাবে শক্তিশালী;কম তাপমাত্রায় ইলেক্ট্রোলাইটের সান্দ্রতা বৃদ্ধির ফলে চার্জ/স্রাব চক্রের সংখ্যা হ্রাস পায়;কম তাপমাত্রায় কোষের নিরাপত্তা হ্রাস এবং ব্যাটারির আয়ু হ্রাস;এবং কম তাপমাত্রায় ব্যবহারে কর্মক্ষমতা হ্রাস পায়।এছাড়াও, কম তাপমাত্রায় ব্যাটারির সংক্ষিপ্ত চক্রের জীবন এবং কম-তাপমাত্রার কোষগুলির নিরাপত্তা ঝুঁকিগুলি পাওয়ার ব্যাটারির নিরাপত্তার জন্য নতুন প্রয়োজনীয়তাগুলিকে এগিয়ে দিয়েছে৷অতএব, নিম্ন-তাপমাত্রার পরিবেশের জন্য স্থিতিশীল, নিরাপদ, নির্ভরযোগ্য এবং দীর্ঘ-জীবনের শক্তি ব্যাটারি উপকরণগুলির বিকাশ হল নিম্ন-তাপমাত্রার লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির উপর গবেষণার কেন্দ্রবিন্দু।বর্তমানে, বেশ কিছু নিম্ন-তাপমাত্রার লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি সামগ্রী রয়েছে: (1) লিথিয়াম ধাতব অ্যানোড উপাদান: উচ্চ রাসায়নিক স্থিতিশীলতা, উচ্চ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং কম-তাপমাত্রার চার্জ এবং স্রাব কার্যক্ষমতার কারণে বৈদ্যুতিক যানবাহনে লিথিয়াম ধাতু ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়;(2) কার্বন অ্যানোড উপাদানগুলি বৈদ্যুতিক যানগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় কারণ তাদের ভাল তাপ প্রতিরোধের, নিম্ন-তাপমাত্রা চক্রের কার্যকারিতা, কম বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং কম তাপমাত্রায় কম-তাপমাত্রা চক্র জীবন;(3) কার্বন অ্যানোড উপাদানগুলি বৈদ্যুতিক যানবাহনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় কারণ তাদের ভাল তাপ প্রতিরোধের, নিম্ন-তাপমাত্রা চক্রের কর্মক্ষমতা, কম বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং নিম্ন-তাপমাত্রা চক্র জীবন।ভিতরে;(3) জৈব ইলেক্ট্রোলাইট কম তাপমাত্রায় ভাল কর্মক্ষমতা আছে;(4) পলিমার ইলেক্ট্রোলাইটস: পলিমার আণবিক চেইন অপেক্ষাকৃত ছোট এবং উচ্চ সম্বন্ধ আছে;(5) অজৈব পদার্থ: অজৈব পলিমারের ভাল কর্মক্ষমতা পরামিতি (পরিবাহিতা) এবং ইলেক্ট্রোলাইট কার্যকলাপের মধ্যে ভাল সামঞ্জস্য রয়েছে;(6) ধাতব অক্সাইড কম;(7) অজৈব পদার্থ: অজৈব পলিমার, ইত্যাদি
2, লিথিয়াম ব্যাটারিতে নিম্ন তাপমাত্রার পরিবেশের প্রভাব
লিথিয়াম ব্যাটারির সাইকেল লাইফ প্রধানত ডিসচার্জ প্রক্রিয়ার উপর নির্ভর করে, যখন কম তাপমাত্রা একটি ফ্যাক্টর যা লিথিয়াম পণ্যের জীবনের উপর বেশি প্রভাব ফেলে।সাধারণত, নিম্ন তাপমাত্রার পরিবেশের অধীনে, ব্যাটারির পৃষ্ঠটি পর্যায় পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায় যার ফলে পৃষ্ঠের কাঠামোর ক্ষতি হয়, যার সাথে ক্ষমতা এবং কোষের ক্ষমতা হ্রাস পায়।উচ্চ তাপমাত্রার অবস্থার অধীনে, কোষে গ্যাস উৎপন্ন হয়, যা তাপীয় প্রসারণকে ত্বরান্বিত করবে;কম তাপমাত্রার অধীনে, সময়মতো গ্যাস নিষ্কাশন করা যায় না, ব্যাটারি তরলের ফেজ পরিবর্তনকে ত্বরান্বিত করে;তাপমাত্রা যত কম হবে, তত বেশি গ্যাস উৎপন্ন হবে এবং ব্যাটারি তরলের ফেজ পরিবর্তন তত ধীর হবে।অতএব, কম তাপমাত্রায় ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ উপাদান পরিবর্তন আরও কঠোর এবং জটিল, এবং ব্যাটারি উপাদানের ভিতরে গ্যাস এবং কঠিন পদার্থ তৈরি করা সহজ;একই সময়ে, নিম্ন তাপমাত্রা ক্যাথোড উপাদান এবং ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্যে ইন্টারফেসে অপরিবর্তনীয় রাসায়নিক বন্ধন ভাঙার মতো ধ্বংসাত্মক প্রতিক্রিয়াগুলির একটি সিরিজের দিকে নিয়ে যাবে;এটি ইলেক্ট্রোলাইট স্ব-সমাবেশ এবং চক্র জীবন হ্রাসের দিকে পরিচালিত করবে;ইলেক্ট্রোলাইটে লিথিয়াম আয়ন চার্জ স্থানান্তর ক্ষমতা হ্রাস করা হবে;চার্জিং এবং ডিসচার্জিং প্রক্রিয়া লিথিয়াম আয়ন চার্জ স্থানান্তর, ব্যাটারির ক্ষমতা ক্ষয় এবং অভ্যন্তরীণ স্ট্রেস রিলিজের সময় মেরুকরণের ঘটনা হিসাবে একাধিক চেইন প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করবে, যা লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির চক্র জীবন এবং শক্তি ঘনত্ব এবং অন্যান্য ফাংশনকে প্রভাবিত করে।নিম্ন তাপমাত্রায় তাপমাত্রা যত কম হবে, ততই তীব্র এবং জটিল বিভিন্ন ধ্বংসাত্মক প্রতিক্রিয়া যেমন ব্যাটারি পৃষ্ঠে রেডক্স প্রতিক্রিয়া, তাপীয় প্রসারণ, কোষের অভ্যন্তরে ফেজ পরিবর্তন এবং এমনকি সম্পূর্ণ ধ্বংস ইলেক্ট্রোলাইটের মতো শৃঙ্খল প্রতিক্রিয়াগুলির একটি সিরিজকে ট্রিগার করবে। স্ব-সমাবেশ, প্রতিক্রিয়া গতি যত ধীর হবে, ব্যাটারি ক্ষমতার ক্ষয় তত গুরুতর হবে এবং উচ্চ তাপমাত্রায় লিথিয়াম আয়ন চার্জ মাইগ্রেশন ক্ষমতা তত বেশি খারাপ হবে।
3, লিথিয়াম ব্যাটারি প্রযুক্তি গবেষণা সম্ভাবনা অগ্রগতি নিম্ন তাপমাত্রা
নিম্ন তাপমাত্রার পরিবেশে, ব্যাটারির নিরাপত্তা, চক্র জীবন এবং কোষের তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা প্রভাবিত হবে এবং লিথিয়াম ব্যাটারির জীবনের উপর নিম্ন তাপমাত্রার প্রভাব উপেক্ষা করা যাবে না।বর্তমানে, ডায়াফ্রাম, ইলেক্ট্রোলাইট, ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপকরণ এবং অন্যান্য পদ্ধতি ব্যবহার করে নিম্ন তাপমাত্রার শক্তি ব্যাটারি প্রযুক্তি গবেষণা এবং উন্নয়ন কিছু অগ্রগতি করেছে।ভবিষ্যতে, নিম্ন-তাপমাত্রার লিথিয়াম ব্যাটারি প্রযুক্তির উন্নয়ন নিম্নলিখিত দিকগুলি থেকে উন্নত করা উচিত: (1) উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, দীর্ঘ জীবন, কম টেনশন, ছোট আকার এবং কম তাপমাত্রায় কম খরচ সহ লিথিয়াম ব্যাটারি উপাদান সিস্টেমের বিকাশ ;(2) কাঠামোগত নকশা এবং উপাদান প্রস্তুতি প্রযুক্তির মাধ্যমে ব্যাটারি অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের নিয়ন্ত্রণের ক্রমাগত উন্নতি;(3) উচ্চ-ক্ষমতা, কম খরচে লিথিয়াম ব্যাটারি সিস্টেমের বিকাশে, ইলেক্ট্রোলাইট সংযোজন, লিথিয়াম আয়ন এবং অ্যানোড এবং ক্যাথোড ইন্টারফেস এবং অভ্যন্তরীণ সক্রিয় উপাদান এবং অন্যান্য মূল কারণগুলির প্রভাবের দিকে মনোযোগ দেওয়া উচিত;(4) ব্যাটারি চক্র কর্মক্ষমতা (চার্জ এবং স্রাব নির্দিষ্ট শক্তি), কম তাপমাত্রা পরিবেশে ব্যাটারির তাপ স্থিতিশীলতা, নিম্ন তাপমাত্রা পরিবেশে লিথিয়াম ব্যাটারির নিরাপত্তা এবং অন্যান্য ব্যাটারি প্রযুক্তি উন্নয়ন দিক উন্নত;(5) কম তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে উচ্চ নিরাপত্তা কর্মক্ষমতা, উচ্চ খরচ এবং কম খরচে পাওয়ার ব্যাটারি সিস্টেম সমাধান বিকাশ;(6) নিম্ন তাপমাত্রার ব্যাটারি-সম্পর্কিত পণ্যগুলি বিকাশ করুন এবং তাদের প্রয়োগের প্রচার করুন;(7) উচ্চ-কর্মক্ষমতা কম-তাপমাত্রা প্রতিরোধী ব্যাটারি উপকরণ এবং ডিভাইস প্রযুক্তি বিকাশ করুন।
অবশ্যই, উপরোক্ত গবেষণা নির্দেশাবলী ছাড়াও, নিম্ন তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে ব্যাটারির কর্মক্ষমতা আরও উন্নত করতে, নিম্ন তাপমাত্রার ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব উন্নত করতে, নিম্ন তাপমাত্রার পরিবেশে ব্যাটারির অবক্ষয় কমাতে, ব্যাটারির আয়ু বাড়ানো এবং অন্যান্য গবেষণার জন্য অনেক গবেষণা নির্দেশনা রয়েছে। অগ্রগতিকিন্তু আরও গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল কিভাবে উচ্চ কার্যক্ষমতা, উচ্চ নিরাপত্তা, কম খরচ, উচ্চ পরিসর, দীর্ঘ জীবন এবং নিম্ন তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে ব্যাটারির কম খরচে বাণিজ্যিকীকরণ অর্জন করা যায় তা হল বর্তমান গবেষণার মাধ্যমে সমস্যাটি ভাঙতে এবং সমাধান করার উপর ফোকাস করতে হবে।
পোস্টের সময়: নভেম্বর-22-2022