Wat is litiumioonbatterye

Litium-ioonbatterye is 'n gewilde soort batterychemie. 'N Groot voordeel wat hierdie batterye bied, is dat hulle herlaaibaar is. As gevolg van hierdie funksie, word dit vandag in die meeste verbruikerstoestelle aangetref wat 'n battery gebruik. Dit kan gevind word in telefone, elektriese voertuie en gholfkarretjies met batterye.

Hoe werk litium-ioonbatterye?

Litium-ioonbatterye bestaan uit een of meervoudige litium-ioon-selle. Dit bevat ook 'n beskermende kringbord om te veel koste te voorkom. Die selle word batterye genoem sodra dit in 'n omhulsel met 'n beskermende kringbord geïnstalleer is.

Is litium-ioonbatterye dieselfde as litiumbatterye?

Nee. 'N Litiumbattery en 'n litium-ioonbattery verskil baie. Die belangrikste verskil is dat laasgenoemde herlaaibaar is. 'N Ander groot verskil is die raklewe. 'N Litiumbattery kan tot 12 jaar ongebruik duur, terwyl litium-ioonbatterye 'n rakleeftyd van tot 3 jaar het.

Wat is die belangrikste komponente van litiumioonbatterye?

Litium-ioon-selle het vier hoofkomponente. Dit is:

Anode

Met die anode kan elektrisiteit van die battery na 'n eksterne stroombaan beweeg. Dit stoor ook litiumione wanneer u die battery laai.

Katode

Die katode is wat die kapasiteit en spanning van die sel bepaal. Dit produseer litiumione wanneer die battery ontslaan word.

Elektroliet

Die elektroliet is 'n materiaal wat dien as 'n leiding vir litiumione om tussen die katode en anode te beweeg. Dit bestaan uit soute, bymiddels en verskillende oplosmiddels.

Die skeier

Die laaste stuk in 'n litium-ioon-sel is die skeier. Dit dien as 'n fisiese hindernis om die katode en anode uitmekaar te hou.

Litium-ioonbatterye werk deur litiumione van die katode na die anode te skuif en omgekeerd via die elektroliet. Terwyl die ione beweeg, aktiveer hulle gratis elektrone in die anode en skep hulle 'n lading by die positiewe huidige versamelaar. Hierdie elektrone vloei deur die toestel, 'n telefoon of gholfkarretjie, na die negatiewe versamelaar en terug in die katode. Die vrye vloei van elektrone in die battery word deur die skeier voorkom, wat dit na die kontakte dwing.

As u 'n litium-ioonbattery laai, sal die katode litiumione vrylaat, en hulle beweeg na die anode. As u ontlaai, beweeg litiumione van die anode na die katode, wat 'n stroomstroom genereer.

Wanneer is litium-ioonbatterye uitgevind?

Litium-ioonbatterye is eers in die 70's deur die Engelse chemikus Stanley Whittingham bedink. Tydens sy eksperimente het die wetenskaplikes verskillende chemikalieë ondersoek vir 'n battery wat homself kon herlaai. Sy eerste verhoor het titanium disulfied en litium as elektrodes betrek. Die batterye sou egter kortsluit en ontplof.

In die tagtigerjare het 'n ander wetenskaplike, John B. Goodenough, die uitdaging aangegaan. Kort daarna het Akira Yoshino, 'n Japannese chemikus, navorsing oor die tegnologie begin. Yoshino en Goodenough het bewys dat litiummetaal die grootste oorsaak van ontploffings was.

In die negentigerjare het litium-ioon-tegnologie vastrap begin kry en vinnig teen die einde van die dekade 'n gewilde kragbron geword. Dit was die eerste keer dat die tegnologie deur Sony gekommersialiseer is. Daardie swak veiligheidsrekord van litiumbatterye het die ontwikkeling van litium-ioonbatterye aangespoor.

Terwyl litiumbatterye 'n hoër energiedigtheid kan hê, is hulle onveilig tydens laai en ontlading. Aan die ander kant is litium-ioonbatterye redelik veilig om te laai en af te lê wanneer gebruikers aan basiese veiligheidsriglyne voldoen.

Wat is die beste litiumioonchemie?

Daar is talle soorte litium-ioonbatterychemikalieë. Die kommersieel beskikbare is:

Litiumtitanaat
Litium nikkel kobalt aluminiumoksied
Litium nikkel mangaan kobaltoksied
Litium mangaanoksied (LMO)
Litium kobaltoksied
Litium ysterfosfaat (LIFEPO4)

Daar is verskillende soorte chemikalieë vir litium-ioonbatterye. Elkeen het sy bande en nadele. Sommige is egter slegs geskik vir spesifieke gebruiksgevalle. As sodanig sal die tipe wat u kies, afhang van u kragbehoeftes, begroting, veiligheidsverdraagsaamheid en spesifieke gebruiksgeval.

LifePo4 -batterye is egter die mees kommersieel beskikbare opsie. Hierdie batterye bevat 'n grafiet -koolstofelektrode wat dien as die anode, en fosfaat as die katode. Hulle het 'n lang siklusleeftyd van tot 10.000 siklusse.

Daarbenewens bied hulle 'n groot termiese stabiliteit en kan hulle kort oplewing in die vraag veilig hanteer. LifePo4-batterye word beoordeel vir 'n termiese wegholdrempel van tot 510 grade Fahrenheit, die hoogste van enige kommersieel beskikbare litium-ioonbattery.

Voordele van LifePo4 -batterye

In vergelyking met loodsuur en ander litiumgebaseerde batterye, het litium ysterfosfaatbatterye 'n groot voordeel. Hulle laai en ontslaan doeltreffend, hou langer en kan diep CY diepclesonder om kapasiteit te verloor. Hierdie voordele beteken dat die batterye oor hul leeftyd groot kostebesparings bied in vergelyking met ander batterytipes. Hieronder is 'n blik op die spesifieke voordele van hierdie batterye in lae-snelheidsvoertuie en industriële toerusting.

LifePo4-battery in lae-snelheid voertuie

Lae-snelheid elektriese voertuie (LEFS) is vierwielvoertuie wat minder as 3000 pond weeg. Dit word aangedryf deur elektriese batterye, wat hulle 'n gewilde keuse maak vir gholfkarretjies en ander ontspanningsgebruike.

As u die batteryopsie vir u LEV kies, is een van die belangrikste oorwegings die lang lewe. Byvoorbeeld, gholfkarretjies met batterye moet genoeg krag hê om op 'n 18-putjie-gholfbaan te ry sonder om te herlaai.

'N Ander belangrike oorweging is die onderhoudskedule. 'N Goeie battery moet geen onderhoud benodig om die maksimum genot van u rustige aktiwiteit te verseker nie.

Die battery moet ook in verskillende weersomstandighede kan werk. Byvoorbeeld, dit moet u toelaat om te gholf in die somerhitte en in die herfs wanneer die temperatuur daal.

'N Goeie battery moet ook 'n beheerstelsel hê wat verseker dat dit nie te veel oorverhit of verkoel nie, wat sy kapasiteit verneder.

Een van die beste handelsmerke wat aan al hierdie basiese maar belangrike voorwaardes voldoen, is Roypow. Hul lyn van LifePo4 litiumbatterye word beoordeel vir temperature van 4 ° F tot 131 ° F. Die batterye het 'n ingeboude batterybestuurstelsel en is uiters maklik om te installeer.

Industriële toepassings vir litiumioonbatterye

Litium-ioonbatterye is 'n gewilde opsie in industriële toepassings. Die algemeenste chemie wat gebruik word, is LifePo4 -batterye. Van die mees algemene toerusting om hierdie batterye te gebruik, is:

Smal gangvurkhysers
Teengebalanseerde vurkhysers
3 wiel vurkhysers
Walkie Stackers
Einde en senterryers

Daar is baie redes waarom litiumioonbatterye in industriële instellings gewild raak. Die belangrikste is:

Hoë kapasiteit en lang lewe

Litium-ioonbatterye het 'n groter energiedigtheid en lang lewe in vergelyking met lood-suur batterye. Hulle kan 'n derde van die gewig weeg en dieselfde uitset lewer.

Hul lewensiklus is nog 'n groot voordeel. Vir 'n industriële operasie is die doel om korttermyn-herhalende koste tot 'n minimum te beperk. Met litium-ioon-batterye kan vurkhyser-batterye drie keer so lank duur, wat op die lange duur tot groot kostebesparings kan lei.

Hulle kan ook op 'n groter diepte van afvoer van tot 80% werk sonder enige impak op hul kapasiteit. Dit het nog 'n voordeel in tydbesparing. Bedrywighede hoef nie halfpad te stop om batterye uit te ruil nie, wat kan lei tot duisende ure wat oor 'n groot genoeg periode gered is.

Hoë snelheid laai

Met industriële lood-suur batterye is die normale laai tyd ongeveer agt uur. Dit is gelyk aan 'n hele 8-uur-skof waar die battery nie beskikbaar is vir gebruik nie. Gevolglik moet 'n bestuurder verantwoordelik wees vir hierdie stilstand en ekstra batterye koop.

Met LifePo4 -batterye is dit nie 'n uitdaging nie. 'N Goeie voorbeeld is dieRoypow Industrial LifePo4 litiumbatterye, wat vier keer vinniger laai as loodsuurbatterye. 'N Ander voordeel is die vermoë om doeltreffend te bly tydens ontslag. Loodsuurbatterye het dikwels 'n vertraging in werkverrigting as hulle ontslaan.

Die Roypow -lyn van industriële batterye het ook geen geheue -probleme nie, danksy 'n doeltreffende batterybestuurstelsel. Loodsuurbatterye ly dikwels aan hierdie probleem, wat kan lei tot die versuim om volle kapasiteit te bereik.

Met verloop van tyd veroorsaak dit sulfasie, wat hul reeds kort lewensduur in die helfte kan sny. Die probleem kom dikwels voor wanneer loodsuurbatterye sonder volle lading geberg word. Litiumbatterye kan met kort tussenposes gelaai word en met enige kapasiteit bo nul gestoor word sonder enige probleme.

Veiligheid en hantering

LifePo4 -batterye het 'n groot voordeel in industriële instellings. Eerstens het hulle 'n groot termiese stabiliteit. Hierdie batterye kan in temperature van tot 131 ° F werk sonder om skade aan te doen. Loodsuurbatterye sal tot 80% van hul lewensiklus by 'n soortgelyke temperatuur verloor.

'N Ander probleem is die gewig van die batterye. Vir 'n soortgelyke batterykapasiteit weeg loodsuurbatterye aansienlik meer. As sodanig benodig hulle dikwels spesifieke toerusting en langer installasietyd, wat kan lei tot minder ure wat u aan die werk spandeer.

'N Ander probleem is die veiligheid van werkers. Oor die algemeen is LifePo4-batterye veiliger as lood-suur batterye. Volgens OSHA -riglyne moet loodsuurbatterye in 'n spesiale kamer geberg word met toerusting wat ontwerp is om gevaarlike dampe uit te skakel. Dit bring 'n ekstra koste en kompleksiteit in 'n industriële operasie in.

Konklusie

Litium-ioonbatterye het 'n duidelike voordeel in industriële instellings en vir lae-snelheid elektriese voertuie. Hulle hou langer, en bespaar gebruikers geld. Hierdie batterye is ook geen onderhoud nie, wat veral belangrik is in 'n industriële omgewing waar kostebesparend die belangrikste is.