लिथियम आयन ब्याट्रीहरू के हुन्?

लिथियम आयन ब्याट्री ब्याट्री रसायन को एक लोकप्रिय प्रकार हो। यी ब्याट्रीहरूले प्रस्ताव गर्ने एउटा प्रमुख फाइदा भनेको तिनीहरू रिचार्जयोग्य छन्। यस सुविधाको कारण, तिनीहरू आज ब्याट्री प्रयोग गर्ने अधिकांश उपभोक्ता उपकरणहरूमा भेटिन्छन्। तिनीहरू फोन, विद्युतीय सवारी, र ब्याट्री-संचालित गोल्फ कार्टहरूमा फेला पार्न सकिन्छ।

लिथियम-आयन ब्याट्रीले कसरी काम गर्छ?

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू एक वा धेरै लिथियम-आयन कक्षहरू मिलेर बनेका हुन्छन्। तिनीहरूले ओभरचार्जिंग रोक्नको लागि सुरक्षात्मक सर्किट बोर्ड पनि समावेश गर्दछ। सेलहरूलाई ब्याट्री भनिन्छ एक पटक सुरक्षात्मक सर्किट बोर्डको साथ आवरणमा स्थापना गरियो।

के लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू लिथियम ब्याट्रीहरू जस्तै हुन्?

होइन। लिथियम ब्याट्री र लिथियम आयन ब्याट्री एकदमै फरक हुन्छ। मुख्य भिन्नता यो हो कि पछिल्लो रिचार्जेबल हो। अर्को प्रमुख भिन्नता शेल्फ जीवन हो। लिथियम ब्याट्री प्रयोग नगरिएको १२ वर्षसम्म टिक्न सक्छ, जबकि लिथियम-आयन ब्याट्रीको शेल्फ लाइफ ३ वर्षसम्म हुन्छ।

लिथियम आयन ब्याट्री को मुख्य घटक के हो?

लिथियम-आयन कोशिकाहरूमा चार मुख्य घटकहरू छन्। यी हुन्:

एनोड

एनोडले बिजुलीलाई ब्याट्रीबाट बाहिरी सर्किटमा सार्न अनुमति दिन्छ। यसले ब्याट्री चार्ज गर्दा लिथियम आयनहरू पनि भण्डारण गर्दछ।

क्याथोड

क्याथोडले सेलको क्षमता र भोल्टेज निर्धारण गर्छ। ब्याट्री डिस्चार्ज गर्दा यसले लिथियम आयनहरू उत्पादन गर्दछ।

इलेक्ट्रोलाइट

इलेक्ट्रोलाइट एक सामग्री हो, जसले क्याथोड र एनोडको बीचमा सार्न लिथियम आयनहरूको लागि नालीको रूपमा काम गर्दछ। यो लवण, additives, र विभिन्न सॉल्भेन्ट्स मिलेर बनेको छ।

विभाजक

लिथियम-आयन सेलमा अन्तिम टुक्रा विभाजक हो। यसले क्याथोड र एनोडलाई अलग राख्नको लागि भौतिक बाधाको रूपमा कार्य गर्दछ।

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूले लिथियम आयनहरूलाई क्याथोडबाट एनोडमा सारेर काम गर्दछ र यसको विपरीत इलेक्ट्रोलाइट मार्फत। आयनहरू सर्दा, तिनीहरूले एनोडमा नि: शुल्क इलेक्ट्रोनहरू सक्रिय गर्दछ, सकारात्मक वर्तमान कलेक्टरमा चार्ज सिर्जना गर्दछ। यी इलेक्ट्रोनहरू यन्त्र, फोन वा गल्फ कार्टबाट नकारात्मक कलेक्टरमा र क्याथोडमा फर्किन्छन्। ब्याट्री भित्र इलेक्ट्रोन को नि: शुल्क प्रवाह विभाजक द्वारा रोकिएको छ, तिनीहरूलाई सम्पर्क तिर जबरजस्ती।

जब तपाइँ लिथियम-आयन ब्याट्री चार्ज गर्नुहुन्छ, क्याथोडले लिथियम आयनहरू छोड्नेछ, र तिनीहरू एनोड तिर जान्छन्। डिस्चार्ज गर्दा, लिथियम आयनहरू एनोडबाट क्याथोडमा सर्छन्, जसले प्रवाहको प्रवाह उत्पन्न गर्दछ।

लिथियम-आयन ब्याट्री कहिले आविष्कार गरियो?

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू पहिलो पटक 70 को दशकमा अंग्रेजी रसायनशास्त्री स्टेनली व्हिटिङ्घमले कल्पना गरेका थिए। आफ्नो प्रयोगको क्रममा, वैज्ञानिकहरूले ब्याट्रीको लागि विभिन्न रसायनहरू अनुसन्धान गरे जुन आफैलाई रिचार्ज गर्न सक्छ। उनको पहिलो परीक्षणमा इलेक्ट्रोडको रूपमा टाइटेनियम डाइसल्फाइड र लिथियम समावेश थियो। यद्यपि, ब्याट्रीहरू सर्ट-सर्किट र विस्फोट हुनेछन्।

८० को दशकमा अर्का वैज्ञानिक जोन बी गुडइनफले यो चुनौती लिए। चाँडै, अकिरा योशिनो, एक जापानी रसायनशास्त्री, प्रविधिमा अनुसन्धान सुरु गरे। योशिनो र गुडइनफले प्रमाणित गरे कि विस्फोटको मुख्य कारण लिथियम धातु थियो।

90 को दशकमा, लिथियम-आयन टेक्नोलोजीले कर्षण प्राप्त गर्न थाल्यो, चाँडै दशकको अन्त्यमा एक लोकप्रिय शक्ति स्रोत बन्यो। यो पहिलो पटक सोनी द्वारा टेक्नोलोजी व्यवसायीकरण गरिएको थियो। लिथियम ब्याट्रीहरूको त्यो खराब सुरक्षा रेकर्डले लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको विकासलाई प्रेरित गर्‍यो।

जबकि लिथियम ब्याट्रीहरूले उच्च ऊर्जा घनत्व राख्न सक्छ, तिनीहरू चार्ज र डिस्चार्जको समयमा असुरक्षित छन्। अर्कोतर्फ, प्रयोगकर्ताहरूले आधारभूत सुरक्षा दिशानिर्देशहरू पालना गर्दा लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू चार्ज र डिस्चार्ज गर्न एकदमै सुरक्षित हुन्छन्।

उत्तम लिथियम आयन रसायन के हो?

त्यहाँ धेरै प्रकारका लिथियम-आयन ब्याट्री रसायनहरू छन्। व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध छन्:

लिथियम टाइटनेट
लिथियम निकल कोबाल्ट एल्युमिनियम अक्साइड
लिथियम निकल म्यांगनीज कोबाल्ट अक्साइड
लिथियम म्यांगनीज अक्साइड (LMO)
लिथियम कोबाल्ट अक्साइड
लिथियम फलाम फास्फेट (LiFePO4)

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको लागि धेरै प्रकारका रसायनहरू छन्। प्रत्येकको आ-आफ्नै अपसाइड र डाउनसाइडहरू छन्। यद्यपि, केहि विशेष प्रयोगका केसहरूको लागि मात्र उपयुक्त छन्। जस्तै, तपाईले रोज्नु भएको प्रकार तपाईको पावर आवश्यकता, बजेट, सुरक्षा सहिष्णुता, र विशिष्ट प्रयोग केसमा निर्भर हुनेछ।

यद्यपि, LiFePO4 ब्याट्रीहरू सबैभन्दा व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध विकल्प हुन्। यी ब्याट्रीहरूमा ग्रेफाइट कार्बन इलेक्ट्रोड हुन्छ, जसले एनोडको रूपमा काम गर्दछ, र क्याथोडको रूपमा फस्फेट। तिनीहरूसँग 10,000 चक्र सम्मको लामो चक्र जीवन छ।

थप रूपमा, तिनीहरूले उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता प्रदान गर्छन् र सुरक्षित रूपमा मागमा छोटो सर्जहरू ह्यान्डल गर्न सक्छन्। LiFePO4 ब्याट्रीहरूलाई 510 डिग्री फरेनहाइट सम्मको थर्मल रनअवे थ्रेसहोल्डको लागि मूल्याङ्कन गरिन्छ, जुन कुनै पनि व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध लिथियम-आयन ब्याट्री प्रकारको उच्चतम हो।

LiFePO4 ब्याट्रीका फाइदाहरू

लीड एसिड र अन्य लिथियम-आधारित ब्याट्रीहरूको तुलनामा, लिथियम आइरन फास्फेट ब्याट्रीहरूको ठूलो फाइदा छ। तिनीहरू कुशलतापूर्वक चार्ज र डिस्चार्ज हुन्छन्, लामो समयसम्म टिक्छन्, र गहिरो cy गर्न सक्छन्cleक्षमता गुमाउनु बिना। यी फाइदाहरूको अर्थ ब्याट्रीहरूले अन्य ब्याट्री प्रकारहरूको तुलनामा आफ्नो जीवनकालमा ठूलो लागत बचत प्रदान गर्दछ। तल कम-स्पीड पावर वाहनहरू र औद्योगिक उपकरणहरूमा यी ब्याट्रीहरूको विशेष फाइदाहरूमा एक नजर छ।

LiFePO4 ब्याट्री कम-स्पीड सवारी साधनहरूमा

कम गतिको विद्युतीय सवारी साधनहरू (LEVs) चार पाङ्ग्रे सवारी साधनहरू हुन् जसको तौल 3000 पाउण्डभन्दा कम हुन्छ। तिनीहरू इलेक्ट्रिक ब्याट्रीहरूद्वारा संचालित हुन्छन्, जसले तिनीहरूलाई गोल्फ कार्टहरू र अन्य मनोरञ्जन प्रयोगहरूको लागि लोकप्रिय विकल्प बनाउँछ।

तपाईंको LEV को लागि ब्याट्री विकल्प छनोट गर्दा, सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण विचारहरू मध्ये एक दीर्घायु हो। उदाहरणका लागि, ब्याट्री-संचालित गल्फ कार्टहरू रिचार्ज नगरी 18-होल गोल्फ कोर्स वरिपरि ड्राइभ गर्न पर्याप्त शक्ति हुनुपर्छ।

अर्को महत्त्वपूर्ण विचार मर्मत तालिका हो। एक राम्रो ब्याट्री आफ्नो आराम गतिविधि को अधिकतम आनन्द सुनिश्चित गर्न कुनै मर्मत आवश्यक पर्दैन।

ब्याट्रीले विभिन्न मौसममा पनि काम गर्न सक्षम हुनुपर्छ। उदाहरणका लागि, यसले तपाइँलाई गर्मीको गर्मी र पतनमा दुवै गल्फ गर्न अनुमति दिनुपर्छ जब तापमान घट्छ।

एक राम्रो ब्याट्री पनि एक नियन्त्रण प्रणाली संग आउनु पर्छ जसले यो सुनिश्चित गर्दछ कि यो धेरै तातो वा चिसो छैन, यसको क्षमता घटाउँछ।

यी सबै आधारभूत तर महत्त्वपूर्ण सर्तहरू पूरा गर्ने उत्कृष्ट ब्रान्डहरू मध्ये एक ROYPOW हो। तिनीहरूको LiFePO4 लिथियम ब्याट्रीहरूको लाइनलाई 4°F देखि 131°F सम्मको तापक्रमको लागि मूल्याङ्कन गरिएको छ। ब्याट्रीहरू इन-बिल्ट ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणालीसँग आउँछन् र स्थापना गर्न एकदमै सजिलो हुन्छ।

लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको लागि औद्योगिक अनुप्रयोगहरू

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू औद्योगिक अनुप्रयोगहरूमा लोकप्रिय विकल्प हुन्। प्रयोग गरिएको सबैभन्दा सामान्य रसायन LiFePO4 ब्याट्री हो। यी ब्याट्रीहरू प्रयोग गर्नका लागि केही सामान्य उपकरणहरू हुन्:

साँघुरो गलियारे फोर्कलिफ्टहरू
काउन्टरब्यान्स्ड फोर्कलिफ्टहरू
३ पाङ्ग्रा फोर्कलिफ्टहरू
वाकी स्ट्याकरहरू
अन्त र केन्द्र सवारहरू

त्यहाँ धेरै कारणहरू छन् किन लिथियम आयन ब्याट्रीहरू औद्योगिक सेटिङहरूमा लोकप्रियतामा बढ्दै छन्। मुख्य हुन्:

उच्च क्षमता र दीर्घायु

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा लीड-एसिड ब्याट्रीहरूको तुलनामा ठूलो ऊर्जा घनत्व र दीर्घायु हुन्छ। तिनीहरूले तौलको एक तिहाइ तौल गर्न सक्छन् र उही आउटपुट डेलिभर गर्न सक्छन्।

तिनीहरूको जीवन चक्र अर्को ठूलो फाइदा हो। औद्योगिक सञ्चालनको लागि, लक्ष्य भनेको छोटो अवधिको आवर्ती लागतहरूलाई न्यूनतममा राख्नु हो। लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूसँग, फोर्कलिफ्ट ब्याट्रीहरू तीन गुणा लामो समयसम्म टिक्न सक्छ, जसले लामो समयसम्म ठूलो लागत बचत गर्दछ।

तिनीहरूले आफ्नो क्षमतामा कुनै असर नगरी 80% सम्मको डिस्चार्जको ठूलो गहिराइमा पनि काम गर्न सक्छन्। यो समय बचत मा अर्को फाइदा छ। ब्याट्रीहरू स्वैप गर्नको लागि सञ्चालनहरू बीचमा रोक्न आवश्यक पर्दैन, जसले ठूलो पर्याप्त अवधिमा हजारौं मानव-घण्टा बचत गर्न सक्छ।

उच्च गति चार्ज

औद्योगिक लीड-एसिड ब्याट्रीहरूसँग, सामान्य चार्ज समय लगभग आठ घण्टा हुन्छ। त्यो पूरै 8-घण्टा शिफ्टको बराबर हो जहाँ ब्याट्री प्रयोगको लागि उपलब्ध छैन। फलस्वरूप, एक प्रबन्धकले यो डाउनटाइमको लागि खाता हुनुपर्छ र अतिरिक्त ब्याट्रीहरू खरिद गर्नुपर्छ।

LiFePO4 ब्याट्रीहरूसँग, त्यो चुनौती होइन। एउटा राम्रो उदाहरण होROYPOW औद्योगिक LifePO4 लिथियम ब्याट्रीहरूलेड एसिड ब्याट्री भन्दा चार गुणा छिटो चार्ज हुन्छ। अर्को फाइदा डिस्चार्जको समयमा कुशल रहने क्षमता हो। लीड एसिड ब्याट्रीहरू प्रायः डिस्चार्ज हुँदा प्रदर्शनमा ढिलाइ हुन्छ।

औद्योगिक ब्याट्रीहरूको ROYPOW लाइनमा पनि मेमोरी समस्याहरू छैनन्, एक कुशल ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणालीको लागि धन्यवाद। लीड एसिड ब्याट्रीहरू प्राय: यस समस्याबाट ग्रस्त हुन्छन्, जसले पूर्ण क्षमतामा पुग्न असफल हुन सक्छ।

समयको साथ, यसले सल्फेसनको कारण बनाउँछ, जसले तिनीहरूको पहिले नै छोटो आयु आधामा कटौती गर्न सक्छ। यो समस्या अक्सर तब हुन्छ जब लीड एसिड ब्याट्रीहरू पूर्ण चार्ज बिना भण्डारण गरिन्छ। लिथियम ब्याट्रीहरू छोटो अन्तरालहरूमा चार्ज गर्न सकिन्छ र कुनै पनि समस्या बिना शून्य भन्दा माथि कुनै पनि क्षमतामा भण्डारण गर्न सकिन्छ।

सुरक्षा र ह्यान्डलिंग

LiFePO4 ब्याट्रीहरूको औद्योगिक सेटिङहरूमा ठूलो फाइदा छ। पहिलो, तिनीहरूसँग ठूलो थर्मल स्थिरता छ। यी ब्याट्रीहरूले 131 डिग्री फारेनहाइट सम्मको तापक्रममा कुनै पनि नोक्सान नगरी काम गर्न सक्छन्। लीड एसिड ब्याट्रीहरूले समान तापमानमा आफ्नो जीवन चक्रको 80% सम्म गुमाउनेछन्।

अर्को मुद्दा ब्याट्री को वजन हो। समान ब्याट्री क्षमताको लागि, लीड एसिड ब्याट्रीहरू उल्लेखनीय रूपमा बढी तौल हुन्छन्। जस्तै, तिनीहरूलाई प्राय: विशेष उपकरण र लामो स्थापना समय चाहिन्छ, जसले काममा कम मानव-घण्टा खर्च गर्न सक्छ।

अर्को मुद्दा कामदारको सुरक्षा हो। सामान्यतया, LiFePO4 ब्याट्रीहरू लीड-एसिड ब्याट्रीहरू भन्दा सुरक्षित छन्। OSHA दिशानिर्देशहरू अनुसार, लेड एसिड ब्याट्रीहरू खतरनाक धुवाँ हटाउन डिजाइन गरिएको उपकरणहरू सहितको विशेष कोठामा भण्डारण गर्नुपर्छ। यसले औद्योगिक सञ्चालनमा अतिरिक्त लागत र जटिलताको परिचय दिन्छ।

निष्कर्ष

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू औद्योगिक सेटिङहरूमा र कम-स्पीड इलेक्ट्रिक सवारीहरूको लागि स्पष्ट फाइदा छ। तिनीहरू लामो समयसम्म टिक्छन्, फलस्वरूप प्रयोगकर्ताहरूको पैसा बचत गर्छन्। यी ब्याट्रीहरू शून्य मर्मतसम्भार पनि हुन्, जुन विशेष गरी औद्योगिक सेटिङमा महत्त्वपूर्ण हुन्छ जहाँ लागत बचत सर्वोपरि हुन्छ।