Шта су литијум-јонске батерије

Литијум-јонске батерије су популарна врста хемије батерије. Главна предност коју ове батерије нуде је да се оне пуњива. Због ове карактеристике, они се налазе у већини потрошачких уређаја данас користе батерију. Могу се наћи у телефонима, електричним возилима и колицама за голф батерије.

Како раде литијум-јонске батерије?

Литијум-јонске батерије су сачињене од једне или више ћелија литијум-јонских ћелија. Они такође садрже заштитну плочу да се спречи превладавање. Ћелије се називају батеријама које су једном постављене у кућишту са заштитном кругом.

Да ли су литијум-јонске батерије исте као и литијумске батерије?

Не. Литијумска батерија и литијум-јонска батерија су јако различита. Главна разлика је у томе што се потоњи поново пуни. Још једна велика разлика је рок трајања. Литијумска батерија може да траје до 12 година неискоришћена, док литијум-јонске батерије имају рок трајања до 3 године.

Које су кључне компоненте литијум ионских батерија

Литијум-јонске ћелије имају четири главне компоненте. Ово су:

Анода

Анода омогућава електричну енергију да се помера са батерије у спољни круг. Такође чува литијум јоне када пуни батерију.

Катода

Катода је оно што одређује капацитет и напон ћелије. Производи литијум јоне када испуштају батерију.

Електролит

Електролит је материјал, који служи као провод за литијум јони да се креће између катоде и аноде. Састоји се од соли, адитива и разних растварача.

Сепаратор

Завршни комад у литијум-јонској ћелији је сепаратор. Делује као физичка баријера за задржавање катоде и аноде.

Литијум-јонске батерије раде померањем литијум јона из катоде до аноде и обрнуто путем електролита. Како се Иони померају, активирају бесплатне електроне у аноду, стварајући набој на позитивном тренутном колекционару. Ови електрони пролазе кроз уређај, телефонски или голф колица, на негативан колекционар и натраг у катоду. Слободни проток електрона унутар батерије спречава се одвајање, присиљавајући их према контактима.

Када напуните литијум-јонску батерију, катода ће ослободити литијум јоне и крећу се према аноди. Када испуштање, литијум ионс прелазе са аноде до катоде, што ствара проток струје.

Када су измишљене литијум-јонске батерије?

Литијум-јонске батерије први пут су замишљене 70-их енглеском хемичарском Станлеиом Вхиттингхам. Током својих експеримената, научници су истраживали различита хемијска дела за батерију која би се могла поново напунити. Његово прво суђење је укључивало титанијум дисулфид и литијум као електроде. Међутим, батерије би биле кратког круга и експлодирале.

У 80-има, још један научник, Јохн Б. Гооденоугх, преузео је изазов. Убрзо након, Акира Иосхино, јапански хемичар, започео је истраживање технологије. Иосхино и Гооденоугх доказали су да је литијумски метал главни узрок експлозија.

У 90-има је литијум-јонска технологија почела да стиче вуку, брзо постаје популаран извор напајања до краја деценије. Означило је први пут да је технологија комерцијализовала Сони. Та лоша сигурност литијумске батерије подстакла је развој литијум-јонских батерија.

Док литијумске батерије могу имати већу густину енергије, оне су несигурне током пуњења и пражњења. С друге стране, литијум-јонске батерије су сасвим сигурне за наплату и пражњење када се корисници придржавају основних безбедносних смерница.

Која је најбоља хемија литијум јонске јонске јонске

Постоје бројне врсте литијум-јонских хемијских батерија. Комерцијално доступни су:

Литијум титанат
Литијум никл кобалт алуминијум оксид
Литијум никл манган кобалт оксид
Литијумски манган оксид (ЛМО)
Литијум кобалт оксид
Литијум-гвожђе фосфат (Лифепо4)

Постоје бројне врсте хемијских филмова за литијум-јонске батерије. Свака има своје узгој и смањење. Међутим, неки су погодни само за одређене случајеве употребе. Као такав, тип који одаберете ће зависити од ваших потреба за напајањем, буџетом, толеранцијом на сигурност и одређени случај употребе.

Међутим, батерије Лифепо4 су најиме комерцијално доступна опција. Ове батерије садрже графитну угљену електроду, која служи као анод и фосфат као катоду. Имају дугог циклуса дугачког циклуса до 10.000 циклуса.

Поред тога, нуде велику топлотну стабилност и могу сигурно да управљају кратким порастима у потражњи. ЛИФЕПО4 батерије су оцењене за термално пробијени праг до 510 степени Фаренхеита, највише од било које комерцијално доступне тип литијум-јонске батерије.

Предности батерија Лифепо4

У поређењу са оловом киселином и другим литијумским батеријама, литијум-гвожђе фосфатне батерије имају огромну предност. Они наплаћују и празнули ефикасно, трају дуже и могу дубоку ципансионБез губитка капацитета. Ове предности значе да батерије нуде огромне уштеде трошкова током њиховог животног века у поређењу с другим типовима батерије. Испод је поглед на специфичне предности ових батерија у возилима са малим брзинама и индустријске опреме.

ЛИФЕПО4 батерија у возилима са малим брзинама

Електрична возила са ниским брзинама (ЛЕВС) су возила са четири точка која тежи мање од 3000 килограма. Покреће их електричне батерије, што их чини популарним избором за колица за голф и друге рекреативне употребе.

Приликом одабира опције батерије за свој Лев, једно од најважнијих разматрања је дуговечност. На пример, колица за голф батерије треба да имају довољно снаге да се покрену око голф терена од 18 рупа без да се напуни.

Друго важно разматрање је распоред одржавања. Добра батерија не би требало да захтева одржавање да би се осигурало максимално уживање у вашој лаганој активности.

Батерија би такође требало да буде у могућности да делује у разноврсним временским условима. На пример, то би требало да вам омогући голф обоје у летњој топлоти и на паду када температуре падну.

Добра батерија би такође требало да дође и са управљачким системом који осигурава да се не прегреје или превише охлади, понижавајући свој капацитет.

Један од најбољих брендова који испуњава све ове основне, али важне услове је Роипов. Њихов линијски линијски линијски линијумске батерије оцењени су за температуре од 4 ° М до 131 ° Ф. Батерије долазе са уграђеним системом управљања батеријом и изузетно су једноставни за инсталирање.

Индустријске апликације за литијум ионске батерије

Литијум-јонске батерије су популарна опција у индустријским апликацијама. Најчешћа употребљена хемија је батерије ЛифеПО4. Неке од најчешћих опреме за употребу ових батерија су:

Виљушкари на уским пролазима
Виљушкари виљушкари
Виљушкари на 3 точка
Валкие Фолацкерс
Јахачи крајње и средишње

Много је разлога због којих литијум-јонских батерија расте у популарности у индустријским подешавањима. Главни су:

Велики капацитет и дуговечност

Литијум-јонске батерије имају већу густину енергије и дуговечности у поређењу са оловним киселим батеријама. Они могу одмерити трећину тежине и испоручити исти излаз.

Њихов животни циклус је још једна велика предност. За индустријску операцију, циљ је да се краткорочно понављају трошкови на минимум. Са литијум-јонским батеријама, виљушкари могу трајати три пута дуге, што је дугорочно довело до огромне уштеде трошкова.

Такође могу да раде на већој дубини пражњења до 80% без утицаја на њихов капацитет. То има још једну предност у уштеду времена. Операције не треба да заустављају средину да размењују батерије, што може довести до хиљада човека сачуваних у довољно великом периоду.

Пуњење велике брзине

Уз индустријске батерије за оловне киселине, нормално време пуњења је око осам сати. То се изједначава са целокупном 8-сатном сменом где је батерија недоступна за употребу. Сходно томе, менаџер мора да објасни ово застој и купи додатне батерије.

Са батеријама Лифепо4, то није изазов. Добар пример јеРоипов Индустриал Лифепо4 Литијумске батерије, који оптужују четири пута брже од оловних киселих батерија. Још једна корист је способност да остане ефикасна током пражњења. Батерије оловних киселина често трпе заостајање у перформансама док се пражу.

Линија индустријских батерија за ручицу такође нема проблема са памћењем, захваљујући ефикасном систему управљања батеријом. Батерије за оловну киселину често пате од овог питања, што може довести до неуспеха да достигне пуни капацитет.

С временом узрокује сулфацију, што на пола може да смањи свој већ кратки животни век. Питање се често јавља када се батерије оловних киселина чувају без пуног набоја. Литијумске батерије могу се наплаћивати у кратким интервалима и чувати на било којем капацитету изнад нуле без икаквих проблема.

Сигурност и руковање

Лифепо4 батерије имају велику предност у индустријским подешавањима. Прво, имају велику топлотну стабилност. Ове батерије могу радити на температурама до 131 ° Ф без оштећења. Батерије за оловну киселину изгубиле би до 80% свог животног циклуса на сличној температури.

Друго питање је тежина батерија. За сличан капацитет батерије, батерије оловних киселина значајно важе. Као такав, често им је потребна посебна опрема и дуже време инсталације, што може довести до мањег човека проведеног на послу.

Друго питање је безбедност радника. Генерално, батерије Лифепо4 су сигурније од батерија за оловну киселину. Према ОСХА смерницама, оловне киселе батерије морају се чувати у посебној соби са опремом дизајнираним да елиминише опасне димње. То уводи додатни трошкови и сложеност у индустријску операцију.

Закључак

Литијум-јонске батерије имају јасну предност у индустријским подешавањима и електричним возилима са малим брзинама. Они трају дуже, последично уштедећи новац од стране корисника. Ове батерије су такође нулта одржавања, што је посебно важно у индустријском окружењу у којем је најважнија цена трошкова.