Beth yw Batris Lithiwm Ion

Mae batris lithiwm-ion yn fath poblogaidd o gemeg batri. Mantais fawr y mae'r batris hyn yn ei gynnig yw eu bod yn ailwefradwy. Oherwydd y nodwedd hon, maent i'w cael yn y rhan fwyaf o ddyfeisiau defnyddwyr heddiw sy'n defnyddio batri. Gellir dod o hyd iddynt mewn ffonau, cerbydau trydan, a chartiau golff sy'n cael eu pweru gan fatris.

Sut Mae Batris Lithiwm-Ion yn Gweithio?

Mae batris lithiwm-ion wedi'u gwneud o un neu fwy o gelloedd lithiwm-ion. Maent hefyd yn cynnwys bwrdd cylched amddiffynnol i atal gorwefru. Gelwir y celloedd yn fatris ar ôl eu gosod mewn casin gyda bwrdd cylched amddiffynnol.

A yw Batris Lithiwm-Ion yr Un Beth â Batris Lithiwm?

Na. Mae batri lithiwm a batri lithiwm-ion yn wahanol iawn. Y prif wahaniaeth yw bod yr olaf yn ailwefradwy. Gwahaniaeth mawr arall yw'r oes silff. Gall batri lithiwm bara hyd at 12 mlynedd heb ei ddefnyddio, tra bod gan fatris lithiwm-ion oes silff o hyd at 3 blynedd.

Beth yw Prif Gydrannau Batris Lithiwm Ion

Mae gan gelloedd lithiwm-ion bedwar prif gydran. Dyma nhw:

Anod

Mae'r anod yn caniatáu i drydan symud o'r batri i gylched allanol. Mae hefyd yn storio ïonau lithiwm wrth wefru'r batri.

Cathod

Y catod sy'n pennu capasiti a foltedd y gell. Mae'n cynhyrchu ïonau lithiwm wrth ollwng y batri.

Electrolyt

Mae'r electrolyt yn ddeunydd sy'n gwasanaethu fel dwythell i ïonau lithiwm symud rhwng y catod a'r anod. Mae'n cynnwys halwynau, ychwanegion, ac amrywiol doddyddion.

Y Gwahanydd

Y darn olaf mewn cell lithiwm-ion yw'r gwahanydd. Mae'n gweithredu fel rhwystr ffisegol i gadw'r catod a'r anod ar wahân.

Mae batris lithiwm-ion yn gweithio trwy symud ïonau lithiwm o'r catod i'r anod ac i'r gwrthwyneb trwy'r electrolyt. Wrth i'r ïonau symud, maent yn actifadu electronau rhydd yn yr anod, gan greu gwefr yn y casglwr cerrynt positif. Mae'r electronau hyn yn llifo trwy'r ddyfais, ffôn neu gart golff, i'r casglwr negatif ac yn ôl i'r catod. Mae llif rhydd electronau y tu mewn i'r batri yn cael ei atal gan y gwahanydd, gan eu gorfodi tuag at y cysylltiadau.

Pan fyddwch chi'n gwefru batri lithiwm-ion, bydd y catod yn rhyddhau ïonau lithiwm, ac maen nhw'n symud tuag at yr anod. Wrth ollwng, mae ïonau lithiwm yn symud o'r anod i'r catod, sy'n cynhyrchu llif o gerrynt.

Pryd Cafodd Batris Lithiwm-Ion eu Dyfeisio?

Cafodd batris lithiwm-ion eu dyfeisio gyntaf yn y 70au gan y cemegydd Seisnig Stanley Whittingham. Yn ystod ei arbrofion, ymchwiliodd y gwyddonwyr i wahanol gemegau ar gyfer batri a allai ailwefru ei hun. Roedd ei dreial cyntaf yn cynnwys titaniwm disulfide a lithiwm fel yr electrodau. Fodd bynnag, byddai'r batris yn cylched fer ac yn ffrwydro.

Yn yr 80au, derbyniodd gwyddonydd arall, John B. Goodenough, yr her. Yn fuan wedyn, dechreuodd Akira Yoshino, cemegydd o Japan, ymchwilio i'r dechnoleg. Profodd Yoshino a Goodenough mai metel lithiwm oedd prif achos ffrwydradau.

Yn y 90au, dechreuodd technoleg lithiwm-ion ennill tyniant, gan ddod yn ffynhonnell pŵer boblogaidd yn gyflym erbyn diwedd y degawd. Dyma'r tro cyntaf i'r dechnoleg gael ei masnacheiddio gan Sony. Ysgogodd y record diogelwch gwael honno o fatris lithiwm ddatblygiad batris lithiwm-ion.

Er y gall batris lithiwm ddal dwysedd ynni uwch, maent yn anniogel wrth wefru a rhyddhau. Ar y llaw arall, mae batris lithiwm-ion yn eithaf diogel i'w gwefru a'u rhyddhau pan fydd defnyddwyr yn cadw at ganllawiau diogelwch sylfaenol.

Beth yw'r Cemeg Ion Lithiwm Gorau?

Mae nifer o fathau o gemegau batri lithiwm-ion. Y rhai sydd ar gael yn fasnachol yw:

Titanad Lithiwm
Lithiwm Nicel Cobalt Alwminiwm Ocsid
Lithiwm Nicel Manganîs Cobalt Ocsid
Ocsid Manganîs Lithiwm (LMO)
Ocsid Cobalt Lithiwm
Ffosffad Haearn Lithiwm (LiFePO4)

Mae yna nifer o fathau o gemegau ar gyfer batris lithiwm-ion. Mae gan bob un ei fanteision a'i anfanteision. Fodd bynnag, dim ond ar gyfer achosion defnydd penodol y mae rhai yn addas. O'r herwydd, bydd y math a ddewiswch yn dibynnu ar eich anghenion pŵer, cyllideb, goddefgarwch diogelwch, ac achos defnydd penodol.

Fodd bynnag, batris LiFePO4 yw'r opsiwn mwyaf masnachol sydd ar gael. Mae'r batris hyn yn cynnwys electrod carbon graffit, sy'n gwasanaethu fel yr anod, a ffosffad fel y catod. Mae ganddynt oes cylch hir o hyd at 10,000 o gylchoedd.

Yn ogystal, maent yn cynnig sefydlogrwydd thermol gwych a gallant ymdopi'n ddiogel â chyfnodau byr mewn galw. Mae batris LiFePO4 wedi'u graddio ar gyfer trothwy rhedeg thermol o hyd at 510 gradd Fahrenheit, yr uchaf o unrhyw fath o fatri lithiwm-ion sydd ar gael yn fasnachol.

Manteision Batris LiFePO4

O'i gymharu â batris asid plwm a batris eraill sy'n seiliedig ar lithiwm, mae gan fatris ffosffad haearn lithiwm fantais enfawr. Maent yn gwefru ac yn rhyddhau'n effeithlon, yn para'n hirach, a gallant ailgylchu'n ddwfn.cleheb golli capasiti. Mae'r manteision hyn yn golygu bod y batris yn cynnig arbedion cost enfawr dros eu hoes o'i gymharu â mathau eraill o fatris. Isod mae golwg ar fanteision penodol y batris hyn mewn cerbydau pŵer cyflymder isel ac offer diwydiannol.

Batri LiFePO4 mewn Cerbydau Cyflymder Araf

Cerbydau trydan cyflymder isel (LEVs) yw cerbydau pedair olwyn sy'n pwyso llai na 3000 pwys. Maent yn cael eu pweru gan fatris trydan, sy'n eu gwneud yn ddewis poblogaidd ar gyfer certiau golff a defnyddiau hamdden eraill.

Wrth ddewis yr opsiwn batri ar gyfer eich LEV, un o'r ystyriaethau pwysicaf yw hirhoedledd. Er enghraifft, dylai certiau golff â phŵer batri fod â digon o bŵer i yrru o amgylch cwrs golff 18 twll heb orfod ailwefru.

Ystyriaeth bwysig arall yw'r amserlen cynnal a chadw. Ni ddylai batri da fod angen unrhyw waith cynnal a chadw er mwyn sicrhau'r mwynhad mwyaf o'ch gweithgaredd hamddenol.

Dylai'r batri hefyd allu gweithredu mewn amodau tywydd amrywiol. Er enghraifft, dylai ganiatáu ichi chwarae golff yng ngwres yr haf ac yn yr hydref pan fydd y tymheredd yn gostwng.

Dylai batri da hefyd ddod gyda system reoli sy'n sicrhau nad yw'n gorboethi nac yn oeri gormod, gan ddirywio ei gapasiti.

Un o'r brandiau gorau sy'n bodloni'r holl amodau sylfaenol ond pwysig hyn yw ROYPOW. Mae eu llinell o fatris lithiwm LiFePO4 wedi'u graddio ar gyfer tymereddau o 4°F i 131°F. Daw'r batris gyda system rheoli batri fewnol ac maent yn hynod o hawdd i'w gosod.

Cymwysiadau Diwydiannol ar gyfer Batris Lithiwm-Ion

Mae batris lithiwm-ion yn opsiwn poblogaidd mewn cymwysiadau diwydiannol. Y cemeg a ddefnyddir amlaf yw batris LiFePO4. Dyma rai o'r offer mwyaf cyffredin i ddefnyddio'r batris hyn:

Fforch godi eiliau cul
Fforch godi gwrthbwysol
Fforch godi 3 Olwyn
Pentyrrau walkie
Beicwyr diwedd a chanol

Mae yna lawer o resymau pam mae batris lithiwm-ïon yn tyfu mewn poblogrwydd mewn lleoliadau diwydiannol. Y prif rai yw:

Capasiti Uchel a Hirhoedledd

Mae gan fatris lithiwm-ion ddwysedd ynni a hirhoedledd mwy o'i gymharu â batris asid plwm. Gallant bwyso traean o'r pwysau a darparu'r un allbwn.

Mae eu cylch oes yn fantais fawr arall. Ar gyfer gweithrediad diwydiannol, y nod yw cadw costau cylchol tymor byr i'r lleiafswm. Gyda batris lithiwm-ion, gall batris fforch godi bara dair gwaith yn hirach, gan arwain at arbedion cost enfawr yn y tymor hir.

Gallant hefyd weithredu ar ddyfnder rhyddhau mwy o hyd at 80% heb unrhyw effaith ar eu capasiti. Mae gan hynny fantais arall o ran arbedion amser. Nid oes angen i weithrediadau stopio hanner ffordd i gyfnewid batris, a all arwain at arbed miloedd o oriau dyn dros gyfnod digon hir.

Gwefru Cyflymder Uchel

Gyda batris plwm-asid diwydiannol, yr amser gwefru arferol yw tua wyth awr. Mae hynny'n cyfateb i shifft gyfan o 8 awr lle nad yw'r batri ar gael i'w ddefnyddio. O ganlyniad, rhaid i reolwr ystyried yr amser segur hwn a phrynu batris ychwanegol.

Gyda batris LiFePO4, nid yw hynny'n her. Enghraifft dda yw'rBatris lithiwm LifePO4 diwydiannol ROYPOW, sy'n gwefru bedair gwaith yn gyflymach na batris asid plwm. Mantais arall yw'r gallu i aros yn effeithlon yn ystod y gollyngiad. Yn aml, mae batris asid plwm yn dioddef oedi o ran perfformiad wrth iddynt ollwng.

Nid oes gan linell batris diwydiannol ROYPOW unrhyw broblemau cof chwaith, diolch i system rheoli batris effeithlon. Mae batris asid plwm yn aml yn dioddef o'r broblem hon, a all arwain at fethu â chyrraedd capasiti llawn.

Gyda threigl amser, mae'n achosi sylffeiddio, a all haneru eu hoes fer eisoes. Mae'r broblem yn aml yn digwydd pan gaiff batris asid plwm eu storio heb eu gwefru'n llawn. Gellir gwefru batris lithiwm ar gyfnodau byr a'u storio ar unrhyw gapasiti uwchlaw sero heb unrhyw broblemau.

Diogelwch a Thrin

Mae gan fatris LiFePO4 fantais enfawr mewn lleoliadau diwydiannol. Yn gyntaf, mae ganddynt sefydlogrwydd thermol gwych. Gall y batris hyn weithredu mewn tymereddau hyd at 131°F heb ddioddef unrhyw ddifrod. Byddai batris asid plwm yn colli hyd at 80% o'u cylch oes ar dymheredd tebyg.

Mater arall yw pwysau'r batris. Ar gyfer capasiti batri tebyg, mae batris asid plwm yn pwyso llawer mwy. O'r herwydd, yn aml mae angen offer penodol ac amser gosod hirach arnynt, a all arwain at lai o oriau dyn yn cael eu treulio ar y gwaith.

Mater arall yw diogelwch gweithwyr. Yn gyffredinol, mae batris LiFePO4 yn fwy diogel na batris asid plwm. Yn ôl canllawiau OSHA, rhaid storio batris asid plwm mewn ystafell arbennig gydag offer wedi'i gynllunio i ddileu mygdarth peryglus. Mae hynny'n cyflwyno cost a chymhlethdod ychwanegol i weithrediad diwydiannol.

Casgliad

Mae gan fatris lithiwm-ion fantais amlwg mewn lleoliadau diwydiannol ac ar gyfer cerbydau trydan cyflymder isel. Maent yn para'n hirach, gan arbed arian i ddefnyddwyr o ganlyniad. Nid oes angen unrhyw waith cynnal a chadw ar y batris hyn hefyd, sy'n arbennig o bwysig mewn lleoliad diwydiannol lle mae arbed costau yn hollbwysig.