Beth yw batris ïon lithiwm

Mae batris lithiwm-ion yn fath poblogaidd o gemeg batri. Mantais fawr y mae'r batris hyn yn ei gynnig yw eu bod yn ailwefradwy. Oherwydd y nodwedd hon, fe'u ceir yn y mwyafrif o ddyfeisiau defnyddwyr heddiw sy'n defnyddio batri. Gellir eu canfod mewn ffonau, cerbydau trydan, a throliau golff sy'n cael eu pweru gan fatri.

Sut mae batris lithiwm-ion yn gweithio?

Mae batris lithiwm-ion yn cynnwys un neu gelloedd lithiwm-ion lluosog. Maent hefyd yn cynnwys bwrdd cylched amddiffynnol i atal codi gormod. Gelwir y celloedd yn fatris ar ôl eu gosod mewn casin gyda bwrdd cylched amddiffynnol.

A yw batris lithiwm-ion yr un peth â batris lithiwm?

Mae batri lithiwm a batri lithiwm-ion yn dra gwahanol. Y prif wahaniaeth yw bod yr olaf yn cael eu hailwefru. Gwahaniaeth mawr arall yw'r oes silff. Gall batri lithiwm bara hyd at 12 mlynedd heb ei ddefnyddio, tra bod batris lithiwm-ion yn cael oes silff o hyd at 3 blynedd.

Beth yw cydrannau allweddol batris ïon lithiwm

Mae gan gelloedd lithiwm-ion bedair prif gydran. Y rhain yw:

Anodid

Mae'r anod yn caniatáu i drydan symud o'r batri i gylched allanol. Mae hefyd yn storio ïonau lithiwm wrth wefru'r batri.

Catod

Y catod yw'r hyn sy'n pennu gallu a foltedd y gell. Mae'n cynhyrchu ïonau lithiwm wrth ollwng y batri.

Electrolyt

Mae'r electrolyt yn ddeunydd, sy'n gwasanaethu fel cwndid i ïonau lithiwm symud rhwng y catod a'r anod. Mae'n cynnwys halwynau, ychwanegion, a thoddyddion amrywiol.

Y gwahanydd

Y darn olaf mewn cell lithiwm-ion yw'r gwahanydd. Mae'n gweithredu fel rhwystr corfforol i gadw'r catod ac anod ar wahân.

Mae batris lithiwm-ion yn gweithio trwy symud ïonau lithiwm o'r catod i'r anod ac i'r gwrthwyneb trwy'r electrolyt. Wrth i'r ïonau symud, maent yn actifadu electronau rhydd yn yr anod, gan greu gwefr yn y casglwr cyfredol positif. Mae'r electronau hyn yn llifo trwy'r ddyfais, ffôn neu drol golff, i'r casglwr negyddol ac yn ôl i'r catod. Mae'r llif rhydd o electronau y tu mewn i'r batri yn cael ei atal gan y gwahanydd, gan eu gorfodi tuag at y cysylltiadau.

Pan fyddwch chi'n gwefru batri lithiwm-ion, bydd y catod yn rhyddhau ïonau lithiwm, ac maen nhw'n symud tuag at yr anod. Wrth ollwng, mae ïonau lithiwm yn symud o'r anod i'r catod, sy'n cynhyrchu llif cerrynt.

Pryd y dyfeisiwyd batris lithiwm-ion?

Cafodd batris lithiwm-ion eu cenhedlu gyntaf yn y 70au gan y fferyllydd o Loegr, Stanley Whittingham. Yn ystod ei arbrofion, ymchwiliodd y gwyddonwyr i gemegolion amrywiol ar gyfer batri a allai ailwefru ei hun. Roedd ei dreial cyntaf yn cynnwys titaniwm disulfide a lithiwm fel yr electrodau. Fodd bynnag, byddai'r batris yn cylched byr ac yn ffrwydro.

Yn yr 80au, cymerodd gwyddonydd arall, John B. Goodenough, yr her. Yn fuan wedi hynny, dechreuodd Akira Yoshino, fferyllydd o Japan, ymchwilio i'r dechnoleg. Profodd Yoshino a Goodenough mai metel lithiwm oedd prif achos ffrwydradau.

Yn y 90au, dechreuodd technoleg lithiwm-ion ennill tyniant, gan ddod yn ffynhonnell bŵer boblogaidd yn gyflym erbyn diwedd y degawd. Roedd yn nodi'r tro cyntaf i'r dechnoleg gael ei masnacheiddio gan Sony. Ysgogodd y record ddiogelwch wael honno o fatris lithiwm ddatblygiad batris lithiwm-ion.

Er y gall batris lithiwm ddal dwysedd ynni uwch, maent yn anniogel wrth wefru a rhyddhau. Ar y llaw arall, mae batris lithiwm-ion yn eithaf diogel i'w codi a'u rhyddhau pan fydd defnyddwyr yn cadw at ganllawiau diogelwch sylfaenol.

Beth yw'r cemeg ïon lithiwm gorau?

Mae yna nifer o fathau o fferyllfeydd batri lithiwm-ion. Y rhai sydd ar gael yn fasnachol yw:

Lithium Titanate
Lithiwm nicel cobalt alwminiwm ocsid
Lithiwm nicel manganîs cobalt ocsid
Ocsid manganîs lithiwm (LMO)
Lithiwm cobalt ocsid
Ffosffad haearn lithiwm (Lifepo4)

Mae yna nifer o fathau o gemegolion ar gyfer batris lithiwm-ion. Mae gan bob un ei anfanteision a'i anfanteision. Fodd bynnag, mae rhai yn addas ar gyfer achosion defnydd penodol yn unig. O'r herwydd, bydd y math a ddewiswch yn dibynnu ar eich anghenion pŵer, cyllideb, goddefgarwch diogelwch, ac achos defnydd penodol.

Fodd bynnag, batris Lifepo4 yw'r opsiwn mwyaf masnachol sydd ar gael yn fasnachol. Mae'r batris hyn yn cynnwys electrod carbon graffit, sy'n gwasanaethu fel yr anod, ac yn ffosffad fel y catod. Mae ganddyn nhw oes beicio hir o hyd at 10,000 o gylchoedd.

Yn ogystal, maent yn cynnig sefydlogrwydd thermol gwych a gallant drin ymchwyddiadau byr yn ddiogel. Mae batris Lifepo4 yn cael eu graddio ar gyfer trothwy ffo thermol o hyd at 510 gradd Fahrenheit, yr uchaf o unrhyw fath batri lithiwm-ion sydd ar gael yn fasnachol.

Manteision batris Lifepo4

O'u cymharu ag asid plwm a batris eraill sy'n seiliedig ar lithiwm, mae gan fatris ffosffad haearn lithiwm fantais enfawr. Maent yn gwefru ac yn rhyddhau'n effeithlon, yn para'n hirach, a gallant ddwfn CYcleheb golli capasiti. Mae'r manteision hyn yn golygu bod y batris yn cynnig arbedion cost enfawr dros eu hoes o gymharu â mathau eraill o fatri. Isod mae golwg ar fanteision penodol y batris hyn mewn cerbydau pŵer cyflym ac offer diwydiannol.

Batri Lifepo4 mewn cerbydau cyflym

Mae cerbydau trydan cyflym (LEVs) yn gerbydau pedair olwyn sy'n pwyso llai na 3000 pwys. Maent yn cael eu pweru gan fatris trydan, sy'n eu gwneud yn ddewis poblogaidd ar gyfer troliau golff a defnyddiau hamdden eraill.

Wrth ddewis yr opsiwn batri ar gyfer eich Lev, un o'r ystyriaethau pwysicaf yw hirhoedledd. Er enghraifft, dylai cartiau golff sy'n cael eu pweru gan fatri fod â digon o bŵer i yrru o amgylch cwrs golff 18 twll heb orfod ailwefru.

Ystyriaeth bwysig arall yw'r amserlen cynnal a chadw. Ni ddylai batri da ofyn am unrhyw gynnal a chadw i sicrhau'r mwynhad mwyaf posibl o'ch gweithgaredd hamddenol.

Dylai'r batri hefyd allu gweithredu mewn tywydd amrywiol. Er enghraifft, dylai ganiatáu ichi golffio yng ngwres yr haf ac yn y cwymp pan fydd y tymheredd yn gostwng.

Dylai batri da hefyd ddod â system reoli sy'n sicrhau nad yw'n gorboethi nac yn ymlacio gormod, gan ddiraddio ei allu.

Un o'r brandiau gorau sy'n cwrdd â'r holl amodau sylfaenol ond pwysig hyn yw Roypow. Mae eu llinell o fatris lithiwm Lifepo4 yn cael eu graddio am dymheredd o 4 ° F i 131 ° F. Daw'r batris gyda system rheoli batri mewnol ac maent yn hynod hawdd i'w gosod.

Ceisiadau diwydiannol ar gyfer batris ïon lithiwm

Mae batris lithiwm-ion yn opsiwn poblogaidd mewn cymwysiadau diwydiannol. Y cemeg fwyaf cyffredin a ddefnyddir yw batris Lifepo4. Rhai o'r offer mwyaf cyffredin i ddefnyddio'r batris hyn yw:

Fforch godi eil cul
Fforch godi gwrthbwyso
3 olwyn fforch godi
Stacwyr Walkie
Beicwyr diwedd a chanol

Mae yna lawer o resymau pam mae batris ïon lithiwm yn tyfu mewn poblogrwydd mewn lleoliadau diwydiannol. Y prif rai yw:

Capasiti uchel a hirhoedledd

Mae gan fatris lithiwm-ion ddwysedd ynni a hirhoedledd mwy o gymharu â batris asid plwm. Gallant bwyso traean o'r pwysau a danfon yr un allbwn.

Mae eu cylch bywyd yn fantais fawr arall. Ar gyfer gweithrediad diwydiannol, y nod yw cadw cyn lleied â phosibl o gostau cylchol tymor byr. Gyda batris lithiwm-ion, gall batris fforch godi bara dair gwaith cyhyd, gan arwain at arbedion cost enfawr yn y tymor hir.

Gallant hefyd weithredu ar ddyfnder mwy o ollwng hyd at 80% heb unrhyw effaith ar eu gallu. Mae gan hynny fantais arall mewn arbedion amser. Nid oes angen i weithrediadau atal Midway i gyfnewid batris, a all arwain at filoedd o oriau dyn a arbedir dros gyfnod digon mawr.

Codi tâl cyflym

Gyda batris asid plwm diwydiannol, mae'r amser gwefru arferol oddeutu wyth awr. Mae hynny'n cyfateb i shifft 8 awr gyfan lle nad yw'r batri ar gael i'w ddefnyddio. O ganlyniad, rhaid i reolwr gyfrif am yr amser segur hwn a phrynu batris ychwanegol.

Gyda batris Lifepo4, nid yw hynny'n her. Enghraifft dda yw'rBatris lithiwm diwydiannol roypow4, sy'n gwefru bedair gwaith yn gyflymach na batris asid plwm. Budd arall yw'r gallu i aros yn effeithlon wrth ei ryddhau. Mae batris asid plwm yn aml yn dioddef oedi mewn perfformiad wrth iddynt ollwng.

Nid oes gan linell roypow batris diwydiannol unrhyw faterion cof chwaith, diolch i system rheoli batri effeithlon. Mae batris asid plwm yn aml yn dioddef o'r mater hwn, a all arwain at fethiant i gyrraedd capasiti llawn.

Gydag amser, mae'n achosi sylffad, a all dorri eu hyd oes sydd eisoes yn fyr yn ei hanner. Mae'r mater yn digwydd yn aml pan fydd batris asid plwm yn cael eu storio heb wefr lawn. Gellir codi batris lithiwm ar gyfnodau byr a'u storio ar unrhyw gapasiti uwchlaw sero heb unrhyw broblemau.

Diogelwch a Thrin

Mae gan fatris Lifepo4 fantais enfawr mewn lleoliadau diwydiannol. Yn gyntaf, mae ganddyn nhw sefydlogrwydd thermol gwych. Gall y batris hyn weithredu mewn tymereddau hyd at 131 ° F heb ddioddef unrhyw ddifrod. Byddai batris asid plwm yn colli hyd at 80% o'u cylch bywyd ar dymheredd tebyg.

Mater arall yw pwysau'r batris. Ar gyfer capasiti batri tebyg, mae batris asid plwm yn pwyso llawer mwy. Yn hynny o beth, yn aml mae angen offer penodol ac amser gosod hirach arnyn nhw, a all arwain at lai o oriau dyn a dreulir yn y swydd.

Mater arall yw diogelwch gweithwyr. Yn gyffredinol, mae batris Lifepo4 yn fwy diogel na batris asid plwm. Yn ôl canllawiau OSHA, rhaid storio batris asid plwm mewn ystafell arbennig gydag offer sydd wedi'u cynllunio i ddileu mygdarth peryglus. Mae hynny'n cyflwyno cost a chymhlethdod ychwanegol i weithrediad diwydiannol.

Nghasgliad

Mae gan fatris lithiwm-ion fantais amlwg mewn lleoliadau diwydiannol ac ar gyfer cerbydau trydan cyflym. Maent yn para'n hirach, o ganlyniad gan arbed arian i ddefnyddwyr. Mae'r batris hyn hefyd yn waith cynnal a chadw, sy'n arbennig o bwysig mewn lleoliad diwydiannol lle mae arbed costau o'r pwys mwyaf.