Kini Awọn Batiri Litiumu Ion

Awọn batiri litiumu-ion jẹ oriṣi olokiki ti kemistri batiri. Anfaani pataki ti awọn batiri wọnyi nfunni ni pe wọn jẹ gbigba agbara. Nitori ẹya ara ẹrọ yii, wọn wa ni ọpọlọpọ awọn ẹrọ olumulo loni ti o nlo batiri kan. Wọn le rii ninu awọn foonu, awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina, ati awọn kẹkẹ gọọfu ti o ni agbara batiri.

Bawo ni Awọn Batiri Lithium-Ion Ṣiṣẹ?

Awọn batiri lithium-ion jẹ ọkan tabi ọpọ awọn sẹẹli lithium-ion. Wọn tun ni igbimọ iyika aabo lati yago fun gbigba agbara ju. Awọn sẹẹli naa ni a pe ni awọn batiri ni kete ti a fi sori ẹrọ ni apoti kan pẹlu igbimọ Circuit aabo.

Ṣe Awọn Batiri Lithium-Ion Kanna Bi Awọn Batiri Lithium bi?

Rara. Batiri litiumu ati batiri litiumu-ion yatọ pupọ. Iyatọ akọkọ ni pe awọn igbehin jẹ gbigba agbara. Iyatọ pataki miiran jẹ igbesi aye selifu. Batiri lithium kan le ṣiṣe to ọdun 12 a ko lo, lakoko ti awọn batiri lithium-ion ni igbesi aye selifu ti o to ọdun mẹta.

Kini Awọn paati bọtini ti Awọn Batiri Litiumu Ion

Awọn sẹẹli litiumu-ion ni awọn paati akọkọ mẹrin. Iwọnyi ni:

Anode

Awọn anode faye gba ina lati gbe lati batiri si ohun ita Circuit. O tun tọju awọn ions litiumu nigba gbigba agbara si batiri naa.

Cathode

Awọn cathode jẹ ohun ti ipinnu awọn sẹẹli ká agbara ati foliteji. O nmu awọn ions lithium jade nigbati o ba n ṣaja batiri naa.

Electrolyte

Electrolyte jẹ ohun elo kan, eyiti o jẹ ọna gbigbe fun awọn ions lithium lati gbe laarin cathode ati anode. O jẹ iyọ, awọn afikun, ati awọn olomi oriṣiriṣi.

The Separator

Ik nkan ni a litiumu-ion cell ni awọn separator. O ṣe bi idena ti ara lati tọju cathode ati anode yato si.

Awọn batiri litiumu-ion ṣiṣẹ nipa gbigbe awọn ions lithium lati cathode si anode ati ni idakeji nipasẹ elekitiroti. Bi awọn ions ṣe nlọ, wọn mu awọn elekitironi ọfẹ ṣiṣẹ ni anode, ṣiṣẹda idiyele ni olugba lọwọlọwọ rere. Awọn elekitironi wọnyi nṣan nipasẹ ẹrọ naa, foonu kan tabi kẹkẹ gọọfu, si olugba odi ati pada sinu cathode. Sisan ọfẹ ti awọn elekitironi inu batiri naa ni idaabobo nipasẹ oluyapa, fi ipa mu wọn si ọna awọn olubasọrọ.

Nigbati o ba gba agbara si batiri litiumu-ion, cathode yoo tu awọn ions litiumu silẹ, wọn yoo lọ si ọna anode. Nigbati o ba n ṣaja, awọn ions litiumu gbe lati anode si cathode, eyiti o n ṣe ṣiṣan ṣiṣan lọwọlọwọ.

Nigbawo Ni Awọn Batiri Lithium-Ion Ṣe Ipilẹṣẹ?

Awọn batiri Lithium-ion ni akọkọ loyun ni awọn ọdun 70 nipasẹ onimọ-jinlẹ Gẹẹsi Stanley Whittingham. Lakoko awọn idanwo rẹ, awọn onimo ijinlẹ sayensi ṣe iwadii ọpọlọpọ awọn kemistri fun batiri ti o le gba agbara funrararẹ. Idanwo akọkọ rẹ jẹ disulfide titanium ati lithium bi awọn amọna. Sibẹsibẹ, awọn batiri yoo kukuru-yika ati gbamu.

Ni awọn ọdun 80, onimọ-jinlẹ miiran, John B. Goodenough, gba ipenija naa. Laipẹ lẹhinna, Akira Yoshino, onimọ-jinlẹ Japanese kan, bẹrẹ iwadii sinu imọ-ẹrọ. Yoshino ati Goodenough fi idi rẹ mulẹ pe irin litiumu ni idi akọkọ ti awọn bugbamu.

Ni awọn ọdun 90, imọ-ẹrọ litiumu-ion bẹrẹ nini isunmọ, yarayara di orisun agbara olokiki ni opin ọdun mẹwa. O ti samisi ni igba akọkọ ti imọ-ẹrọ jẹ iṣowo nipasẹ Sony. Igbasilẹ ailewu ti ko dara ti awọn batiri lithium jẹ ki idagbasoke awọn batiri lithium-ion ṣe idagbasoke.

Lakoko ti awọn batiri lithium le di iwuwo agbara ti o ga julọ, wọn ko ni aabo lakoko gbigba agbara ati idasilẹ. Ni apa keji, awọn batiri lithium-ion jẹ ailewu pupọ lati gba agbara ati idasilẹ nigbati awọn olumulo ba faramọ awọn itọnisọna aabo ipilẹ.

Kini Kemistri Lithium Ion Ti o dara julọ?

Awọn oriṣi lọpọlọpọ ti awọn kemistri batiri litiumu-ion wa. Awọn ti o wa ni iṣowo ni:

Litiumu Titanate
Litiumu nickel koluboti Aluminiomu Oxide
Litiumu nickel Manganese koluboti Oxide
Litiumu Manganese Oxide (LMO)
Litiumu koluboti Oxide
Litiumu Iron Phosphate (LiFePO4)

Ọpọlọpọ awọn iru kemistri lo wa fun awọn batiri litiumu-ion. Ọ̀kọ̀ọ̀kan wọn ní àwọn ìpadàbọ̀ rẹ̀ àti ìsàlẹ̀. Sibẹsibẹ, diẹ ninu awọn dara nikan fun awọn ọran lilo pato. Bii iru bẹẹ, iru ti o mu yoo dale lori awọn iwulo agbara rẹ, isunawo, ifarada ailewu, ati ọran lilo pato.

Sibẹsibẹ, awọn batiri LiFePO4 jẹ aṣayan iṣowo ti o wa julọ julọ. Awọn batiri wọnyi ni elekiturodu erogba graphite, eyiti o ṣiṣẹ bi anode, ati fosifeti bi cathode. Wọn ni igbesi-aye gigun gigun ti o to awọn iyipo 10,000.

Ni afikun, wọn funni ni iduroṣinṣin igbona nla ati pe o le ni aabo lailewu mu awọn abẹwo kukuru ni ibeere. Awọn batiri LiFePO4 ni a ṣe iwọn fun ala-ilẹ salọ igbona ti o to iwọn 510 Fahrenheit, ti o ga julọ ti eyikeyi iru batiri litiumu-ion ti o wa ni iṣowo.

Awọn anfani ti awọn batiri LiFePO4

Ti a ṣe afiwe si acid asiwaju ati awọn batiri orisun litiumu miiran, awọn batiri fosifeti litiumu iron ni anfani nla. Wọn gba agbara ati idasilẹ daradara, ṣiṣe ni pipẹ, ati pe o le jinna cyclelai padanu agbara. Awọn anfani wọnyi tumọ si pe awọn batiri nfunni awọn ifowopamọ iye owo nla lori igbesi aye wọn ni akawe si awọn iru batiri miiran. Ni isalẹ ni wiwo awọn anfani kan pato ti awọn batiri wọnyi ni awọn ọkọ agbara iyara kekere ati ohun elo ile-iṣẹ.

Batiri LiFePO4 Ni Awọn Ọkọ Iyara Kekere

Awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina mọnamọna kekere (LEVs) jẹ awọn ọkọ ẹlẹsẹ mẹrin ti o wọn kere ju 3000 poun. Wọn jẹ agbara nipasẹ awọn batiri ina, eyiti o jẹ ki wọn jẹ yiyan olokiki fun awọn kẹkẹ gọọfu ati awọn lilo ere idaraya miiran.

Nigbati o ba n yan aṣayan batiri fun LEV rẹ, ọkan ninu awọn ero pataki julọ jẹ igbesi aye gigun. Fun apẹẹrẹ, awọn kẹkẹ gọọfu ti batiri ti o ni agbara yẹ ki o ni agbara to lati wakọ ni ayika papa gọọfu 18-iho laisi nini lati gba agbara.

Iṣiro pataki miiran jẹ iṣeto itọju. Batiri to dara ko yẹ ki o nilo itọju kankan lati rii daju igbadun ti o pọ julọ ti iṣẹ isinmi rẹ.

Batiri naa yẹ ki o tun ni anfani lati ṣiṣẹ ni awọn ipo oju ojo oriṣiriṣi. Fun apẹẹrẹ, o yẹ ki o gba ọ laaye lati gọọfu mejeeji ni ooru ooru ati ni isubu nigbati awọn iwọn otutu ba lọ silẹ.

Batiri to dara yẹ ki o tun wa pẹlu eto iṣakoso ti o rii daju pe ko ni igbona tabi tutu pupọ, dinku agbara rẹ.

Ọkan ninu awọn ami iyasọtọ ti o dara julọ ti o pade gbogbo awọn ipilẹ wọnyi ṣugbọn awọn ipo pataki jẹ ROYPOW. Laini wọn ti awọn batiri litiumu LiFePO4 jẹ iwọn fun awọn iwọn otutu ti 4°F si 131°F. Awọn batiri naa wa pẹlu eto iṣakoso batiri ti a ṣe sinu ati pe o rọrun pupọ lati fi sori ẹrọ.

Awọn ohun elo Ile-iṣẹ fun Awọn Batiri Litiumu Ion

Awọn batiri litiumu-ion jẹ aṣayan olokiki ni awọn ohun elo ile-iṣẹ. Kemistri ti o wọpọ julọ ti a lo ni awọn batiri LiFePO4. Diẹ ninu awọn ohun elo ti o wọpọ julọ lati lo awọn batiri wọnyi ni:

Dín ona forklifts
Forklifts Counter iwontunwonsi
3 Kẹkẹ Forklifts
Walkie stackers
Ipari ati aarin ẹlẹṣin

Awọn idi pupọ lo wa ti awọn batiri ion litiumu n dagba ni olokiki ni awọn eto ile-iṣẹ. Awọn akọkọ ni:

Agbara giga Ati Igba aye gigun

Awọn batiri litiumu-ion ni iwuwo agbara ti o tobi ju ati igbesi aye gigun ni akawe si awọn batiri acid-acid. Wọn le ṣe iwọn idamẹta ti iwuwo ati jiṣẹ iṣelọpọ kanna.

Iyipo igbesi aye wọn jẹ anfani pataki miiran. Fun iṣiṣẹ ile-iṣẹ kan, ibi-afẹde ni lati tọju awọn idiyele loorekoore igba kukuru si o kere ju. Pẹlu awọn batiri lithium-ion, awọn batiri forklift le ṣiṣe ni igba mẹta bi gigun, ti o yori si awọn ifowopamọ iye owo nla ni ṣiṣe pipẹ.

Wọn tun le ṣiṣẹ ni ijinle itusilẹ nla ti o to 80% laisi eyikeyi ipa lori agbara wọn. Iyẹn ni anfani miiran ni awọn ifowopamọ akoko. Awọn iṣẹ ṣiṣe ko nilo lati da duro ni aarin-ọna lati yi awọn batiri pada, eyiti o le ja si ẹgbẹẹgbẹrun awọn wakati eniyan ti o fipamọ ni akoko nla to.

Gbigba agbara iyara-giga

Pẹlu awọn batiri acid acid ile-iṣẹ, akoko gbigba agbara deede wa ni ayika wakati mẹjọ. Iyẹn dọgba si gbogbo iyipada wakati 8 nibiti batiri ko si fun lilo. Nitoribẹẹ, oluṣakoso gbọdọ ṣe akọọlẹ fun akoko idaduro yii ati ra awọn batiri afikun.

Pẹlu awọn batiri LiFePO4, iyẹn kii ṣe ipenija. Apẹẹrẹ ti o dara niROYPOW ise LifePO4 litiumu batiri, eyi ti o gba agbara ni igba mẹrin yiyara ju awọn batiri acid asiwaju lọ. Anfaani miiran ni agbara lati duro daradara lakoko idasilẹ. Awọn batiri acid asiwaju nigbagbogbo jiya aisun ni iṣẹ bi wọn ṣe njade.

Laini ROYPOW ti awọn batiri ile-iṣẹ tun ko ni awọn ọran iranti, o ṣeun si eto iṣakoso batiri ti o munadoko. Awọn batiri acid asiwaju nigbagbogbo jiya lati ọran yii, eyiti o le ja si ikuna lati de agbara ni kikun.

Pẹlu akoko, o fa sulfation, eyiti o le ge igbesi aye wọn kuru tẹlẹ ni idaji. Ọrọ naa nigbagbogbo waye nigbati awọn batiri acid acid ti wa ni ipamọ laisi idiyele ni kikun. Awọn batiri litiumu le gba agbara ni awọn aaye arin kukuru ati fipamọ ni eyikeyi agbara loke odo laisi eyikeyi awọn iṣoro.

Aabo Ati mimu

Awọn batiri LiFePO4 ni anfani nla ni awọn eto ile-iṣẹ. Ni akọkọ, wọn ni iduroṣinṣin igbona nla. Awọn batiri wọnyi le ṣiṣẹ ni awọn iwọn otutu ti o to 131°F laisi jiya eyikeyi ibajẹ. Awọn batiri acid asiwaju yoo padanu to 80% ti igbesi aye wọn ni iwọn otutu kanna.

Ọrọ miiran jẹ iwuwo ti awọn batiri. Fun agbara batiri ti o jọra, awọn batiri acid asiwaju ṣe iwuwo pupọ diẹ sii. Bii iru bẹẹ, wọn nigbagbogbo nilo awọn ohun elo kan pato ati akoko fifi sori gigun, eyiti o le ja si awọn wakati eniyan diẹ ti o lo lori iṣẹ naa.

Ọrọ miiran jẹ ailewu osise. Ni gbogbogbo, awọn batiri LiFePO4 jẹ ailewu ju awọn batiri acid acid lọ. Gẹgẹbi awọn itọnisọna OSHA, awọn batiri acid asiwaju gbọdọ wa ni ipamọ ni yara pataki kan pẹlu awọn ohun elo ti a ṣe lati yọkuro awọn eefin ti o lewu. Iyẹn ṣafihan idiyele afikun ati idiju sinu iṣẹ ile-iṣẹ kan.

Ipari

Awọn batiri litiumu-ion ni anfani ti o han gbangba ni awọn eto ile-iṣẹ ati fun awọn ọkọ ina mọnamọna kekere. Wọn ṣiṣe ni pipẹ, nitorinaa fifipamọ owo awọn olumulo. Awọn batiri wọnyi tun jẹ itọju odo, eyiti o ṣe pataki ni pataki ni eto ile-iṣẹ nibiti fifipamọ idiyele jẹ pataki julọ.