Cad iad cadhnraí ian litiam

Is cineál coitianta ceimice ceallraí iad cadhnraí litiam-ian. Is buntáiste mór é go dtugann na cadhnraí seo go bhfuil siad in -athluchtaithe. Mar gheall ar an ngné seo, tá siad le fáil i bhformhór na bhfeistí tomhaltóra inniu a úsáideann ceallraí. Is féidir iad a fháil i bhfóin, feithiclí leictreacha, agus cairteacha gailf faoi thiomáint ceallraí.

Conas a oibríonn cadhnraí litiam-ian?

Tá cadhnraí litiam-ian déanta suas de chealla litiam-ian amháin nó iolrach. Tá bord ciorcaid cosanta iontu freisin chun ró -mhuirearú a chosc. Tugtar cadhnraí ar na cealla nuair a shuiteáiltear iad i gcásáil le bord ciorcaid cosanta.

An bhfuil cadhnraí litiam-ian mar an gcéanna le cadhnraí litiam?

Níl. Tá ceallraí litiam agus ceallraí litiam-ian an-éagsúil. Is é an príomhdhifríocht ná go bhfuil an dara ceann athluchtaithe. Difríocht mhór eile is ea an seilfré. Is féidir le ceallraí litiam suas le 12 bliain a úsáid gan úsáid, agus tá seilfré suas le 3 bliana ag cadhnraí litiam-ian.

Cad iad na príomh -chomhpháirteanna de chadhnraí ian litiam

Tá ceithre phríomh-chomhpháirt ag cealla litiam-ian. Is iad sin:

Anó anóid

Ligeann an anóid don leictreachas bogadh ón gceallra go ciorcad seachtrach. Stórálann sé freisin ian litiam nuair a ghearrtar an ceallraí.

Catóide

Is é an catóid a chinneann cumas agus voltas na cille. Táirgeann sé ian litiam nuair a scaoiltear an ceallraí.

Leictrilít

Is ábhar é an leictrilít, a fheidhmíonn mar sheoladán d'iain litiam chun bogadh idir an catóid agus anóid. Tá sé comhdhéanta de shalainn, breiseáin, agus tuaslagóirí éagsúla.

An deighilteoir

Is é an píosa deiridh i gcill litiam-ian an deighilteoir. Feidhmíonn sé mar bhac fisiciúil chun an catóid a choinneáil agus anóid óna chéile.

Oibríonn cadhnraí litiam-ian trí ian litiam a bhogadh ón gcatóid go dtí an anóid agus vice versa tríd an leictrilít. De réir mar a bhogann na hiain, gníomhaíonn siad leictreoin saor in aisce sa anóid, ag cruthú muirear ag an mbailitheoir dearfach reatha. Sreabhann na leictreoin seo tríd an bhfeiste, fón nó cart gailf, go dtí an bailitheoir diúltach agus ar ais isteach sa chatóid. Cuireann an deighilteoir cosc ar shreabhadh saor na leictreon taobh istigh den cheallraí, agus cuireann siad iallach orthu i dtreo na dteagmhálacha.

Nuair a ghearrann tú ceallraí litiam-ian, scaoilfidh an catóid ian litiam, agus bogann siad i dtreo an anóid. Nuair a scaoiltear iad, bogann ian litiam ón anóid go dtí an catóid, a ghineann sreabhadh reatha.

Cathain a cruthaíodh cadhnraí litiam-ian?

Ceapadh cadhnraí litiam-ian den chéad uair sna 70idí ag poitigéir Sasanach Stanley Whittingham. Le linn a thurgnaimh, rinne na heolaithe imscrúdú ar phoitigéirí éagsúla le haghaidh ceallraí a d'fhéadfadh é féin a athmhuirearú. Bhain a chéad triail le disulfide tíotáiniam agus litiam mar na leictreoidí. Mar sin féin, dhéanfadh na cadhnraí gearr-chiorcad agus pléascadh.

Sna 80í, ghlac eolaí eile, John B. Goodenough, leis an dúshlán. Go gairid ina dhiaidh sin, thosaigh Akira Yoshino, poitigéir Seapánach, ag déanamh taighde ar an teicneolaíocht. Chruthaigh Yoshino agus Goodenough gurbh é miotal litiam an chúis is mó le pléascanna.

Sna 90í, thosaigh teicneolaíocht litiam-ian ag tarraingt, ag éirí go tapa mar fhoinse cumhachta coitianta faoi dheireadh na ndeich mbliana. Ba é an chéad uair a rinne Sony an teicneolaíocht a thráchtálú. Spreag an droch-thaifead sábháilteachta sin ar chadhnraí litiam forbairt cadhnraí litiam-ian.

Cé gur féidir le cadhnraí litiam dlús fuinnimh níos airde a bheith acu, níl siad sábháilte le linn muirir agus urscaoilte. Ar an láimh eile, tá cadhnraí litiam-ian sábháilte go leor chun iad a ghearradh agus a urscaoileadh nuair a chloíonn úsáideoirí le treoirlínte sábháilteachta bunúsacha.

Cad é an cheimic ian litiam is fearr?

Tá go leor cineálacha poitigéirí ceallraí litiam-ian ann. Is iad na cinn atá ar fáil ar bhonn tráchtála:

Litiam titanate
Ocsaíd alúmanaim nicil litiam ocsaíd alúmanaim
Ocsaíd mangainéise nicil litiam ocsaíd ocsaíd
Ocsaíd mangainéise litiam (LMO)
Ocsaíd cóbalt litiam
Fosfáit iarainn litiam (LifePo4)

Tá go leor cineálacha poitigéirí ann do chadhnraí litiam-ian. Tá a chuid míbhuntáistí agus míbhuntáistí ag gach ceann acu. Mar sin féin, níl cuid acu oiriúnach ach do chásanna úsáide sonracha. Dá bhrí sin, beidh an cineál a roghnaíonn tú ag brath ar do riachtanais cumhachta, ar do bhuiséad, ar lamháltas sábháilteachta, agus ar chás úsáide ar leith.

Mar sin féin, is iad cadhnraí LifePo4 an rogha is mó atá ar fáil ar bhonn tráchtála. Tá leictreoid charbóin graifíte sna cadhnraí seo, a fheidhmíonn mar anóid, agus fosfáit mar an chatóid. Tá saol fada suas le 10,000 timthriall acu.

Ina theannta sin, cuireann siad cobhsaíocht theirmeach iontach ar fáil agus is féidir leo borradh gearr a láimhseáil go sábháilte. Déantar cadhnraí LifePo4 a rátáil le haghaidh tairsí teirmeach reatha de suas le 510 céim Fahrenheit, an ceann is airde d'aon chineál ceallraí litiam-ian atá ar fáil ar bhonn tráchtála.

Buntáistí a bhaineann le cadhnraí LifePo4

I gcomparáid le haigéad luaidhe agus cadhnraí eile atá bunaithe ar litiam, tá buntáiste ollmhór ag cadhnraí fosfáite iarainn litiam. Gearrann siad agus scaoileann siad go héifeachtúil, maireann siad níos faide, agus is féidir leo cy domhain a dhéanamhcinggan toilleadh a chailleadh. Ciallaíonn na buntáistí seo go dtugann na cadhnraí coigilteas costais ollmhór thar a saolré i gcomparáid le cineálacha ceallraí eile. Anseo thíos tá breathnú ar na buntáistí sonracha a bhaineann leis na cadhnraí seo i bhfeithiclí cumhachta ísealluais agus i dtrealamh tionsclaíoch.

Ceallraí LifePo4 i bhfeithiclí ísealluais

Is feithiclí ceithre roth iad feithiclí leictreacha ísealluais (Levs) a mheáchan níos lú ná 3000 punt. Tá siad á gcumhachtú ag cadhnraí leictreacha, rud a fhágann gur rogha coitianta iad do chairteacha gailf agus úsáidí áineasa eile.

Agus an rogha ceallraí á phiocadh agat do do LEV, is é ceann de na cúinsí is tábhachtaí ná fad saoil. Mar shampla, ba chóir go mbeadh dóthain cumhachta ag cairteacha gailf faoi thiomáint ceallraí chun tiomáint timpeall ar chúrsa gailf 18 bpoll gan a bheith ag athmhuirearú.

Breithniú tábhachtach eile is ea an sceideal cothabhála. Níor chóir go mbeadh cothabháil ar bith ag ceallraí maith chun an taitneamh is mó a bhaint as do ghníomhaíocht thaitneamhach.

Ba chóir go mbeadh an ceallraí in ann oibriú i ndálaí aimsire éagsúla freisin. Mar shampla, ba chóir go ligfeadh sé duit gailf a dhéanamh i dteas an tsamhraidh agus sa titim nuair a thiteann na teochtaí.

Ba chóir go mbeadh córas rialaithe ag ceallraí maith freisin a chinntíonn nach ndéanann sé róthéamh nó fuarú an iomarca, ag díghrádú a chumas.

Ceann de na brandaí is fearr a fhreastalaíonn ar na coinníollacha bunúsacha ach tábhachtach seo ná Roypow. Déantar a líne de chadhnraí litiam LifePo4 a rátáil le haghaidh teochtaí 4 ° F go 131 ° F. Tagann na cadhnraí le córas bainistíochta ceallraí tógtha agus tá siad thar a bheith éasca a shuiteáil.

Iarratais thionsclaíocha ar chadhnraí ian litiam

Is rogha coitianta iad cadhnraí litiam-ian in iarratais thionsclaíocha. Is é an cheimic is coitianta a úsáidtear ná cadhnraí LifePo4. Is iad cuid den trealamh is coitianta chun na cadhnraí seo a úsáid ná:

Forklifts aisle cúng
Forklifts frithchothromaithe
3 forklifts roth
Cruachálaithe Walkie
Marcaigh deiridh agus lár

Tá go leor cúiseanna ann go bhfuil an -tóir ar chadhnraí ian litiam i suíomhanna tionsclaíocha. Is iad na príomhchinn:

Ardchumas agus fad saoil

Tá dlús fuinnimh agus fad saoil níos mó ag cadhnraí litiam-ian i gcomparáid le cadhnraí aigéad luaidhe. Is féidir leo an tríú cuid den mheáchan a mheá agus an t -aschur céanna a sheachadadh.

Is buntáiste mór eile é a saolré. Maidir le hoibriú tionsclaíoch, is é an sprioc costais ghearrthéarmacha athfhillteacha a choinneáil chomh híseal agus is féidir. Le cadhnraí litiam-ian, is féidir le cadhnraí forklift trí huaire chomh fada, as a dtagann coigilteas costais ollmhór san fhadtréimhse.

Is féidir leo oibriú suas le 80% níos mó freisin gan aon tionchar a bheith acu ar a gcumas. Tá buntáiste eile aige i gcoigilteas ama. Ní gá d'oibríochtaí stop a chur le leathbhealach chun cadhnraí a mhalartú, rud a d'fhéadfadh na mílte uair an chloig a shábháil thar thréimhse mhór go leor.

Muirir ardluais

Le cadhnraí luaidhe-aigéadála tionsclaíocha, is é an gnáth-am muirir ná thart ar ocht n-uaire an chloig. Is ionann sin agus athrú iomlán 8 n-uaire sa chás nach bhfuil an ceallraí ar fáil lena úsáid. Dá bhrí sin, ní mór do bhainisteoir cuntas a thabhairt ar an neamhfhónamh seo agus cadhnraí breise a cheannach.

Le cadhnraí LifePo4, ní dúshlán é sin. Sampla maith is ea anCadhnraí litium LifePo4 Tionscail Roypow, a ghearrann ceithre huaire níos tapúla ná cadhnraí aigéid luaidhe. Buntáiste eile is ea an cumas fanacht éifeachtach le linn urscaoilte. Is minic a fhulaingíonn cadhnraí aigéad luaidhe moill ar fheidhmíocht de réir mar a scaoileann siad.

Níl aon saincheisteanna cuimhne ag líne Roypow de chadhnraí tionsclaíocha, a bhuí le córas éifeachtach bainistíochta ceallraí. Is minic a bhíonn cadhnraí aigéad luaidhe ag fulaingt ón tsaincheist seo, rud a d'fhéadfadh mainneachtain teacht chun cinn a bhaint amach.

Le himeacht ama, is cúis le sulfáitiú é, rud a fhéadann a saolré gearr a ghearradh ina dhá leath. Is minic a tharlaíonn an tsaincheist nuair a stóráiltear cadhnraí aigéad luaidhe gan táille iomlán. Is féidir cadhnraí litiam a ghearradh ar eatraimh ghearra agus iad a stóráil ag aon chumas os cionn nialas gan aon fhadhbanna.

Sábháilteacht agus láimhseáil

Tá buntáiste ollmhór ag cadhnraí LifePo4 i suíomhanna tionsclaíocha. Ar an gcéad dul síos, tá cobhsaíocht theirmeach iontach acu. Is féidir leis na cadhnraí seo oibriú i dteochtaí suas le 131 ° F gan aon damáiste a dhéanamh. Chaillfeadh cadhnraí aigéad luaidhe suas le 80% dá saolré ag teocht chomhchosúil.

Saincheist eile is ea meáchan na gcadhnraí. Maidir le cumas ceallraí den chineál céanna, tá meáchan i bhfad níos mó ag cadhnraí aigéad luaidhe. Dá bhrí sin, is minic a bhíonn trealamh sonrach agus am suiteála níos faide de dhíth orthu, rud a d'fhéadfadh níos lú uaireanta an chloig a chaitheamh sa phost.

Saincheist eile is ea sábháilteacht oibrithe. Go ginearálta, tá cadhnraí LifePo4 níos sábháilte ná cadhnraí aigéid luaidhe. De réir threoirlínte OSHA, ní mór cadhnraí aigéid luaidhe a stóráil i seomra speisialta le trealamh atá deartha chun múch contúirteach a dhíothú. Tugann sé sin costas agus castacht bhreise isteach in oibríocht thionsclaíoch.

Deireadh

Tá buntáiste soiléir ag cadhnraí litiam-ian i suíomhanna tionsclaíocha agus i bhfeithiclí leictreacha ísealluais. Maireann siad níos faide, agus dá bhrí sin sábhálann siad airgead úsáideoirí. Tá na cadhnraí seo chomh maith le cothabháil náid, rud atá thar a bheith tábhachtach i suíomh tionsclaíoch ina bhfuil coigilt costais ríthábhachtach.