Beth Yw Batris Ion Lithiwm

Mae batris lithiwm-ion yn fath poblogaidd o gemeg batri. Mantais fawr y mae'r batris hyn yn eu cynnig yw y gellir eu hailwefru. Oherwydd y nodwedd hon, maent i'w cael yn y mwyafrif o ddyfeisiau defnyddwyr heddiw sy'n defnyddio batri. Gellir dod o hyd iddynt mewn ffonau, cerbydau trydan, a chartiau golff sy'n cael eu pweru gan fatri.

Sut Mae Batris Lithiwm-Ion yn Gweithio?

Mae batris lithiwm-ion yn cynnwys un neu fwy o gelloedd lithiwm-ion. Maent hefyd yn cynnwys bwrdd cylched amddiffynnol i atal codi gormod. Gelwir y celloedd yn batris 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 y gellir ailgodi tâl amdano ar yr olaf. Gwahaniaeth mawr arall yw'r oes silff. Gall batri lithiwm bara hyd at 12 mlynedd heb ei ddefnyddio, tra bod gan batris lithiwm-ion oes silff o hyd at 3 blynedd.

Beth Yw Cydrannau Allweddol Batris Ion Lithiwm

Mae gan gelloedd lithiwm-ion bedair prif gydran. Dyma nhw:

Anod

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

catod

Y catod sy'n pennu cynhwysedd a foltedd y gell. Mae'n cynhyrchu ïonau lithiwm wrth ollwng y batri.

Electrolyt

Mae'r electrolyte yn ddeunydd, sy'n gweithredu fel sianel 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 a'r 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 electrolyte. Wrth i'r ïonau symud, maen nhw'n actifadu electronau rhydd yn yr anod, gan greu gwefr wrth y casglwr cerrynt positif. Mae'r electronau hyn yn llifo trwy'r ddyfais, ffôn neu drol golff, i'r casglwr negatif ac yn ôl i'r catod. Mae llif rhydd 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 wahanol gemegau ar gyfer batri a allai ailwefru ei hun. Roedd ei brawf cyntaf yn ymwneud â disulfide titaniwm a lithiwm fel yr electrodau. Fodd bynnag, byddai'r batris yn fyr-gylched ac yn ffrwydro.

Yn yr 80au, cymerodd gwyddonydd arall, John B. Goodenough, yr her. Yn fuan wedyn, dechreuodd Akira Yoshino, cemegydd 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 traction, gan ddod yn ffynhonnell pŵer boblogaidd yn gyflym erbyn diwedd y degawd. Dyma'r tro cyntaf i'r dechnoleg gael ei masnacheiddio gan Sony. Ysgogodd y cofnod diogelwch gwael hwnnw o fatris lithiwm ddatblygiad batris lithiwm-ion.

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

Beth Yw'r Cemeg Ion Lithiwm Orau?

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

Titanad Lithiwm
Lithiwm Nicel Cobalt Alwminiwm Ocsid
Lithiwm Nicel Manganîs Cobalt Ocsid
Lithiwm Manganîs Ocsid (LMO)
Lithiwm Cobalt Ocsid
Ffosffad Haearn Lithiwm (LiFePO4)

Mae yna nifer o fathau o gemegau ar gyfer batris lithiwm-ion. Mae gan bob un ei fanteision a'i anfanteision. Fodd bynnag, dim ond ar gyfer achosion defnydd penodol y mae rhai yn addas. 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. Mae'r batris hyn yn cynnwys electrod carbon graffit, sy'n gwasanaethu fel yr anod, a ffosffad fel y catod. Mae ganddynt oes beicio hir o hyd at 10,000 o gylchoedd.

Yn ogystal, maent yn cynnig sefydlogrwydd thermol gwych a gallant drin ymchwyddiadau byr yn y galw yn ddiogel. Mae batris LiFePO4 yn cael eu graddio ar gyfer trothwy rhedeg thermol o hyd at 510 gradd Fahrenheit, yr uchaf o unrhyw fath o batri lithiwm-ion sydd ar gael yn fasnachol.

Manteision LiFePO4 Batris

O'i gymharu â batris asid plwm a batris lithiwm eraill, mae gan batris ffosffad haearn lithiwm fantais enfawr. Maent yn gwefru ac yn gollwng yn effeithlon, yn para'n hirach, ac yn gallu cy dwfncleheb golli gallu. 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, edrychwch ar fanteision penodol y batris hyn mewn cerbydau pŵer cyflym ac offer diwydiannol.

Batri LiFePO4 Mewn Cerbydau Cyflymder Isel

Mae cerbydau trydan cyflym (LEVs) yn gerbydau pedair olwyn sy'n pwyso llai na 3000 pwys. Cânt 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 gwmpas cwrs golff 18-twll heb orfod ailwefru.

Ystyriaeth bwysig arall yw'r amserlen cynnal a chadw. Ni ddylai batri da fod angen unrhyw waith cynnal a chadw i sicrhau'r mwynhad mwyaf posibl o'ch gweithgaredd hamdden.

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

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

Un o'r brandiau gorau sy'n bodloni'r holl amodau sylfaenol ond pwysig hyn yw ROYPOW. Mae eu llinell o fatris lithiwm LiFePO4 yn cael eu graddio ar gyfer tymereddau o 4 ° F i 131 ° F. Daw'r batris gyda system rheoli batri fewnol ac maent yn hynod o hawdd i'w gosod.

Ceisiadau Diwydiannol ar gyfer Batris Ion Lithiwm

Mae batris lithiwm-ion yn opsiwn poblogaidd mewn cymwysiadau diwydiannol. Y cemeg mwyaf cyffredin a ddefnyddir yw batris LiFePO4. Rhai o'r offer mwyaf cyffredin i ddefnyddio'r batris hyn yw:

Fforch godi eiliau cul
Fforch godi gwrthbwys
Fforch godi 3 Olwyn
Walkie stackers
Beicwyr pen a chanol

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

Cynhwysedd 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 darparu'r un allbwn.

Mae eu cylch bywyd yn fantais fawr arall. Ar gyfer gweithrediad diwydiannol, y nod yw cadw costau cylchol tymor byr i'r lleiafswm. Gyda batris lithiwm-ion, gall batris fforch godi bara tair gwaith mor hir, gan arwain at arbedion cost enfawr yn y tymor hir.

Gallant hefyd weithredu ar ddyfnder rhyddhau mwy o hyd at 80% heb unrhyw effaith ar eu gallu. Mae gan hynny fantais arall o ran arbed amser. Nid oes angen i weithrediadau ddod i ben hanner ffordd i gyfnewid batris, a all arwain at arbed miloedd o oriau dyn dros gyfnod digon mawr.

Codi Tâl Cyflym

Gyda batris asid plwm diwydiannol, yr amser codi tâl arferol yw tua 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 roi cyfrif am yr amser segur hwn a phrynu batris ychwanegol.

Gyda batris LiFePO4, nid yw hynny'n her. Enghraifft dda yw'rBatris lithiwm LifePO4 diwydiannol ROYPOW, sy'n codi tâl bedair gwaith yn gyflymach na batris asid plwm. Mantais arall yw'r gallu i aros yn effeithlon yn ystod rhyddhau. Mae batris asid plwm yn aml yn dioddef oedi mewn perfformiad wrth iddynt ollwng.

Nid oes gan linell batris diwydiannol ROYPOW unrhyw faterion cof hefyd, 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 gallu llawn.

Gydag amser, mae'n achosi sylffiad, a all dorri eu hoes fer yn ei hanner. Mae'r mater yn aml yn digwydd pan fydd batris asid plwm yn cael eu storio heb dâl llawn. Gellir codi tâl am batris lithiwm am gyfnodau byr a'u storio ar unrhyw gapasiti uwchlaw sero heb unrhyw broblemau.

Diogelwch a Thrin

Mae gan batris LiFePO4 fantais enfawr mewn lleoliadau diwydiannol. Yn gyntaf, mae ganddynt 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 cynhwysedd batri tebyg, mae batris asid plwm yn pwyso'n sylweddol fwy. O'r herwydd, yn aml mae angen offer penodol arnynt ac amser gosod hirach, a all arwain at dreulio llai o oriau gwaith 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 a gynlluniwyd i ddileu mygdarth peryglus. Mae hynny'n cyflwyno cost ychwanegol a chymhlethdod i weithrediad diwydiannol.

Casgliad

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