Cad iad Cadhnraí Ian Litiam

Is cineál coitianta ceimice ceallraí iad cadhnraí litiam-ian. Buntáiste mór a bhaineann leis na cadhnraí seo ná gur féidir iad a athluchtú. Mar gheall ar an ngné seo, faightear iad i bhformhór na ngléasanna tomhaltóirí inniu a úsáideann ceallraí. Is féidir iad a fháil i bhfóin, i bhfeithiclí leictreacha, agus i gcairteacha gailf faoi thiomáint ceallraí.

Conas a Oibríonn Cadhnraí Litiam-Ion?

Tá cadhnraí litiam-ian déanta as ceall amháin nó níos mó de chealla litiam-ian. Tá bord ciorcaid chosanta iontu freisin chun ró-mhuirearú a chosc. Tugtar cadhnraí ar na cealla nuair a bhíonn siad suiteáilte i gcásáil le bord ciorcaid chosanta.

An bhfuil cadhnraí litiam-ian mar an gcéanna le cadhnraí litiam?

Níl. Tá difríocht mhór idir ceallraí litiam agus ceallraí litiam-ian. Is é an príomhdhifríocht ná go bhfuil na ceallraí in-athluchtaithe. Difríocht mhór eile is ea an seilfré. Is féidir le ceallraí litiam maireachtáil suas le 12 bliana gan úsáid, ach bíonn seilfré suas le 3 bliana ag ceallraí litiam-ian.

Cad iad na Príomhchodanna de Chadhnraí Ian Litiam

Tá ceithre phríomhchuid i gcealla ian litiam. Is iad seo a leanas:

Anóid

Ligeann an anóid don leictreachas bogadh ón gceallraí chuig ciorcad seachtrach. Stórálann sé iain litiam freisin agus an ceallraí á muirearú.

Catóid

Is é an catóid a chinneann cumas agus voltas na cille. Táirgeann sé iain litiam agus an ceallraí á díluchtú.

Leictrilít

Is ábhar é an leictrilít a fheidhmíonn mar dhualgas do iain litiam bogadh idir an catóid agus an anóid. Tá sé comhdhéanta de shalainn, breiseáin, agus tuaslagóirí éagsúla.

An Deighilteoir

Is é an píosa deireanach i gcill litiam-ian an deighilteoir. Feidhmíonn sé mar bhac fisiceach chun an catóid agus an anóid a choinneáil óna chéile.

Oibríonn cadhnraí litiam-ian trí iain litiam a bhogadh ón gcatóid go dtí an anóid agus a mhalairt tríd an leictrilít. De réir mar a ghluaiseann na hiain, gníomhaíonn siad leictreoin shaora san anóid, rud a chruthaíonn muirear ag an mbailitheoir reatha dearfach. Sníonn na leictreoin seo tríd an bhfeiste, fón nó cairt gailf, go dtí an bailitheoir diúltach agus ar ais isteach sa chatóid. Cuireann an deighilteoir cosc ar shaorshreabhadh na leictreon taobh istigh den cheallraí, rud a bhrúnn iad i dtreo na dteagmhálacha.

Nuair a mhuirearaíonn tú ceallraí litiam-ian, scaoilfidh an catóid iain litiam, agus bogann siad i dtreo an anóid. Agus iad á ndíluchtú, bogann iain litiam ón anóid go dtí an catóid, rud a ghineann sreabhadh reatha.

Cathain a Aireagadh Cadhnraí Litiam-Ion?

Ceapadh cadhnraí litiam-ian den chéad uair sna 70idí ag an gceimicí Sasanach Stanley Whittingham. Le linn a thurgnaimh, rinne na heolaithe imscrúdú ar cheimic éagsúla le haghaidh ceallraí a d'fhéadfadh í féin a athluchtú. Bhain a chéad triail le déshuilfíd tíotáiniam agus litiam mar leictreoidí. Mar sin féin, dhéanfadh na cadhnraí ciorcad gearr agus phléascfadh siad.

Sna 1980idí, ghlac eolaí eile, John B. Goodenough, leis an dúshlán. Go gairid ina dhiaidh sin, thosaigh Akira Yoshino, ceimiceoir Seapánach, ag déanamh taighde ar an teicneolaíocht. Chruthaigh Yoshino agus Goodenough gurbh é miotal litiam príomhchúis na bpléascanna.

Sna 90idí, thosaigh teicneolaíocht litiam-ian ag dul i méid, agus bhí an-tóir uirthi faoi dheireadh na deich mbliana. Ba é seo an chéad uair a rinne Sony tráchtálú ar an teicneolaíocht. Spreag an droch-thaifead sábháilteachta sin maidir le cadhnraí litiam forbairt cadhnraí litiam-ian.

Cé gur féidir le cadhnraí litiam dlús fuinnimh níos airde a shealbhú, níl siad sábháilte le linn muirir agus díluchtaithe. Ar an láimh eile, tá cadhnraí litiam-ian sách sábháilte le muirir agus le díluchtú nuair a chloíonn úsáideoirí le treoirlínte sábháilteachta bunúsacha.

Cad é an Ceimic Ian Litiam is Fearr?

Tá cineálacha éagsúla ceimiceacha ceallraí litiam-ian ann. Is iad seo a leanas na cinn atá ar fáil go tráchtála:

Tíotánáit Litiam
Litiam Nicil Cóbalt Ocsaíd Alúmanaim
Litiam Nicil Mangainéise Cóbalt Ocsaíd
Ocsaíd Mangainéise Litiam (LMO)
Ocsaíd Cóbalt Litiam
Fosfáit Iarainn Litiam (LiFePO4)

Tá cineálacha éagsúla ceimiceán ann do chadhnraí litiam-ian. Tá buntáistí agus míbhuntáistí ag baint le gach ceann acu. Mar sin féin, níl cuid acu oiriúnach ach do chásanna úsáide sonracha. Dá bhrí sin, beidh an cineál a roghnaíonn tú ag brath ar do riachtanais chumhachta, buiséad, lamháltas sábháilteachta, agus cás úsáide sonrach.

Mar sin féin, is iad cadhnraí LiFePO4 an rogha is mó atá ar fáil go tráchtála. Tá leictreoid charbóin graifíte sna cadhnraí seo, a fheidhmíonn mar anóid, agus fosfáit mar chatóid. Tá saolré timthriall fada acu suas le 10,000 timthriall.

Ina theannta sin, cuireann siad cobhsaíocht theirmeach den scoth ar fáil agus is féidir leo déileáil go sábháilte le borradh gearr san éileamh. Tá cadhnraí LiFePO4 rátáilte le haghaidh tairseach teitheadh teirmeach suas le 510 céim Fahrenheit, an ceann is airde d'aon chineál ceallraí litiam-ian atá ar fáil go tráchtála.

Buntáistí Ceallraí LiFePO4

I gcomparáid le cadhnraí luaidhe-aigéid agus cadhnraí litiam-bhunaithe eile, tá buntáiste ollmhór ag cadhnraí litiam-iarann fosfáite. Muirearaíonn agus urscaoileann siad go héifeachtúil, maireann siad níos faide, agus is féidir leo ciorcad domhain a dhéanamh.clegan acmhainn a chailleadh. Ciallaíonn na buntáistí seo go dtugann na cadhnraí coigilteas ollmhór costais thar a saolré i gcomparáid le cineálacha eile ceallraí. Seo thíos breathnú ar na buntáistí sonracha a bhaineann leis na cadhnraí seo i bhfeithiclí cumhachta ísealluais agus i dtrealamh tionsclaíoch.

Ceallraí LiFePO4 i bhFeithiclí Luas Íseal

Is feithiclí ceithre roth iad feithiclí leictreacha ísealluais (LEVanna) a mheáchan níos lú ná 3000 punt. Tá siad faoi thiomáint ag cadhnraí leictreacha, rud a fhágann gur rogha coitianta iad le haghaidh cairteacha gailf agus úsáidí áineasa eile.

Agus an rogha ceallraí á roghnú agat do do LEV, is é fad saoil ceann de na nithe is tábhachtaí. Mar shampla, ba cheart go mbeadh dóthain cumhachta ag cairteacha gailf faoi thiomáint ceallraí chun tiomáint timpeall cúrsa gailf 18 bpoll gan a bheith ort iad a athluchtú.

Rud tábhachtach eile is ea an sceideal cothabhála. Níor cheart go mbeadh aon chothabháil ag teastáil ó cheallraí maith chun a chinntiú go mbainfidh tú an taitneamh is mó as do ghníomhaíocht shuaimhneach.

Ba chóir go mbeadh an ceallraí in ann feidhmiú i ndálaí aimsire éagsúla freisin. Mar shampla, ba chóir go gceadódh sé duit galf a imirt i dteas an tsamhraidh agus san fhómhar nuair a thiteann an teocht.

Ba cheart go mbeadh córas rialaithe ag gabháil le ceallraí maith freisin a chinntíonn nach róthéamhaíonn sí ná nach bhfuaraíonn sí an iomarca, rud a laghdaíonn a cumas.

Ceann de na brandaí is fearr a chomhlíonann na coinníollacha bunúsacha ach tábhachtacha seo go léir ná ROYPOW. Tá a líne cadhnraí litiam LiFePO4 rátáilte le haghaidh teochtaí ó 4°F go 131°F. Tagann córas bainistíochta ceallraí ionsuite sna cadhnraí agus tá siad thar a bheith éasca a shuiteáil.

Feidhmeanna Tionsclaíocha do Chadhnraí Ian Litiam

Is rogha coitianta iad cadhnraí litiam-ian in iarratais thionsclaíocha. Is iad cadhnraí LiFePO4 an ceimic is coitianta a úsáidtear. Seo a leanas cuid den trealamh is coitianta a úsáideann na cadhnraí seo:

Ardaitheoirí aisle caola
Ardaitheoirí frithchothromaithe
Forc-Ardaitheoirí 3 Roth
Cruachadóirí siúil
Marcaigh deiridh agus lárionaid

Tá go leor cúiseanna ann a bhfuil tóir ag méadú ar chadhnraí ian litiam i suíomhanna tionsclaíocha. Is iad seo a leanas na príomhchúiseanna:

Ardacmhainn agus Fad Saoil

Tá dlús fuinnimh agus fad saoil níos mó ag cadhnraí litiam-ian i gcomparáid le cadhnraí luaidhe-aigéad. Is féidir leo trian den mheáchan a mheá agus an t-aschur céanna a sheachadadh.

Is buntáiste mór eile a saolré. I gcás oibríochta tionsclaíche, is é an sprioc costais athfhillteacha gearrthéarmacha a choinneáil chomh híseal agus is féidir. Le cadhnraí litiam-ian, is féidir le cadhnraí forklift maireachtáil trí huaire níos faide, rud a fhágann coigilteas ollmhór costais san fhadtréimhse.

Is féidir leo oibriú ag doimhneacht urscaoilte níos mó suas le 80% gan aon tionchar ar a gcumas. Tá buntáiste eile aige sin i dtaca le coigilteas ama. Ní gá oibríochtaí a stopadh i lár an aonaigh chun cadhnraí a mhalartú, rud a d’fhéadfadh na mílte uair an chloig oibre a shábháil thar thréimhse fhada go leor.

Muirearú Ardluais

Le cadhnraí luaidhe-aigéid tionsclaíocha, is thart ar ocht n-uaire an chloig an gnáth-am muirir. Is ionann sin agus ocht n-uaire an chloig iomlán nach mbíonn an ceallraí ar fáil lena húsáid. Dá bhrí sin, ní mór do bhainisteoir an t-am neamhghníomhach seo a chur san áireamh agus cadhnraí breise a cheannach.

Le cadhnraí LiFePO4, ní dúshlán é sin. Sampla maith is ea anCeallraí litiam tionsclaíocha LifePO4 ROYPOW, a mhuirearaíonn ceithre huaire níos tapúla ná cadhnraí luaidhe-aigéid. Buntáiste eile is ea an cumas fanacht éifeachtúil le linn urscaoilte. Is minic a bhíonn moill ar fheidhmíocht cadhnraí luaidhe-aigéid agus iad ag urscaoileadh.

Níl aon fhadhbanna cuimhne ag líne cadhnraí tionsclaíocha ROYPOW ach an oiread, a bhuíochas le córas bainistíochta ceallraí éifeachtach. Is minic a bhíonn an fhadhb seo ag baint le cadhnraí luaidhe-aigéad, rud a d’fhéadfadh a bheith ina chúis le mainneachtain an lánacmhainneacht a bhaint amach.

Le himeacht ama, bíonn sulfáitiú mar thoradh air, rud a fhéadann a saolré gearr cheana féin a ghiorrú ina dhá leath. Is minic a tharlaíonn an fhadhb nuair a stóráiltear cadhnraí luaidhe-aigéid gan lánmhuirearú. Is féidir cadhnraí litiam a mhuirearú ag eatraimh ghearra agus a stóráil ag aon acmhainn os cionn náid gan aon fhadhb.

Sábháilteacht agus Láimhseáil

Tá buntáiste ollmhór ag cadhnraí LiFePO4 i suíomhanna tionsclaíocha. Ar an gcéad dul síos, tá cobhsaíocht theirmeach iontach acu. Is féidir leis na cadhnraí seo oibriú i dteocht suas le 131°F gan aon damáiste a dhéanamh dóibh. Chaillfeadh cadhnraí luaidhe-aigéad suas le 80% dá saolré ag teocht chomhchosúil.

Fadhb eile is ea meáchan na gcadhnraí. Chun cumas ceallraí den chineál céanna a bheith acu, bíonn meáchan i bhfad níos mó ar chadhnraí luaidhe-aigéid. Dá bhrí sin, is minic a bhíonn trealamh sonrach agus am suiteála níos faide ag teastáil uathu, rud a d’fhéadfadh a bheith ina chúis le níos lú uaireanta oibre a chaitheamh ar an obair.

Ceist eile is ea sábháilteacht oibrithe. Go ginearálta, tá cadhnraí LiFePO4 níos sábháilte ná cadhnraí luaidhe-aigéid. De réir threoirlínte OSHA, ní mór cadhnraí luaidhe-aigéid a stóráil i seomra speisialta ina bhfuil trealamh atá deartha chun múch contúirteach a dhíchur. Cuireann sé sin costas agus castacht bhreise isteach in oibríocht thionsclaíoch.

Conclúid

Tá buntáiste soiléir ag baint le cadhnraí litiam-ian i suíomhanna tionsclaíocha agus le haghaidh feithiclí leictreacha ísealluais. Maireann siad níos faide, rud a shábhálann airgead d'úsáideoirí dá bharr. Ní gá aon chothabháil a dhéanamh ar na cadhnraí seo ach an oiread, rud atá thar a bheith tábhachtach i suíomh tionsclaíoch ina bhfuil coigilt costais ríthábhachtach.