የሊቲየም አዮን ባትሪዎች ምንድ ናቸው?

ሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ታዋቂ የባትሪ ኬሚስትሪ ናቸው። እነዚህ ባትሪዎች የሚያቀርቡት ዋነኛ ጥቅም ዳግም ሊሞሉ የሚችሉ መሆናቸው ነው። በዚህ ባህሪ ምክንያት በአሁኑ ጊዜ በአብዛኛዎቹ የሸማች መሳሪያዎች ውስጥ ባትሪ በሚጠቀሙ መሳሪያዎች ውስጥ ይገኛሉ. በስልኮች፣ በኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች እና በባትሪ የሚንቀሳቀሱ የጎልፍ ጋሪዎች ውስጥ ሊገኙ ይችላሉ።

የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች እንዴት ይሰራሉ?

የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ከአንድ ወይም ከበርካታ ሊቲየም-አዮን ሴሎች የተሠሩ ናቸው. በተጨማሪም ከመጠን በላይ መሙላትን ለመከላከል የመከላከያ የሰሌዳ ሰሌዳ ይይዛሉ. ህዋሳቱ አንድ ጊዜ በመከላከያ የሰሌዳ ሰሌዳ ውስጥ ከተጫኑ ባትሪዎች ይባላሉ።

የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ከሊቲየም ባትሪዎች ጋር አንድ አይነት ናቸው?

የሊቲየም ባትሪ እና የሊቲየም-አዮን ባትሪ በጣም የተለያዩ ናቸው። ዋናው ልዩነት የኋለኞቹ እንደገና ሊሞሉ የሚችሉ ናቸው. ሌላው ትልቅ ልዩነት የመደርደሪያው ሕይወት ነው. የሊቲየም ባትሪ ጥቅም ላይ ካልዋለ እስከ 12 አመታት ሊቆይ ይችላል፣ የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ደግሞ እስከ 3 አመት የመቆጠብ ህይወት አላቸው።

የሊቲየም አዮን ባትሪዎች ቁልፍ አካላት ምንድ ናቸው?

የሊቲየም-ion ሴሎች አራት ዋና ዋና ክፍሎች አሏቸው. እነዚህም፦

አኖዴ

አኖድ ኤሌክትሪክ ከባትሪው ወደ ውጫዊ ዑደት እንዲንቀሳቀስ ያስችለዋል. እንዲሁም ባትሪውን በሚሞላበት ጊዜ የሊቲየም ionዎችን ያከማቻል.

ካቶድ

የሕዋሱን አቅም እና ቮልቴጅ የሚወስነው ካቶድ ነው። ባትሪውን በሚሞሉበት ጊዜ የሊቲየም ions ያመነጫል.

ኤሌክትሮላይት

ኤሌክትሮላይት በካቶድ እና በአኖድ መካከል ለመንቀሳቀስ ለሊቲየም ionዎች እንደ መተላለፊያ ሆኖ የሚያገለግል ቁሳቁስ ነው። ጨዎችን፣ ተጨማሪዎችን እና የተለያዩ ፈሳሾችን ያቀፈ ነው።

መለያየት

በሊቲየም-አዮን ሴል ውስጥ ያለው የመጨረሻው ክፍል መለያው ነው. ካቶድ እና አኖድ እንዲለያይ ለማድረግ እንደ አካላዊ እንቅፋት ሆኖ ያገለግላል።

የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች የሊቲየም ionዎችን ከካቶድ ወደ አኖድ እና በተቃራኒው በኤሌክትሮላይት በኩል በማንቀሳቀስ ይሠራሉ. ionዎቹ በሚንቀሳቀሱበት ጊዜ ነፃ ኤሌክትሮኖችን በአኖድ ውስጥ ያንቀሳቅሳሉ, ይህም በአዎንታዊ የአሁኑ ሰብሳቢ ላይ ክፍያ ይፈጥራል. እነዚህ ኤሌክትሮኖች በመሳሪያው፣ በስልክ ወይም በጎልፍ ጋሪ ወደ አሉታዊ ሰብሳቢው እና ወደ ካቶድ ይመለሳሉ። በባትሪው ውስጥ ያለው የኤሌክትሮኖች ነፃ ፍሰት በመለያየቱ ተከልክሏል፣ ወደ እውቂያዎቹ ያስገድዳቸዋል።

የሊቲየም-አዮን ባትሪ ሲሞሉ, ካቶድ የሊቲየም ionዎችን ይለቃል, እና ወደ አኖድ ይንቀሳቀሳሉ. በሚለቁበት ጊዜ ሊቲየም ions ከአኖድ ወደ ካቶድ ይንቀሳቀሳሉ, ይህም የአሁኑን ፍሰት ይፈጥራል.

የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች መቼ ተፈጠሩ?

የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ለመጀመሪያ ጊዜ የተፀነሱት በ 70 ዎቹ ውስጥ በእንግሊዛዊው ኬሚስት ስታንሊ ዊቲንግሃም ነበር። በሙከራዎቹ ወቅት ሳይንቲስቶቹ ራሱን መሙላት የሚችል ባትሪ ለማግኘት የተለያዩ ኬሚስትሪዎችን መርምረዋል። የመጀመሪያ ሙከራው ቲታኒየም ዲሰልፋይድ እና ሊቲየም እንደ ኤሌክትሮዶች ያካትታል. ይሁን እንጂ ባትሪዎቹ አጭር ዙር ይሆኑና ይፈነዳሉ።

በ 80 ዎቹ ውስጥ, ሌላ ሳይንቲስት, John B. Goodenough, ፈተናውን ወሰደ. ብዙም ሳይቆይ ጃፓናዊው ኬሚስት አኪራ ዮሺኖ በቴክኖሎጂው ላይ ምርምር ማድረግ ጀመረ። ዮሺኖ እና ጉዲኖው የፍንዳታ ዋና መንስኤ ሊቲየም ብረት መሆኑን አረጋግጠዋል።

በ 90 ዎቹ ውስጥ የሊቲየም-አዮን ቴክኖሎጂ በከፍተኛ ፍጥነት መጨመር ጀመረ, በፍጥነት በአስር አመታት መገባደጃ ላይ ታዋቂ የኃይል ምንጭ ሆኗል. ቴክኖሎጂው በሶኒ ለገበያ ሲቀርብ ለመጀመሪያ ጊዜ ነው። ያ ደካማ የሊቲየም ባትሪዎች የደህንነት ሪከርድ የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች እንዲፈጠሩ ምክንያት ሆኗል.

የሊቲየም ባትሪዎች ከፍተኛ የሃይል እፍጋትን ሊይዙ ቢችሉም፣ በሚሞሉበት እና በሚለቀቁበት ጊዜ ደህንነታቸው የተጠበቀ አይደሉም። በሌላ በኩል የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ተጠቃሚዎች መሰረታዊ የደህንነት መመሪያዎችን ሲያከብሩ ባትሪ መሙላት እና መልቀቅ በጣም ደህና ናቸው።

በጣም ጥሩው የሊቲየም አዮን ኬሚስትሪ ምንድነው?

በርካታ የሊቲየም-አዮን የባትሪ ኬሚስትሪ ዓይነቶች አሉ። በገበያ ላይ የሚገኙት፡-

ሊቲየም ቲታኔት
ሊቲየም ኒኬል ኮባልት አልሙኒየም ኦክሳይድ
ሊቲየም ኒኬል ማንጋኒዝ ኮባልት ኦክሳይድ
ሊቲየም ማንጋኒዝ ኦክሳይድ (ኤልኤምኦ)
ሊቲየም ኮባልት ኦክሳይድ
ሊቲየም ብረት ፎስፌት (LiFePO4)

ለሊቲየም-አዮን ባትሪዎች በርካታ የኬሚስትሪ ዓይነቶች አሉ። እያንዳንዳቸው ተቃራኒዎች እና አሉታዊ ጎኖች አሏቸው. ሆኖም, አንዳንዶቹ ለተወሰኑ የአጠቃቀም ጉዳዮች ብቻ ተስማሚ ናቸው. እንደዚ አይነት፣ የመረጡት አይነት በእርስዎ ሃይል ፍላጎት፣ በጀት፣ የደህንነት መቻቻል እና የተለየ የአጠቃቀም ጉዳይ ላይ ይወሰናል።

ሆኖም፣ LiFePO4 ባትሪዎች በጣም ለንግድ የሚገኙ አማራጮች ናቸው። እነዚህ ባትሪዎች እንደ አኖድ እና ፎስፌት እንደ ካቶድ ሆኖ የሚያገለግል ግራፋይት ካርቦን ኤሌክትሮድ ይይዛሉ። እስከ 10,000 ዑደቶች የሚደርስ ረጅም የዑደት ሕይወት አላቸው።

በተጨማሪም፣ ታላቅ የሙቀት መረጋጋትን ይሰጣሉ እና በፍላጎት ውስጥ አጫጭር ጭማሪዎችን በአስተማማኝ ሁኔታ ማስተናገድ ይችላሉ። የLiFePO4 ባትሪዎች እስከ 510 ዲግሪ ፋራናይት ለሚደርስ የሙቀት አማቂ ርቀት ደረጃ ተሰጥቷቸዋል፣ ይህም ከየትኛውም በንግድ ሊገኙ ከሚችሉት የሊቲየም-አዮን የባትሪ ዓይነቶች ከፍተኛው ነው።

የLiFePO4 ባትሪዎች ጥቅሞች

ከሊድ አሲድ እና ከሌሎች የሊቲየም-ተኮር ባትሪዎች ጋር ሲወዳደር የሊቲየም ብረት ፎስፌት ባትሪዎች ትልቅ ጥቅም አላቸው። እነሱ በብቃት ያስከፍላሉ እና ያስወጣሉ፣ ረዘም ላለ ጊዜ ይቆያሉ፣ እና በጥልቀት ሊሽከረከሩ ይችላሉ።cleአቅም ሳይጠፋ. እነዚህ ጥቅሞች ከሌሎች የባትሪ ዓይነቶች ጋር ሲነፃፀሩ ባትሪዎቹ በህይወት ዘመናቸው ከፍተኛ ወጪን ይቆጥባሉ ማለት ነው። ከዚህ በታች የእነዚህ ባትሪዎች ልዩ ጥቅሞች በዝቅተኛ ፍጥነት የኃይል ማመንጫዎች እና የኢንዱስትሪ መሳሪያዎች ውስጥ ይመልከቱ.

LiFePO4 ባትሪ በዝቅተኛ ፍጥነት ተሽከርካሪዎች ውስጥ

ዝቅተኛ ፍጥነት ያላቸው የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች (LEVs) ከ 3000 ፓውንድ ያነሰ ክብደት ያላቸው ባለአራት ጎማ ተሽከርካሪዎች ናቸው. የሚንቀሳቀሱት በኤሌክትሪክ ባትሪዎች ነው, ይህም ለጎልፍ ጋሪዎች እና ሌሎች የመዝናኛ አገልግሎቶች ተወዳጅ ያደርጋቸዋል.

ለእርስዎ LEV የባትሪ ምርጫን በሚመርጡበት ጊዜ በጣም አስፈላጊ ከሆኑ ጉዳዮች ውስጥ አንዱ ረጅም ዕድሜ መኖር ነው። ለምሳሌ፣ በባትሪ የሚንቀሳቀሱ የጎልፍ ጋሪዎች መሙላት ሳያስፈልጋቸው ባለ 18-ቀዳዳ የጎልፍ ኮርስ ለመንዳት በቂ ሃይል ሊኖራቸው ይገባል።

ሌላው አስፈላጊ ጉዳይ የጥገና መርሃ ግብር ነው. በመዝናኛ እንቅስቃሴዎ ከፍተኛ ደስታን ለማረጋገጥ ጥሩ ባትሪ ምንም አይነት ጥገና አያስፈልገውም።

ባትሪው በተለያየ የአየር ሁኔታ ውስጥ መስራት መቻል አለበት. ለምሳሌ፣ በበጋ ሙቀትም ሆነ በመኸር ወቅት የሙቀት መጠኑ ሲቀንስ ሁለቱንም ጎልፍ እንድታደርግ ያስችልሃል።

ጥሩ ባትሪ ደግሞ ከመጠን በላይ እንዳይሞቅ ወይም እንዳይቀዘቅዝ ከሚረዳ የመቆጣጠሪያ ስርዓት ጋር አብሮ መምጣት አለበት, ይህም አቅሙን ይቀንሳል.

እነዚህን ሁሉ መሰረታዊ ነገር ግን አስፈላጊ ሁኔታዎችን ከሚያሟሉ ምርጥ ምርቶች አንዱ ROYPOW ነው። የLiFePO4 ሊቲየም ባትሪዎች መስመራቸው ከ4°F እስከ 131°F የሙቀት መጠን ተሰጥቷል። ባትሪዎቹ አብሮ በተሰራ የባትሪ አስተዳደር ስርዓት ይመጣሉ እና ለመጫን እጅግ በጣም ቀላል ናቸው።

ለሊቲየም አዮን ባትሪዎች የኢንዱስትሪ መተግበሪያዎች

የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች በኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ተወዳጅ አማራጭ ናቸው. በጣም የተለመደው ኬሚስትሪ ጥቅም ላይ የዋለው LiFePO4 ባትሪዎች ነው። እነዚህን ባትሪዎች ለመጠቀም ከተለመዱት መሳሪያዎች መካከል ጥቂቶቹ፡-

ጠባብ መተላለፊያ ሹካዎች
የተመጣጠነ ፎርክሊፍቶች
3 ጎማ Forklifts
የ Walkie ቁልል
መጨረሻ እና መሃል አሽከርካሪዎች

በኢንዱስትሪ ሁኔታዎች ውስጥ የሊቲየም ion ባትሪዎች ተወዳጅነት እያደጉ የሚሄዱባቸው ብዙ ምክንያቶች አሉ። ዋናዎቹ፡-

ከፍተኛ አቅም እና ረጅም ዕድሜ

የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ከሊድ-አሲድ ባትሪዎች ጋር ሲነፃፀሩ ትልቅ የኢነርጂ ጥንካሬ እና ረጅም ጊዜ አላቸው. የክብደቱን አንድ ሶስተኛውን ይመዝናሉ እና ተመሳሳይ ውጤት ያስገኛሉ.

የእነሱ የሕይወት ዑደት ሌላው ዋነኛ ጥቅም ነው. ለኢንዱስትሪ ሥራ ግቡ የአጭር ጊዜ ተደጋጋሚ ወጪዎችን በትንሹ ማቆየት ነው። በሊቲየም-አዮን ባትሪዎች፣ ፎርክሊፍት ባትሪዎች በሶስት እጥፍ ሊረዝሙ ይችላሉ፣ ይህም በረዥም ጊዜ ከፍተኛ ወጪን መቆጠብ ያስችላል።

እንዲሁም በአቅማቸው ላይ ምንም ተጽእኖ ሳያስከትሉ እስከ 80% በሚደርስ ከፍተኛ ጥልቀት ውስጥ ሊሰሩ ይችላሉ. በጊዜ ቆጣቢነት ሌላ ጥቅም አለው። ባትሪዎችን ለመለዋወጥ ክዋኔዎች በመሃል መንገድ ላይ ማቆም አያስፈልጋቸውም ፣ ይህም በሺዎች የሚቆጠሩ የሰው ሰአታት በበቂ ጊዜ ውስጥ ይድናል ።

ከፍተኛ ፍጥነት መሙላት

በኢንዱስትሪ የእርሳስ-አሲድ ባትሪዎች የተለመደው የኃይል መሙያ ጊዜ ስምንት ሰዓት አካባቢ ነው. ያ ባትሪው ለመጠቀም ከማይገኝበት የ8-ሰዓት ፈረቃ ጋር እኩል ነው። ስለዚህ፣ አንድ ስራ አስኪያጅ ለዚህ የስራ ጊዜ መቁጠር እና ተጨማሪ ባትሪዎችን መግዛት አለበት።

በLiFePO4 ባትሪዎች፣ ያ ፈታኝ አይደለም። ጥሩ ምሳሌ ነው።ROYPOW የኢንዱስትሪ LifePO4 ሊቲየም ባትሪዎች, ይህም ከሊድ አሲድ ባትሪዎች በአራት እጥፍ በፍጥነት ይሞላል. ሌላው ጥቅም በተለቀቀበት ጊዜ ውጤታማ ሆኖ የመቆየት ችሎታ ነው. የእርሳስ አሲድ ባትሪዎች በሚለቁበት ጊዜ ብዙውን ጊዜ የአፈፃፀም መዘግየት ይደርስባቸዋል.

የ ROYPOW የኢንደስትሪ ባትሪዎች መስመር እንዲሁ ምንም የማስታወስ ችግር የለውም፣ለተቀላጠፈ የባትሪ አያያዝ ስርዓት ምስጋና ይግባው። የእርሳስ አሲድ ባትሪዎች ብዙውን ጊዜ በዚህ ችግር ይሠቃያሉ, ይህም ወደ ሙሉ አቅም መድረስ አለመቻልን ያስከትላል.

ከጊዜ በኋላ, ሰልፌሽን ያስከትላል, ይህም ቀድሞውኑ አጭር የህይወት ዘመናቸውን በግማሽ ይቀንሳል. ጉዳዩ ብዙውን ጊዜ የሚከሰተው የሊድ አሲድ ባትሪዎች ሙሉ በሙሉ ሳይሞሉ ሲቀመጡ ነው። የሊቲየም ባትሪዎች በአጭር ጊዜ ውስጥ ሊሞሉ እና በማንኛውም አቅም ከዜሮ በላይ ያለ ምንም ችግር ሊቀመጡ ይችላሉ.

ደህንነት እና አያያዝ

የ LiFePO4 ባትሪዎች በኢንዱስትሪ መቼቶች ውስጥ ትልቅ ጥቅም አላቸው። በመጀመሪያ, ትልቅ የሙቀት መረጋጋት አላቸው. እነዚህ ባትሪዎች ምንም ጉዳት ሳይደርስባቸው እስከ 131°F በሚደርስ የሙቀት መጠን መስራት ይችላሉ። የእርሳስ አሲድ ባትሪዎች በተመሳሳይ የሙቀት መጠን እስከ 80% የህይወት ዑደታቸውን ያጣሉ.

ሌላው ጉዳይ የባትሪዎቹ ክብደት ነው. ለተመሳሳይ የባትሪ አቅም፣ የእርሳስ አሲድ ባትሪዎች ክብደታቸው ከፍ ያለ ነው። እንደዚያው, ብዙ ጊዜ የተወሰኑ መሳሪያዎች እና ረዘም ያለ የመጫኛ ጊዜ ያስፈልጋቸዋል, ይህም በስራው ላይ የሚፈጀውን የሰው ሰአታት ያነሰ ሊሆን ይችላል.

ሌላው ጉዳይ የሰራተኞች ደህንነት ነው. በአጠቃላይ የLiFePO4 ባትሪዎች ከሊድ-አሲድ ባትሪዎች የበለጠ ደህንነታቸው የተጠበቀ ነው። በ OSHA መመሪያ መሰረት, የእርሳስ አሲድ ባትሪዎች አደገኛ ጭስ ለማጥፋት የታቀዱ መሳሪያዎች ባለው ልዩ ክፍል ውስጥ መቀመጥ አለባቸው. ይህ ተጨማሪ ወጪን እና ውስብስብነትን ወደ ኢንዱስትሪያዊ አሠራር ያስተዋውቃል።

ማጠቃለያ

የሊቲየም-ion ባትሪዎች በኢንዱስትሪ መቼቶች እና ዝቅተኛ ፍጥነት ላላቸው የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች ግልጽ ጠቀሜታ አላቸው. ለረጅም ጊዜ ይቆያሉ, በዚህም ምክንያት የተጠቃሚዎችን ገንዘብ ይቆጥባሉ. እነዚህ ባትሪዎች ዜሮ ጥገና ናቸው, በተለይም ወጪ ቆጣቢ በሆነበት የኢንዱስትሪ ሁኔታ ውስጥ በጣም አስፈላጊ ነው.