Was sind Lithium -Ionen -Batterien?

Lithium-Ionen-Batterien sind eine beliebte Art der Batteriechemie. Ein großer Vorteil, den diese Batterien bieten, besteht darin, dass sie wiederaufladbar sind. Aufgrund dieser Funktion befinden sie sich heute in den meisten Verbrauchergeräten, die eine Batterie verwenden. Sie können in Telefonen, Elektrofahrzeugen und batteriebetriebenen Golfwagen gefunden werden.

Wie funktionieren Lithium-Ionen-Batterien?

Lithium-Ionen-Batterien bestehen aus einem oder mehreren Lithium-Ionen-Zellen. Sie enthalten auch eine Schützleiterplatte, um Überladen zu verhindern. Die Zellen werden als Batterien bezeichnet, die einmal in einem Gehäuse mit einer Schutzschaltplatte installiert sind.

Sind Lithium-Ionen-Batterien die gleichen wie Lithiumbatterien?

Nein. Eine Lithiumbatterie und eine Lithium-Ionen-Batterie sind sehr unterschiedlich. Der Hauptunterschied besteht darin, dass letztere wiederaufladbar sind. Ein weiterer Hauptunterschied ist die Haltbarkeit. Eine Lithiumbatterie kann bis zu 12 Jahre nicht genutzt werden, während Lithium-Ionen-Batterien eine Haltbarkeit von bis zu 3 Jahren haben.

Was sind die Schlüsselkomponenten von Lithium -Ionen -Batterien?

Lithium-Ionen-Zellen haben vier Hauptkomponenten. Diese sind:

Anode

Mit der Anode kann der Strom von der Batterie zu einem externen Stromkreis wechseln. Es speichert auch Lithiumionen beim Laden der Batterie.

Kathode

Die Kathode bestimmt die Kapazität und Spannung der Zelle. Es erzeugt Lithiumionen, wenn Sie die Batterie entladen.

Elektrolyt

Der Elektrolyt ist ein Material, das als Leitung für Lithiumionen dient, um sich zwischen Kathode und Anode zu bewegen. Es besteht aus Salzen, Zusatzstoffen und verschiedenen Lösungsmitteln.

Der Separator

Das letzte Stück in einer Lithium-Ionen-Zelle ist der Separator. Es wirkt als physische Barriere, um die Kathode und den Anoden auseinander zu halten.

Lithium-Ionen-Batterien bewegt sich Lithiumionen von der Kathode zur Anode und umgekehrt über den Elektrolyten. Wenn sich die Ionen bewegen, aktivieren sie freie Elektronen in der Anode und erzeugen eine Ladung am positiven Stromsammler. Diese Elektronen fließen durch das Gerät, einen Telefon oder einen Golfwagen, zum negativen Kollektor und zurück in die Kathode. Der freie Elektronenstrom innerhalb der Batterie wird vom Trennzeichen verhindert, wodurch sie in die Kontakte gezwungen werden.

Wenn Sie eine Lithium-Ionen-Batterie aufladen, löst die Kathode Lithiumionen frei und bewegen sich in Richtung der Anode. Beim Entladen bewegen sich Lithiumionen von der Anode zur Kathode, die einen Stromfluss erzeugt.

Wann wurden Lithium-Ionen-Batterien erfunden?

Lithium-Ionen-Batterien wurden erstmals in den 70er Jahren vom englischen Chemiker Stanley Whittingham konzipiert. Während seiner Experimente untersuchten die Wissenschaftler verschiedene Chemikalien für eine Batterie, die sich selbst aufladen konnten. Sein erster Prozess umfasste Titan -Disulfid und Lithium als Elektroden. Die Batterien würden jedoch kurzfristig und explodieren.

In den 80er Jahren nahm ein anderer Wissenschaftler, John B. Goodenough, die Herausforderung an. Bald darauf begann Akira Yoshino, ein japanischer Chemiker, die Technologie zu erforschen. Yoshino und Goodenough bewiesen, dass Lithium -Metall die Hauptursache für Explosionen war.

In den 90er Jahren erlangte die Lithium-Ionen-Technologie am Ende des Jahrzehnts schnell zu einer beliebten Stromquelle. Es war das erste Mal, dass die Technologie von Sony kommerzialisiert wurde. Diese schlechte Sicherheitsrekord von Lithiumbatterien führte zur Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien.

Während Lithiumbatterien eine höhere Energiedichte halten können, sind sie während des Lades und der Entladung unsicher. Auf der anderen Seite können Lithium-Ionen-Batterien aufgeladen und entlassen, wenn Benutzer sich an grundlegende Sicherheitsrichtlinien einhalten.

Was ist die beste Lithium -Ion -Chemie?

Es gibt zahlreiche Arten von Lithium-Ionen-Batteriechemikalien. Die im Handel erhältlichen sind:

Lithiumtitanat
Lithium -Nickel -Kobalt Aluminiumoxid
Lithium -Nickel -Mangan -Kobaltoxid
Lithium -Manganoxid (LMO)
Lithium -Kobaltoxid
Lithium -Eisenphosphat (LifePO4)

Es gibt zahlreiche Arten von Chemikalien für Lithium-Ionen-Batterien. Jeder hat seine Höhen und Nachteile. Einige sind jedoch nur für bestimmte Anwendungsfälle geeignet. Aus diesem Grund hängt der Typ, den Sie auswählen, von Ihren Strombedürfnissen, Budget, Sicherheitstoleranz und spezifischem Anwendungsfall ab.

LIFEPO4 -Batterien sind jedoch die im Handel erhältlichste Option. Diese Batterien enthalten eine Graphit -Kohlenstoffelektrode, die als Anode dient, und Phosphat als Kathode. Sie haben eine lange Zykluslebensdauer von bis zu 10.000 Zyklen.

Darüber hinaus bieten sie eine großartige thermische Stabilität und können mit kurzen Nachfragestellen sicher umgehen. LIFEPO4-Batterien werden für eine thermische außer Kontrolle geratene Schwelle von bis zu 510 Grad Fahrenheit bewertet, die höchste im Handel erhältlich lithium-ionen-Batteriestyp.

Vorteile von LifePO4 -Batterien

Im Vergleich zu Bleisäure und anderen Batterien auf Lithiumbasis haben Lithium-Eisenphosphat-Batterien einen großen Vorteil. Sie laden und lindern effizient, dauern länger und können tiefe CyCLEohne Kapazität zu verlieren. Diese Vorteile bedeuten, dass die Batterien im Vergleich zu anderen Batterie -Typen über ihre Lebensdauer in ihren Lebensdauer enorme Kosteneinsparungen bieten. Im Folgenden finden Sie einen Blick auf die spezifischen Vorteile dieser Batterien in Fahrzeugfahrzeugen mit niedriger Geschwindigkeit und Industrieanlagen.

LifePO4-Batterie in Fahrzeugen mit niedriger Geschwindigkeit

Elektrofahrzeuge mit niedriger Geschwindigkeit sind vierrädrige Fahrzeuge, die weniger als 3000 Pfund wiegen. Sie werden von elektrischen Batterien angetrieben, was sie zu einer beliebten Wahl für Golfwagen und andere Freizeitnutzungen macht.

Bei der Auswahl der Batterieoption für Ihre LEV ist eine der wichtigsten Überlegungen die Langlebigkeit. Zum Beispiel sollten batteriebetriebene Golfwagen genug Strom haben, um einen 18-Loch-Golfplatz zu fahren, ohne aufzuladen.

Eine weitere wichtige Überlegung ist der Wartungsplan. Eine gute Batterie sollte keine Wartung erfordern, um einen maximalen Genuss Ihrer gemächlichen Aktivitäten zu gewährleisten.

Die Batterie sollte auch in unterschiedlichen Wetterbedingungen arbeiten können. Zum Beispiel sollte es Ihnen ermöglichen, sowohl in der Sommerhitze als auch im Herbst zu glocken, wenn die Temperaturen sinken.

Eine gute Batterie sollte auch mit einem Steuerungssystem ausgestattet sein, das sicherstellt, dass sie nicht zu stark überhitzt oder kalt und seine Kapazität verschlechtert.

Eine der besten Marken, die all diese grundlegenden, aber wichtigen Bedingungen erfüllt, ist Roypow. Ihre Linie von LIFEPO4 -Lithiumbatterien wird für Temperaturen von 4 ° F bis 131 ° F bewertet. Die Batterien sind mit einem eingebauten Batterieverwaltungssystem ausgestattet und sind extrem einfach zu installieren.

Industrieanwendungen für Lithium -Ionen -Batterien

Lithium-Ionen-Batterien sind eine beliebte Option in industriellen Anwendungen. Die häufigste verwendete Chemie sind LifePO4 -Batterien. Einige der häufigsten Geräte für die Verwendung dieser Batterien sind:

Schmale Ganggabelstapler
Ausgeglichene Gabelstapler
3 Radgabelstapler
Walkie -Stacker
End- und Mittelfahrer

Es gibt viele Gründe, warum Lithium -Ionen -Batterien in industriellen Umgebungen immer beliebter werden. Die wichtigsten sind:

Hohe Kapazität und Langlebigkeit

Lithium-Ionen-Batterien haben im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien eine größere Energiedichte und Langlebigkeit. Sie können ein Drittel des Gewichts wiegen und den gleichen Ausgang liefern.

Ihr Lebenszyklus ist ein weiterer großer Vorteil. Für einen industriellen Betrieb ist es das Ziel, kurzfristige wiederkehrende Kosten auf ein Minimum zu führen. Mit Lithium-Ionen-Batterien können Gabelstaplerbatterien dreimal so lange dauern, was auf lange Sicht zu enormen Kosteneinsparungen führt.

Sie können auch in einer größeren Entladung von bis zu 80% ohne Auswirkungen auf ihre Kapazität operieren. Das hat einen weiteren Vorteil in Zeiteinsparungen. Der Betrieb muss nicht auf halbem Weg anhalten, um Batterien auszutauschen, was dazu führen kann, dass Tausende von Mannstunden über einen Zeitraum von ausreichend ausreichend gespeichert werden.

Hochgeschwindigkeitsgeladen

Mit industriellen Blei-Säure-Batterien beträgt die normale Ladezeit etwa acht Stunden. Dies entspricht einer gesamten 8-stündigen Verschiebung, in der die Batterie nicht zur Verwendung verfügbar ist. Infolgedessen muss ein Manager diese Ausfallzeit berücksichtigen und zusätzliche Batterien kaufen.

Bei LIFEPO4 -Batterien ist das keine Herausforderung. Ein gutes Beispiel ist dasRoypow Industrial Lifepo4 Lithium -Batterien, die viermal schneller laden als Bleisäure -Batterien. Ein weiterer Vorteil ist die Fähigkeit, während der Entlassung effizient zu bleiben. Blei -Säure -Batterien erleiden bei der Entlassung häufig eine Leistungserwartung.

Die Roypow -Linie von Industriebatterien hat dank eines effizienten Batteriemanagementsystems auch keine Speicherprobleme. Bleisäurebatterien leiden häufig unter diesem Problem, was zu einem Versagen der vollen Kapazität führen kann.

Mit der Zeit verursacht es eine Schwefelung, die ihre bereits kurze Lebensdauer in zwei Hälften schneiden kann. Das Problem tritt häufig auf, wenn Blei -Säure -Batterien ohne vollständige Ladung gespeichert werden. Lithiumbatterien können in kurzen Abständen aufgeladen und ohne Probleme in jeder Kapazität über Null gespeichert werden.

Sicherheit und Handhabung

LIFEPO4 -Batterien haben einen großen Vorteil in industriellen Umgebungen. Erstens haben sie eine große thermische Stabilität. Diese Batterien können bei Temperaturen von bis zu 131 ° F betrieben werden, ohne Schaden zu erleiden. Blei -Säure -Batterien würden bis zu 80% ihres Lebenszyklus bei einer ähnlichen Temperatur verlieren.

Ein weiteres Problem ist das Gewicht der Batterien. Bei einer ähnlichen Batteriekapazität wiegen Blei -Säure -Batterien deutlich mehr. Daher benötigen sie häufig spezifische Geräte und längere Installationszeiten, was zu weniger Mannstunden führen kann, die für den Job aufgewendet werden.

Ein weiteres Problem ist die Sicherheit der Arbeiter. Im Allgemeinen sind LIFEPO4-Batterien sicherer als Blei-Säure-Batterien. Laut OSHA -Richtlinien müssen Blei -Säure -Batterien in einem speziellen Raum mit Geräten gelagert werden, um gefährliche Dämpfe zu beseitigen. Dies führt zu zusätzlichen Kosten und Komplexität in einen industriellen Betrieb.

Abschluss

Lithium-Ionen-Batterien haben einen klaren Vorteil in industriellen Umgebungen und für Elektrofahrzeuge mit niedriger Geschwindigkeit. Sie dauern länger und sparen den Benutzern Geld. Diese Batterien sind ebenfalls keine Wartung, was in einer industriellen Umgebung, in der die Kostensparung von größter Bedeutung ist, besonders wichtig ist.