X'inhuma l-batteriji tal-jone tal-litju

Il-batteriji tal-jone tal-litju huma tip popolari ta 'kimika tal-batterija. Vantaġġ ewlieni li joffru dawn il-batteriji huwa li huma rikarikabbli. Minħabba din il-karatteristika, jinsabu fil-biċċa l-kbira tat-tagħmir tal-konsumatur illum li juża batterija. Jistgħu jinstabu fi telefowns, vetturi elettriċi, u karretti tal-golf li jaħdmu bil-batteriji.

Kif jaħdmu l-batteriji tal-jone tal-litju?

Il-batteriji tal-jone tal-litju huma magħmula minn ċellula tal-jone tal-litju waħda jew multipli. Fihom ukoll bord ta 'ċirkwit protettiv biex jipprevjeni l-iċċarġjar żejjed. Iċ-ċelloli jissejħu batteriji ladarba jiġu installati f'casing b'bord ta 'ċirkwit protettiv.

Il-batteriji tal-jone tal-litju huma l-istess bħall-batteriji tal-litju?

Le Batterija tal-litju u batterija tal-jone tal-litju huma ferm differenti. Id-differenza ewlenija hija li dawn tal-aħħar huma rikarikabbli. Differenza kbira oħra hija l-ħajja fuq l-ixkaffa. Batterija tal-litju tista' ddum sa 12-il sena mhux użata, filwaqt li l-batteriji tal-jone tal-litju għandhom ħajja fuq l-ixkaffa sa 3 snin.

X'inhuma l-komponenti ewlenin tal-batteriji tal-jone tal-litju

Iċ-ċelloli tal-jone tal-litju għandhom erba 'komponenti ewlenin. Dawn huma:

Anodu

L-anodu jippermetti li l-elettriku jiċċaqlaq mill-batterija għal ċirkwit estern. Taħżen ukoll joni tal-litju meta tiċċarġja l-batterija.

Katodu

Il-katodu huwa dak li jiddetermina l-kapaċità u l-vultaġġ taċ-ċellula. Jipproduċi joni tal-litju meta jarmi l-batterija.

Elettrolit

L-elettrolit huwa materjal, li jservi bħala kondjuwit għall-joni tal-litju biex jimxu bejn il-katodu u l-anodu. Huwa magħmul minn melħ, addittivi, u diversi solventi.

Is-Separatur

Il-biċċa finali f'ċellula tal-jone tal-litju hija s-separatur. Jaġixxi bħala barriera fiżika biex iżżomm il-katodu u l-anodu 'l bogħod minn xulxin.

Il-batteriji tal-jone tal-litju jaħdmu billi jċaqalqu l-joni tal-litju mill-katodu għall-anodu u viċi versa permezz tal-elettrolit. Hekk kif il-jonji jiċċaqilqu, jattivaw elettroni ħielsa fl-anodu, u joħolqu ċarġ fil-kollettur tal-kurrent pożittiv. Dawn l-elettroni jgħaddu mill-apparat, telefon jew karrettun tal-golf, lejn il-kollettur negattiv u lura fil-katodu. Il-fluss ħieles ta 'elettroni ġewwa l-batterija jiġi evitat mis-separatur, u jġiegħelhom lejn il-kuntatti.

Meta tiċċarġja batterija tal-jone tal-litju, il-katodu jirrilaxxa joni tal-litju, u jimxu lejn l-anodu. Meta jarmi, joni tal-litju jimxu mill-anodu għall-katodu, li jiġġenera fluss ta 'kurrent.

Meta Ġew Ivvintati Batteriji tal-Lithium-Ion?

Il-batteriji tal-jone tal-litju ġew maħsuba għall-ewwel darba fis-snin 70 mill-kimiku Ingliż Stanley Whittingham. Matul l-esperimenti tiegħu, ix-xjentisti investigaw diversi kimiċi għal batterija li tista 'tiċċarġja mill-ġdid lilha nnifisha. L-ewwel prova tiegħu kienet tinvolvi d-disulfid tat-titanju u l-litju bħala l-elettrodi. Madankollu, il-batteriji jkunu short-circuit u jisplodu.

Fis-snin 80, xjenzat ieħor, John B. Goodenough, ħa l-isfida. Ftit wara, Akira Yoshino, kimiku Ġappuniż, beda riċerka dwar it-teknoloġija. Yoshino u Goodenough wrew li l-metall tal-litju kien il-kawża ewlenija tal-isplużjonijiet.

Fis-snin 90, it-teknoloġija tal-jone tal-litju bdiet tikseb trazzjoni, malajr saret sors ta 'enerġija popolari sa tmiem l-għaxar snin. Din kienet l-ewwel darba li t-teknoloġija ġiet ikkummerċjalizzata minn Sony. Dak ir-rekord fqir tas-sigurtà tal-batteriji tal-litju wassal għall-iżvilupp ta 'batteriji tal-jone tal-litju.

Filwaqt li l-batteriji tal-litju jistgħu jżommu densità ta 'enerġija ogħla, mhumiex sikuri waqt l-iċċarġjar u l-iskariku. Min-naħa l-oħra, il-batteriji tal-jone tal-litju huma pjuttost sikuri biex jiċċarġjaw u jarmu meta l-utenti jaderixxu mal-linji gwida bażiċi tas-sigurtà.

X'inhu l-Aqwa Lithium Ion Kimika?

Hemm bosta tipi ta 'kimiċi tal-batteriji tal-jone tal-litju. Dawk disponibbli kummerċjalment huma:

Titanat tal-litju
Lithium Nikil Kobalt Aluminum Oxide
Lithium Nikil Manganiż Kobalt Ossidu
Ossidu tal-Lithium Manganese (LMO)
Ossidu tal-Kobalt tal-litju
Lithium Iron Phosphate (LiFePO4)

Hemm bosta tipi ta 'kimiċi għall-batteriji tal-jone tal-litju. Kull wieħed għandu l-vantaġġi u l-iżvantaġġi tiegħu. Madankollu, xi wħud huma adattati biss għal każijiet speċifiċi ta 'użu. Bħala tali, it-tip li tagħżel se jiddependi fuq il-ħtiġijiet tal-enerġija tiegħek, il-baġit, it-tolleranza tas-sikurezza, u l-każ ta 'użu speċifiku.

Madankollu, il-batteriji LiFePO4 huma l-aktar għażla disponibbli kummerċjalment. Dawn il-batteriji fihom elettrodu tal-karbonju tal-grafita, li jservi bħala l-anodu, u l-fosfat bħala l-katodu. Huma għandhom ċiklu ta 'ħajja twil sa 10,000 ċiklu.

Barra minn hekk, joffru stabbiltà termali kbira u jistgħu jimmaniġġjaw b'mod sikur żidiet qosra fid-domanda. Il-batteriji LiFePO4 huma kklassifikati għal limitu runaway termali ta 'sa 510 grad Fahrenheit, l-ogħla minn kwalunkwe tip ta' batterija tal-jone tal-litju disponibbli kummerċjalment.

Vantaġġi tal-Batteriji LiFePO4

Meta mqabbla ma 'l-aċidu taċ-ċomb u batteriji oħra bbażati fuq il-litju, il-batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju għandhom vantaġġ kbir. Huma jiċċarġjaw u jaqilgħu b'mod effiċjenti, idumu aktar, u jistgħu cy fondclemingħajr ma titlef il-kapaċità. Dawn il-vantaġġi jfissru li l-batteriji joffru iffrankar kbir fl-ispejjeż matul il-ħajja tagħhom meta mqabbla ma 'tipi oħra ta' batteriji. Hawn taħt hawn ħarsa lejn il-vantaġġi speċifiċi ta 'dawn il-batteriji f'vetturi ta' enerġija b'veloċità baxxa u tagħmir industrijali.

Batterija LiFePO4 F'Vetturi b'Veloċità Baxxa

Vetturi elettriċi ta 'veloċità baxxa (LEVs) huma vetturi b'erba' roti li jiżnu inqas minn 3000 libbra. Huma mħaddma minn batteriji elettriċi, li jagħmilhom għażla popolari għal karretti tal-golf u użi rikreattivi oħra.

Meta tagħżel l-għażla tal-batterija għal-LEV tiegħek, waħda mill-aktar konsiderazzjonijiet importanti hija l-lonġevità. Per eżempju, karretti tal-golf li jaħdmu bil-batterija għandu jkollhom biżżejjed qawwa biex issuq madwar korsa tal-golf ta '18-il toqba mingħajr ma jkollhom għalfejn jerġgħu jiċċarġjaw.

Konsiderazzjoni importanti oħra hija l-iskeda tal-manutenzjoni. Batterija tajba m'għandha teħtieġ l-ebda manutenzjoni biex tiżgura t-tgawdija massima ta 'l-attività komda tiegħek.

Il-batterija għandha wkoll tkun kapaċi topera f'kundizzjonijiet tat-temp varjati. Pereżempju, għandu jippermettilek li tagħmel golf kemm fis-sħana tas-sajf kif ukoll fil-ħarifa meta t-temperaturi jinżlu.

Batterija tajba għandha tiġi wkoll b'sistema ta 'kontroll li tiżgura li ma tisħonx iżżejjed jew tkessaħ wisq, u tiddegrada l-kapaċità tagħha.

Waħda mill-aqwa marki li tissodisfa dawn il-kundizzjonijiet bażiċi iżda importanti kollha hija ROYPOW. Il-linja tagħhom ta 'batteriji tal-litju LiFePO4 huma kklassifikati għal temperaturi ta' 4 ° F sa 131 ° F. Il-batteriji jiġu b'sistema ta 'ġestjoni tal-batterija integrata u huma estremament faċli biex jiġu installati.

Applikazzjonijiet industrijali għall-batteriji tal-jone tal-litju

Il-batteriji tal-jone tal-litju huma għażla popolari fl-applikazzjonijiet industrijali. L-aktar kimika komuni użata hija l-batteriji LiFePO4. Uħud mill-aktar tagħmir komuni biex tuża dawn il-batteriji huma:

Forklifts tal-korsija dejqa
Forklifts kontrobilanċjati
3 Forklifts tar-roti
Walkie stackers
Riders tat-tmiem u taċ-ċentru

Hemm ħafna raġunijiet għaliex il-batteriji tal-jone tal-litju qed jikbru fil-popolarità f'ambjenti industrijali. Dawk ewlenin huma:

Kapaċità Għolja U Lonġevità

Il-batteriji tal-jone tal-litju għandhom densità ta 'enerġija u lonġevità akbar meta mqabbla ma' batteriji taċ-ċomb-aċidu. Jistgħu jiżnu terz tal-piż u jagħtu l-istess output.

Iċ-ċiklu tal-ħajja tagħhom huwa vantaġġ kbir ieħor. Għal operazzjoni industrijali, l-għan huwa li l-ispejjeż rikorrenti għal żmien qasir jinżammu għal minimu. B'batteriji tal-jone tal-litju, il-batteriji tal-forklifts jistgħu jdumu tliet darbiet aktar, li jwasslu għal iffrankar kbir ta 'spejjeż fit-tul.

Jistgħu joperaw ukoll f'fond akbar ta 'skariku sa 80% mingħajr ebda impatt fuq il-kapaċità tagħhom. Dan għandu vantaġġ ieħor fl-iffrankar tal-ħin. L-operazzjonijiet m'għandhomx għalfejn jieqfu f'nofs it-triq biex ibiddlu l-batteriji, li jista 'jwassal għal eluf ta' sigħat ta' bniedem ffrankati fuq perjodu kbir biżżejjed.

Iċċarġjar b'Veloċità Għolja

B'batteriji taċ-ċomb-aċidu industrijali, il-ħin normali tal-iċċarġjar huwa ta 'madwar tmien sigħat. Dan huwa ekwivalenti għal shift sħiħ ta '8 sigħat fejn il-batterija ma tkunx disponibbli għall-użu. Konsegwentement, maniġer għandu jagħti kont għal dan il-ħin ta 'waqfien u jixtri batteriji żejda.

Bil-batteriji LiFePO4, dik mhix sfida. Eżempju tajjeb huwa l-ROYPOW batteriji tal-litju LifePO4 industrijali, li jiċċarġjaw erba 'darbiet aktar malajr minn batteriji ta' l-aċidu taċ-ċomb. Benefiċċju ieħor huwa l-abbiltà li tibqa 'effiċjenza waqt il-ħruġ. Il-batteriji tal-aċidu taċ-ċomb ħafna drabi jsofru dewmien fil-prestazzjoni hekk kif joħorġu.

Il-linja ROYPOW ta 'batteriji industrijali wkoll m'għandha l-ebda problemi ta' memorja, grazzi għal sistema effiċjenti ta 'ġestjoni tal-batteriji. Il-batteriji taċ-ċomb ta 'l-aċidu ħafna drabi jbatu minn din il-kwistjoni, li tista' twassal għal nuqqas li tintlaħaq il-kapaċità sħiħa.

Maż-żmien, tikkawża sulfatazzjoni, li tista 'tnaqqas il-ħajja diġà qasira tagħhom bin-nofs. Il-kwistjoni ta 'spiss isseħħ meta l-batteriji ta' l-aċidu taċ-ċomb jinħażnu mingħajr ħlas sħiħ. Il-batteriji tal-litju jistgħu jiġu ċċarġjati f'intervalli qosra u maħżuna fi kwalunkwe kapaċità 'l fuq minn żero mingħajr ebda problemi.

Sigurtà U Immaniġġjar

Il-batteriji LiFePO4 għandhom vantaġġ kbir f'ambjenti industrijali. L-ewwel, għandhom stabbiltà termali kbira. Dawn il-batteriji jistgħu joperaw f'temperaturi sa 131 ° F mingħajr ma jsofru ebda ħsara. Il-batteriji tal-aċidu taċ-ċomb jitilfu sa 80% taċ-ċiklu tal-ħajja tagħhom f'temperatura simili.

Kwistjoni oħra hija l-piż tal-batteriji. Għal kapaċità ta 'batterija simili, batteriji ta' aċidu taċ-ċomb jiżnu b'mod sinifikanti aktar. Bħala tali, ħafna drabi jeħtieġu tagħmir speċifiku u ħin itwal ta 'installazzjoni, li jista' jwassal għal inqas sigħat ta 'bniedem li jintefqu fuq ix-xogħol.

Kwistjoni oħra hija s-sigurtà tal-ħaddiema. B'mod ġenerali, il-batteriji LiFePO4 huma aktar sikuri minn batteriji taċ-ċomb-aċidu. Skont il-linji gwida tal-OSHA, il-batteriji tal-aċidu taċ-ċomb għandhom jinħażnu f'kamra speċjali b'tagħmir iddisinjat biex jelimina d-dħaħen perikolużi. Dan jintroduċi spiża żejda u kumplessità f'operazzjoni industrijali.

Konklużjoni

Il-batteriji tal-jone tal-litju għandhom vantaġġ ċar f'ambjenti industrijali u għal vetturi elettriċi b'veloċità baxxa. Huma jdumu aktar, u b'hekk jiffrankaw il-flus lill-utenti. Dawn il-batteriji huma wkoll manutenzjoni żero, li hija speċjalment importanti f'ambjent industrijali fejn l-iffrankar tal-ispejjeż huwa importanti ħafna.