Dè a th ’ann am bataraidhean lithium-ion

Tha bataraidhean lithium-ion na sheòrsa de cheimigeachd bataraidh mòr-chòrdte. Is e prìomh bhuannachd a tha na bataraidhean sin a’ tabhann gu bheil iad rim faighinn air ais. Air sgàth na feart seo, lorgar iad anns a 'mhòr-chuid de innealan luchd-cleachdaidh an-diugh a bhios a' cleachdadh bataraidh. Gheibhear iad ann am fònaichean, carbadan dealain, agus cairtean goilf le cumhachd bataraidh.

Ciamar a bhios Bataraidhean Lithium-Ion ag obair?

Tha bataraidhean lithium-ion air an dèanamh suas de aon no barrachd cheallan lithium-ion. Tha bòrd cuairteachaidh dìon ann cuideachd gus casg a chuir air cus cosgais. Canar bataraidhean ris na ceallan aon uair is gu bheil iad air an stàladh ann an còmhdach le bòrd cuairteachaidh dìon.

A bheil Bataraidhean Lithium-Ion Co-ionann ri Bataraidhean Lithium?

Chan e. Tha bataraidh lithium agus bataraidh lithium-ion gu math eadar-dhealaichte. Is e am prìomh eadar-dhealachadh gu bheil an fheadhainn mu dheireadh rim faighinn air ais. Is e prìomh eadar-dhealachadh eile am beatha sgeilp. Faodaidh bataraidh lithium mairsinn suas ri 12 bliadhna gun chleachdadh, agus tha beatha sgeilp suas ri 3 bliadhna aig bataraidhean lithium-ion.

Dè na prìomh phàirtean de bataraidhean lithium-ion

Tha ceithir prìomh phàirtean aig ceallan lithium-ion. Is iad seo:

Anod

Tha an anod a’ leigeil le dealan gluasad bhon bhataraidh gu cuairt a-muigh. Bidh e cuideachd a’ stòradh ianan lithium nuair a bhios iad a’ cur cosgais air a’ bhataraidh.

Cathod

Is e an catod a tha a’ dearbhadh comas agus bholtadh na cealla. Bidh e a’ toirt a-mach ions lithium nuair a bhios e a’ sgaoileadh a’ bhataraidh.

Electrolyte

Is e stuth a th ’anns an electrolyte, a tha na inneal airson ions lithium gluasad eadar an catod agus anod. Tha e air a dhèanamh suas de shalainn, cur-ris, agus diofar solventan.

An Sgaraiche

Is e am pìos mu dheireadh ann an cealla lithium-ion an dealaiche. Bidh e ag obair mar bhacadh fiosaigeach gus an catod agus anod a chumail bho chèile.

Bidh bataraidhean lithium-ion ag obair le bhith a 'gluasad ions lithium bhon chatod chun anod agus a chaochladh tron electrolyte. Mar a bhios na h-ianan a’ gluasad, bidh iad a’ gnìomhachadh eleactronan an-asgaidh anns an anod, a’ cruthachadh cosgais aig an neach-cruinneachaidh sruth dearbhach. Bidh na dealanan sin a’ sruthadh tron inneal, fòn no cairt goilf, chun neach-cruinneachaidh àicheil agus air ais don chatod. Tha an sruth an-asgaidh de eleactronan taobh a-staigh a’ bhataraidh air a chasg leis an dealaiche, gan toirt a dh’ ionnsaigh an luchd-ceangail.

Nuair a chuireas tu cosgais air bataraidh lithium-ion, leigidh an catod ions lithium a-mach, agus gluaisidh iad a dh’ ionnsaigh an anod. Nuair a thèid an leigeil ma sgaoil, bidh ions lithium a’ gluasad bhon anod chun chatod, a ghineas sruth sruth.

Cuin a chaidh Bataraidhean Lithium-Ion a chruthachadh?

Chaidh bataraidhean lithium-ion a chruthachadh an toiseach anns na 70an leis a’ cheimigear Sasannach Stanley Whittingham. Rè na deuchainnean aige, rinn an luchd-saidheans sgrùdadh air diofar cheimigean airson bataraidh a dh ’fhaodadh ath-lìonadh. Bha a’ chiad deuchainn aige a’ toirt a-steach titanium disulfide agus lithium mar na dealanan. Ach, bhiodh na bataraidhean a’ cuairteachadh goirid agus a’ spreadhadh.

Anns na 80an, ghabh neach-saidheans eile, John B. Goodenough, ris an dùbhlan. Goirid às deidh sin, thòisich Akira Yoshino, ceimigear Iapanach, air rannsachadh air an teicneòlas. Dhearbh Yoshino agus Goodenough gur e lithium meatailt am prìomh adhbhar airson spreadhaidhean.

Anns na 90an, thòisich teicneòlas lithium-ion a 'faighinn tarraing, gu luath a' fàs gu bhith na stòras cumhachd mòr-chòrdte ro dheireadh na deichead. Chomharraich e a’ chiad uair a chaidh an teicneòlas a mhalairteachadh le Sony. Bhrosnaich an droch chlàr sàbhailteachd sin de bataraidhean lithium leasachadh bataraidhean lithium-ion.

Ged a dh'fhaodas bataraidhean lithium dùmhlachd lùtha nas àirde a chumail, tha iad cunnartach nuair a bhios iad a' cur cosgais agus a' leigeil ma sgaoil. Air an làimh eile, tha bataraidhean lithium-ion gu math sàbhailte airson cosgais agus leigeil ma sgaoil nuair a chumas luchd-cleachdaidh ri stiùiridhean sàbhailteachd bunaiteach.

Dè an Ceimigeachd Lithium Ion as Fheàrr?

Tha grunn sheòrsaichean de cheimigean bataraidh lithium-ion ann. Is e an fheadhainn a tha rim faighinn gu malairteach:

Titanate lithium
Lithium Nickel Cobalt Aluminium Oxide
Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide
Lithium Manganese Oxide (LMO)
Lithium Cobalt Oxide
Fosfáit Iarainn Lithium (LiFePO4)

Tha grunn sheòrsaichean de cheimigean ann airson bataraidhean lithium-ion. Tha buannachdan agus eas-bhuannachdan aig gach fear. Ach, tha cuid dhiubh freagarrach a-mhàin airson cùisean cleachdaidh sònraichte. Mar sin, bidh an seòrsa a thaghas tu an urra ri na feumalachdan cumhachd agad, buidseat, fulangas sàbhailteachd, agus cùis cleachdaidh sònraichte.

Ach, is e bataraidhean LiFePO4 an roghainn as malairteach a tha ri fhaighinn. Tha electrod gualain grafait anns na bataraidhean sin, a tha mar an anod, agus fosfáit mar an catod. Tha beatha rothaireachd fada aca suas ri 10,000 cearcall.

A bharrachd air an sin, tha iad a’ tabhann seasmhachd teirmeach math agus is urrainn dhaibh dèiligeadh gu sàbhailte ri àrdachadh goirid ann an iarrtas. Tha bataraidhean LiFePO4 air an rangachadh airson stairsneach ruith teirmeach suas ri 510 ceum Fahrenheit, an ìre as àirde de sheòrsa bataraidh lithium-ion sam bith a tha ri fhaighinn gu malairteach.

Buannachdan Bataraidhean LiFePO4

An coimeas ri searbhag luaidhe agus bataraidhean eile stèidhichte air lithium, tha buannachd mhòr aig bataraidhean lithium iarann fosfáit. Bidh iad a 'cur cosgais agus a' sgaoileadh gu h-èifeachdach, mairidh iad nas fhaide, agus faodaidh iad cy domhainnclegun chomas a chall. Tha na buannachdan sin a’ ciallachadh gu bheil na bataraidhean a’ tabhann sàbhalaidhean mòra cosgais thar am beatha an taca ri seòrsachan bataraidh eile. Gu h-ìosal tha sùil air na buannachdan sònraichte a tha aig na bataraidhean sin ann an carbadan cumhachd aig astar ìosal agus uidheamachd gnìomhachais.

Bataraidh LiFePO4 ann an carbadan aig astar ìosal

Tha carbadan dealain aig astar ìosal (LEVn) nan carbadan ceithir-chuibhlichean le cuideam nas lugha na 3000 not. Tha iad air an cumhachd le bataraidhean dealain, a tha gan dèanamh gu math tarraingeach airson cairtean goilf agus cleachdaidhean cur-seachad eile.

Nuair a thaghas tu an roghainn bataraidh airson an LEV agad, is e fad-beatha aon de na nithean as cudromaiche. Mar eisimpleir, bu chòir cumhachd gu leòr a bhith aig cairtean goilf le cumhachd bataraidh airson dràibheadh timcheall air raon goilf 18-toll gun a bhith feumach air ath-lìonadh.

Is e beachd cudromach eile an clàr cumail suas. Cha bu chòir bataraidh math a bhith feumach air cumail suas gus dèanamh cinnteach gum faigh thu tlachd às do ghnìomhachd cur-seachad.

Bu chòir gum biodh am bataraidh comasach air obrachadh ann an diofar shìde. Mar eisimpleir, bu chòir dha leigeil leat goilf a dhèanamh an dà chuid ann an teas an t-samhraidh agus as t-fhoghar nuair a thig an teòthachd sìos.

Bu chòir bataraidh math a thighinn cuideachd le siostam smachd a nì cinnteach nach bi e ro theth no fuarachadh cus, a’ lughdachadh a chomas.

Is e ROYPOW aon de na suaicheantasan as fheàrr a choinnicheas ris na cumhaichean bunaiteach ach cudromach sin. Tha an loidhne aca de bataraidhean lithium LiFePO4 air an rangachadh airson teòthachd 4 ° F gu 131 ° F. Bidh na bataraidhean a’ tighinn le siostam riaghlaidh bataraidh a-staigh agus tha iad air leth furasta an stàladh.

Iarrtasan gnìomhachais airson bataraidhean lithium-ion

Tha bataraidhean lithium-ion na roghainn mòr-chòrdte ann an tagraidhean gnìomhachais. Is e an ceimigeachd as cumanta a thathas a’ cleachdadh bataraidhean LiFePO4. Is e cuid de na h-innealan as cumanta airson na bataraidhean sin a chleachdadh:

Forklifts trannsa caol
Forklifts an-aghaidh cothromachadh
3 Forklifts cuibhle
Draibhearan airson Walkie
Rothaichean deireadh is meadhan

Tha iomadh adhbhar ann gu bheil bataraidhean lithium-ion a’ fàs mòr-chòrdte ann an suidheachaidhean gnìomhachais. Is iad na prìomh fheadhainn:

Comas àrd agus fad-beatha

Tha dùmhlachd lùtha agus fad-beatha nas motha aig bataraidhean lithium-ion an taca ri bataraidhean searbhag luaidhe. Faodaidh iad trian den chuideam a chuideam agus an aon toradh a lìbhrigeadh.

Tha an cearcall beatha aca na phrìomh bhuannachd eile. Airson gnìomhachd gnìomhachais, is e an amas cosgaisean ath-chuairteachaidh geàrr-ùine a chumail cho ìosal. Le bataraidhean lithium-ion, faodaidh bataraidhean forklift mairsinn trì tursan cho fada, a’ leantainn gu sàbhalaidhean cosgais mòra san fhad-ùine.

Faodaidh iad cuideachd obrachadh aig doimhneachd sgaoilidh nas motha suas ri 80% gun buaidh sam bith air an comas. Tha buannachd eile aig sin ann an sàbhaladh ùine. Chan fheum gnìomhachd stad a chuir air letheach slighe gus bataraidhean atharrachadh, a dh’ fhaodadh na mìltean de dh’uairean-duine a shàbhaladh thar ùine mhòr gu leòr.

Àrd-astar cosgais

Le bataraidhean searbhag luaidhe gnìomhachais, tha an ùine cosgais àbhaisteach timcheall air ochd uairean a thìde. Tha sin co-ionann ri gluasad 8-uair gu lèir far nach eil am bataraidh ri fhaighinn airson a chleachdadh. Mar thoradh air an sin, feumaidh manaidsear cunntas a thoirt air an ùine downt seo agus bataraidhean a bharrachd a cheannach.

Le bataraidhean LiFePO4, chan eil sin na dhùbhlan. Is e deagh eisimpleir anBataraidhean lithium LifePO4 gnìomhachais ROYPOW, a bhios a’ cosg ceithir tursan nas luaithe na bataraidhean searbhag luaidhe. Is e buannachd eile a tha ann an comas fuireach èifeachdach nuair a thèid an leigeil ma sgaoil. Gu tric bidh bataraidhean searbhag luaidhe a’ fulang dàil ann an coileanadh nuair a bhios iad a’ leigeil ma sgaoil.

Chan eil cùisean cuimhne aig loidhne bataraidhean gnìomhachais ROYPOW cuideachd, le taing do shiostam riaghlaidh bataraidh èifeachdach. Bidh bataraidhean searbhag luaidhe gu tric a’ fulang leis a’ chùis seo, agus faodaidh seo leantainn gu fàilligeadh air làn chomas a ruighinn.

Thar ùine, bidh e ag adhbhrachadh sulfation, a dh’ fhaodas an ùine-beatha ghoirid aca a ghearradh ann an leth. Bidh a ’chùis gu tric a’ tachairt nuair a thèid bataraidhean searbhag luaidhe a stòradh gun chosgais iomlan. Faodar bataraidhean lithium a ghearradh aig amannan goirid agus an stòradh aig comas sam bith os cionn neoni gun duilgheadas sam bith.

Sàbhailteachd agus làimhseachadh

Tha buannachd mhòr aig bataraidhean LiFePO4 ann an suidheachaidhean gnìomhachais. An toiseach, tha seasmhachd teirmeach math aca. Faodaidh na bataraidhean sin obrachadh ann an teòthachd suas ri 131 ° F gun a bhith a’ fulang milleadh sam bith. Chailleadh bataraidhean searbhag luaidhe suas ri 80% den chuairt-beatha aca aig teòthachd coltach ris.

Is e cùis eile cuideam nam bataraidhean. Airson comas bataraidh co-chosmhail, tha cuideam mòran a bharrachd aig bataraidhean searbhag luaidhe. Mar sin, gu tric bidh feum aca air uidheamachd sònraichte agus ùine stàlaidh nas fhaide, agus faodaidh seo leantainn gu nas lugha de dh'uairean-obrach air an cur seachad san obair.

Is e cùis eile sàbhailteachd luchd-obrach. San fharsaingeachd, tha bataraidhean LiFePO4 nas sàbhailte na bataraidhean searbhag luaidhe. A rèir stiùireadh OSHA, feumar bataraidhean searbhag luaidhe a stòradh ann an seòmar sònraichte le uidheamachd air a dhealbhadh gus cuir às do ghathan cunnartach. Bheir sin cosgais a bharrachd agus iom-fhillteachd a-steach do ghnìomhachd gnìomhachais.

Co-dhùnadh

Tha buannachd shoilleir aig bataraidhean lithium-ion ann an suidheachaidhean gnìomhachais agus airson carbadan dealain aig astar ìosal. Mairidh iad nas fhaide, mar sin a’ sàbhaladh airgead do luchd-cleachdaidh. Tha na bataraidhean sin cuideachd gun chumail suas, rud a tha gu sònraichte cudromach ann an suidheachadh gnìomhachais far a bheil sàbhaladh cosgais air leth cudromach.