Je! Batri za lithiamu ion ni nini

Betri za Lithium-ion ni aina maarufu ya kemia ya betri. Faida kubwa ambayo betri hizi hutoa ni kwamba zinaweza kufikiwa tena. Kwa sababu ya huduma hii, hupatikana katika vifaa vingi vya watumiaji leo ambavyo hutumia betri. Wanaweza kupatikana kwa simu, magari ya umeme, na mikokoteni ya gofu yenye nguvu ya betri.

Je! Batri za lithiamu-ion zinafanyaje kazi?

Betri za lithiamu-ion zinaundwa na seli moja au nyingi za lithiamu-ion. Pia zina bodi ya mzunguko wa kinga kuzuia kuzidi. Seli huitwa betri mara moja zimewekwa kwenye casing na bodi ya mzunguko wa kinga.

Je! Batri za lithiamu-ion ni sawa na betri za lithiamu?

Hapana. Betri ya lithiamu na betri ya lithiamu-ion ni tofauti sana. Tofauti kuu ni kwamba mwisho huweza kufikiwa. Tofauti nyingine kubwa ni maisha ya rafu. Betri ya lithiamu inaweza kudumu hadi miaka 12 isiyotumika, wakati betri za lithiamu-ion zina maisha ya rafu hadi miaka 3.

Je! Ni sehemu gani muhimu za betri za lithiamu ion

Seli za lithiamu-ion zina sehemu kuu nne. Hizi ni:

Anode

Anode inaruhusu umeme kuhama kutoka kwa betri kwenda kwa mzunguko wa nje. Pia huhifadhi ioni za lithiamu wakati wa kuchaji betri.

Cathode

Cathode ndio huamua uwezo wa seli na voltage. Inazalisha ioni za lithiamu wakati wa kutoa betri.

Electrolyte

Electrolyte ni nyenzo, ambayo hutumika kama njia ya ioni za lithiamu kusonga kati ya cathode na anode. Imeundwa na chumvi, nyongeza, na vimumunyisho anuwai.

Mgawanyaji

Sehemu ya mwisho katika kiini cha lithiamu-ion ni mgawanyaji. Inafanya kama kizuizi cha mwili kuweka cathode na anode kando.

Betri za lithiamu-ion hufanya kazi kwa kusonga ioni za lithiamu kutoka cathode hadi anode na kinyume chake kupitia elektroni. Wakati ioni zinavyosonga, zinaamsha elektroni za bure kwenye anode, na kusababisha malipo kwa ushuru mzuri wa sasa. Elektroni hizi hutiririka kupitia kifaa, simu au gari la gofu, kwa ushuru hasi na kurudi kwenye cathode. Mtiririko wa bure wa elektroni ndani ya betri unazuiliwa na mgawanyaji, na kuwalazimisha kuelekea mawasiliano.

Unapotoza betri ya lithiamu-ion, cathode itatoa ioni za lithiamu, na zinaelekea kwenye anode. Wakati wa kutoa, ioni za lithiamu huhama kutoka anode kwenda kwenye cathode, ambayo hutoa mtiririko wa sasa.

Je! Batri za lithiamu-ion ziligunduliwa lini?

Betri za Lithium-ion zilichukuliwa kwanza katika miaka ya 70 na mtaalam wa dawa wa Kiingereza Stanley Whittingham. Wakati wa majaribio yake, wanasayansi walichunguza kemia mbali mbali kwa betri ambayo inaweza kujipanga yenyewe. Kesi yake ya kwanza ilihusisha disulfide ya titani na lithiamu kama elektroni. Walakini, betri zingefanya mzunguko mfupi na kulipuka.

Katika miaka ya 80, mwanasayansi mwingine, John B. Goodenough, alichukua changamoto hiyo. Mara tu baada ya, Akira Yoshino, duka la dawa la Kijapani, alianza utafiti katika teknolojia hiyo. Yoshino na Goodenough walithibitisha kuwa chuma cha lithiamu ndio sababu kuu ya milipuko.

Mnamo miaka ya 90, teknolojia ya lithiamu-ion ilianza kupata traction, haraka ikawa chanzo maarufu cha nguvu mwishoni mwa muongo. Iliashiria mara ya kwanza kwamba teknolojia hiyo iliuzwa na Sony. Rekodi hiyo duni ya usalama wa betri za lithiamu ilichochea maendeleo ya betri za lithiamu-ion.

Wakati betri za lithiamu zinaweza kushikilia wiani mkubwa wa nishati, sio salama wakati wa malipo na kutokwa. Kwa upande mwingine, betri za lithiamu-ion ziko salama kabisa kushtaki na kutekeleza wakati watumiaji wanafuata miongozo ya usalama wa msingi.

Je! Ni kemia bora ya lithiamu ion?

Kuna aina nyingi za kemia za betri za lithiamu-ion. Zinazopatikana kibiashara ni:

Lithium titanate
Lithium nickel cobalt alumini oksidi
Lithium nickel manganese cobalt oxide
Lithium Manganese Oxide (LMO)
Lithium cobalt oxide
Lithium Iron Phosphate (LifePO4)

Kuna aina nyingi za kemia za betri za lithiamu-ion. Kila mmoja ana upsides zake na chini. Walakini, zingine zinafaa tu kwa kesi maalum za utumiaji. Kama hivyo, aina unayochagua itategemea mahitaji yako ya nguvu, bajeti, uvumilivu wa usalama, na kesi maalum ya utumiaji.

Walakini, betri za LifePo4 ndio chaguo linalopatikana kibiashara zaidi. Betri hizi zina elektroni ya kaboni ya grafiti, ambayo hutumika kama anode, na phosphate kama cathode. Wana maisha ya mzunguko mrefu wa mizunguko hadi 10,000.

Kwa kuongeza, wanatoa utulivu mkubwa wa mafuta na wanaweza kushughulikia kwa usalama surges fupi kwa mahitaji. Betri za LifePo4 zimekadiriwa kwa kizingiti cha kukimbia cha mafuta hadi nyuzi 510 Fahrenheit, ya juu zaidi ya aina yoyote ya betri ya lithiamu-ion.

Manufaa ya betri za LifePo4

Ikilinganishwa na asidi inayoongoza na betri zingine za msingi wa lithiamu, betri za lithiamu za chuma zina faida kubwa. Wanatoza na kutekeleza kwa ufanisi, hudumu kwa muda mrefu, na wanaweza sana cyclebila kupoteza uwezo. Faida hizi zinamaanisha kuwa betri hutoa akiba kubwa ya gharama juu ya maisha yao ikilinganishwa na aina zingine za betri. Chini ni kuangalia faida maalum za betri hizi katika magari ya nguvu ya chini na vifaa vya viwandani.

Betri ya LifePo4 katika magari yenye kasi ndogo

Magari ya umeme yenye kasi ya chini (LEVs) ni magari yenye magurudumu manne ambayo yana uzito wa chini ya pauni 3000. Zinaendeshwa na betri za umeme, ambayo inawafanya chaguo maarufu kwa mikokoteni ya gofu na matumizi mengine ya burudani.

Wakati wa kuchagua chaguo la betri kwa LEV yako, moja ya maanani muhimu ni maisha marefu. Kwa mfano, mikokoteni ya gofu yenye nguvu ya betri inapaswa kuwa na nguvu ya kutosha kuendesha karibu na uwanja wa gofu wa shimo 18 bila kuwa na recharge.

Kuzingatia nyingine muhimu ni ratiba ya matengenezo. Betri nzuri haipaswi kuhitaji matengenezo ili kuhakikisha starehe za shughuli zako za burudani.

Betri inapaswa pia kuwa na uwezo wa kufanya kazi katika hali tofauti za hali ya hewa. Kwa mfano, inapaswa kukuruhusu gofu katika joto la majira ya joto na katika msimu wa joto wakati joto linashuka.

Betri nzuri inapaswa pia kuja na mfumo wa kudhibiti ambao inahakikisha haina overheat au baridi sana, inadhoofisha uwezo wake.

Moja ya chapa bora ambayo hukutana na hali hizi zote za msingi lakini muhimu ni Roypow. Mstari wao wa betri za lithiamu za LifePo4 zinakadiriwa kwa joto la 4 ° F hadi 131 ° F. Betri huja na mfumo wa usimamizi wa betri uliojengwa ndani na ni rahisi sana kusanikisha.

Maombi ya viwandani kwa betri za lithiamu ion

Betri za Lithium-Ion ni chaguo maarufu katika matumizi ya viwandani. Kemia ya kawaida inayotumika ni betri za LifePo4. Baadhi ya vifaa vya kawaida kutumia betri hizi ni:

Nyembamba aisle forklifts
Forklifts za kukabiliana
3 Forklifts ya gurudumu
Walkie Stackers
Mwisho na waendeshaji wa kituo

Kuna sababu nyingi kwa nini betri za lithiamu ion zinakua katika umaarufu katika mipangilio ya viwanda. Zile kuu ni:

Uwezo wa juu na maisha marefu

Betri za lithiamu-ion zina wiani mkubwa wa nishati na maisha marefu ikilinganishwa na betri za asidi-inayoongoza. Wanaweza kupima theluthi ya uzani na kutoa pato sawa.

Mzunguko wao wa maisha ni faida nyingine kubwa. Kwa operesheni ya viwanda, lengo ni kuweka gharama za kurudia kwa muda mfupi kwa kiwango cha chini. Na betri za lithiamu-ion, betri za forklift zinaweza kudumu mara tatu kwa muda mrefu, na kusababisha akiba kubwa ya gharama mwishowe.

Wanaweza pia kufanya kazi kwa kina kubwa cha kutokwa kwa hadi 80% bila athari yoyote kwa uwezo wao. Hiyo ina faida nyingine katika akiba ya wakati. Operesheni haziitaji kusimamisha katikati ili kubadilisha betri, ambazo zinaweza kusababisha maelfu ya masaa ya mwanadamu kuokolewa kwa kipindi kikubwa cha kutosha.

Malipo ya kasi kubwa

Na betri za asidi ya viwandani, wakati wa kawaida wa malipo ni karibu masaa nane. Hiyo ni sawa na mabadiliko yote ya masaa 8 ambapo betri haipatikani kwa matumizi. Kwa hivyo, meneja lazima atoe akaunti hii ya kupumzika na kununua betri za ziada.

Na betri za LifePo4, hiyo sio changamoto. Mfano mzuri niRoypow Viwanda Lifepo4 Lithium Betri, ambayo hutoza mara nne haraka kuliko betri za asidi. Faida nyingine ni uwezo wa kubaki mzuri wakati wa kutokwa. Betri za asidi za risasi mara nyingi hupata shida katika utendaji wakati zinatoka.

Mstari wa Roypow wa betri za viwandani pia hauna maswala ya kumbukumbu, shukrani kwa mfumo mzuri wa usimamizi wa betri. Betri za asidi zinazoongoza mara nyingi zinakabiliwa na suala hili, ambalo linaweza kusababisha kutofaulu kufikia uwezo kamili.

Kwa wakati, husababisha sulfation, ambayo inaweza kukata maisha yao mafupi tayari katika nusu. Suala mara nyingi hufanyika wakati betri za asidi ya risasi huhifadhiwa bila malipo kamili. Betri za Lithium zinaweza kushtakiwa kwa vipindi vifupi na kuhifadhiwa kwa uwezo wowote juu ya sifuri bila shida yoyote.

Usalama na utunzaji

Betri za LifePo4 zina faida kubwa katika mipangilio ya viwanda. Kwanza, wana utulivu mkubwa wa mafuta. Betri hizi zinaweza kufanya kazi kwa joto la hadi 131 ° F bila kuteseka kwa uharibifu wowote. Betri za asidi zingepoteza hadi 80% ya mzunguko wa maisha yao kwa joto linalofanana.

Suala jingine ni uzani wa betri. Kwa uwezo sawa wa betri, betri za asidi ya risasi zina uzito zaidi. Kama hivyo, mara nyingi wanahitaji vifaa maalum na wakati mrefu wa ufungaji, ambao unaweza kusababisha masaa machache ya watu yaliyotumiwa kwenye kazi.

Suala lingine ni usalama wa mfanyakazi. Kwa ujumla, betri za LifePo4 ni salama kuliko betri za asidi-inayoongoza. Kulingana na miongozo ya OSHA, betri za asidi ya risasi lazima zihifadhiwe kwenye chumba maalum na vifaa vilivyoundwa ili kuondoa mafusho hatari. Hiyo inaleta gharama ya ziada na ugumu katika operesheni ya viwanda.

Hitimisho

Betri za Lithium-Ion zina faida wazi katika mipangilio ya viwandani na kwa magari ya umeme yenye kasi ya chini. Wao hudumu kwa muda mrefu, na hivyo kuokoa watumiaji pesa. Betri hizi pia ni matengenezo ya sifuri, ambayo ni muhimu sana katika mpangilio wa viwanda ambapo kuokoa gharama ni kubwa.