Dè a th’ ann am bataraidhean lithium-ion

Tha bataraidhean lithium-ion nan seòrsa mòr-chòrdte de cheimigeachd bataraidh. Is e prìomh bhuannachd a tha aig na bataraidhean seo gu bheil iad ath-luchdaichte. Air sgàth na feart seo, lorgar iad anns a’ mhòr-chuid de dh’ innealan luchd-cleachdaidh an-diugh a bhios a’ cleachdadh bataraidh. Gheibhear iad ann am fònaichean, carbadan dealain, agus cairtean goilf le cumhachd bataraidh.

Ciamar a tha Bataraidhean Lithium-Ion ag Obrachadh?

Tha bataraidhean lithium-ion air an dèanamh suas de aon no grunn cheallan lithium-ion. Tha bòrd-chuairteachaidh dìona annta cuideachd gus casg a chur air cus cosgais. Canar bataraidhean ris na ceallan nuair a thèid an cur ann an còmhdach le bòrd-chuairteachaidh dìona.

A bheil bataraidhean lithium-ion mar an ceudna ri bataraidhean lithium?

Chan eil. Tha bataraidh lithium agus bataraidh lithium-ion gu math eadar-dhealaichte. Is e am prìomh eadar-dhealachadh gu bheil an fheadhainn mu dheireadh ath-luchdaichte. Is e prìomh eadar-dhealachadh eile an ùine-beatha. Faodaidh bataraidh lithium mairsinn suas ri 12 bliadhna gun chleachdadh, agus tha beatha-beatha suas ri 3 bliadhna aig bataraidhean lithium-ion.

Dè na prìomh phàirtean de bhataraidhean lithium-ion

Tha ceithir prìomh phàirtean ann an ceallan lithium-ion. Is iad sin:

Anòd

Leigidh an anod le dealan gluasad bhon bhataraidh gu cuairt taobh a-muigh. Bidh e cuideachd a’ stòradh ianan lithium nuair a bhios am bataraidh ga chur fo chasaid.

Catòid

’S e an catod a tha a’ dearbhadh comas agus bholtaids na cealla. Bidh e a’ dèanamh ianan lithium nuair a bhios e a’ dì-luchdachadh a’ bhataraidh.

Electrolyte

'S e stuth a th' anns an electrolyte a bhios na phìob airson ianan lithium gluasad eadar an catod agus an anod. Tha e air a dhèanamh suas de shalainn, stuthan cur-ris, agus diofar fhuasglaidhean.

An Dealaiche

’S e am pìos mu dheireadh ann an cealla lithium-ion an dealaiche. Bidh e ag obair mar bhacadh corporra gus an catod agus an anod a chumail bho chèile.

Bidh bataraidhean lithium-ion ag obair le bhith a’ gluasad ianan lithium bhon chatod chun an anod agus a chaochladh tron electrolyte. Mar a bhios na h-ianan a’ gluasad, bidh iad a’ gnìomhachadh dealanan saora san anod, a’ cruthachadh cosgais aig an neach-cruinneachaidh sruth adhartach. Bidh na dealanan seo a’ sruthadh tron inneal, fòn no cairt goilf, chun neach-cruinneachaidh àicheil agus air ais dhan chatod. Tha an dealaiche a’ cur casg air sruthadh saor dealanan taobh a-staigh a’ bhataraidh, gan sparradh a dh’ionnsaigh nan ceanglaichean.

Nuair a chuireas tu cosgais air bataraidh lithium-ion, leigidh an catod ianan lithium a-mach, agus gluaisidh iad a dh’ionnsaigh an anod. Nuair a bhios iad gan dì-luchdachadh, gluaisidh ianan lithium bhon anod chun a’ chatod, a chruthaicheas sruth srutha.

Cuin a chaidh bataraidhean lithium-ion a chruthachadh?

Chaidh bataraidhean lithium-ion a chruthachadh an toiseach anns na 70an leis a’ cheimigear Sasannach Stanley Whittingham. Rè na deuchainnean aige, rinn na luchd-saidheans sgrùdadh air diofar cheimigean airson bataraidh a b’ urrainn ath-lìonadh fhèin. Bha a’ chiad deuchainn aige a’ cleachdadh titanium disulfide agus lithium mar na electrodan. Ach, bhiodh na bataraidhean a’ dèanamh geàrr-chuairt agus a’ spreadhadh.

Anns na 80an, ghabh saidheansair eile, John B. Goodenough, ris an dùbhlan. Goirid às dèidh sin, thòisich Akira Yoshino, ceimigear Iapanach, air rannsachadh a dhèanamh air an teicneòlas. Dhearbh Yoshino agus Goodenough gur e meatailt lithium am prìomh adhbhar airson spreadhaidhean.

Anns na 90an, thòisich teicneòlas lithium-ion a’ faighinn barrachd is barrachd bhuannachdan, agus gu luath thàinig e gu bhith na stòr cumhachd mòr-chòrdte ro dheireadh na deichead. B’ e seo a’ chiad uair a chaidh an teicneòlas a mhalairteachadh le Sony. Thug an droch eachdraidh sàbhailteachd sin de bhataraidhean lithium air leasachadh bataraidhean lithium-ion.

Ged a dh’ fhaodas bataraidhean lithium dùmhlachd lùtha nas àirde a chumail, chan eil iad sàbhailte nuair a thathar gan cur fo chasaid agus gan dì-luchdachadh. Air an làimh eile, tha bataraidhean lithium-ion gu math sàbhailte airson an cur fo chasaid agus an dì-luchdachadh nuair a chumas luchd-cleachdaidh ri stiùiridhean sàbhailteachd bunaiteach.

Dè an ceimigeachd lithium-ion as fheàrr?

Tha iomadh seòrsa ceimigeachd bataraidh lithium-ion ann. Is iad seo an fheadhainn a tha rim faighinn gu malairteach:

Titanat Lithium
Lithium Nicil Cobalt Alùmanum Ocsaid
Lithium Nicil Manganese Cobalt Ocsaid
Ocsaid Lithium Manganese (LMO)
Lithium Cobalt Ocsaid
Fosfáit Iarainn Lithium (LiFePO4)

Tha iomadh seòrsa ceimigeachd ann airson bataraidhean lithium-ion. Tha buannachdan agus eas-bhuannachdan aig gach fear. Ach, chan eil cuid dhiubh freagarrach ach airson cùisean cleachdaidh sònraichte. Mar sin, bidh an seòrsa a thaghas tu an urra ri na feumalachdan cumhachd agad, buidseat, fulangas sàbhailteachd, agus cùis cleachdaidh sònraichte.

Ach, ’s e bataraidhean LiFePO4 an roghainn as motha a tha ri fhaighinn gu malairteach. Tha electrod grafait-charboin anns na bataraidhean seo, a tha na anod, agus fosfáit mar chatod. Tha beatha rothaireachd fhada aca suas ri 10,000 cearcall.

A bharrachd air sin, tha iad a’ tabhann seasmhachd teirmeach math agus faodaidh iad dèiligeadh gu sàbhailte ri àrdachadh goirid ann an iarrtas. Tha bataraidhean LiFePO4 air an rangachadh airson stairsneach teicheadh teirmeach suas ri 510 ceum Fahrenheit, an ìre as àirde de sheòrsa bataraidh lithium-ion sam bith a tha ri fhaighinn gu malairteach.

Buannachdan Bataraidhean LiFePO4

An coimeas ri bataraidhean luaidhe-aigéad agus bataraidhean eile stèidhichte air lithium, tha buannachd mhòr aig bataraidhean lithium iarainn fosfáit. Bidh iad a’ cur cosgais agus a’ dì-luchdachadh gu h-èifeachdach, a’ mairsinn nas fhaide, agus faodaidh iad cuairteachadh domhainn a dhèanamh.clegun chall comas. Tha na buannachdan seo a’ ciallachadh gu bheil na bataraidhean a’ tabhann sàbhalaidhean cosgais mòra thar am beatha an taca ri seòrsachan bataraidh eile. Gu h-ìosal tha sùil air na buannachdan sònraichte a tha aig na bataraidhean seo ann an carbadan cumhachd ìosal-astar agus uidheamachd gnìomhachais.

Bataraidh LiFePO4 ann an carbadan aig astar ìosal

Is e carbadan dealain aig astar ìosal (LEVn) carbadan ceithir-chuibhlichean a tha nas lugha na 3000 not. Tha iad air an cumhachdachadh le bataraidhean dealain, a tha gan dèanamh nan roghainn mòr-chòrdte airson cairtean goilf agus cleachdaidhean cur-seachadan eile.

Nuair a thaghas tu an roghainn bataraidh airson do charbad le cumhachd dealain, is e fad-beatha aon de na rudan as cudromaiche. Mar eisimpleir, bu chòir cumhachd gu leòr a bhith aig cairtean goilf le cumhachd bataraidh gus dràibheadh timcheall cùrsa goilf 18-toll gun a bhith feumach air ath-lìonadh.

Is e rud cudromach eile a bhith a’ beachdachadh air a’ chlàr-ama cumail suas. Cha bu chòir gum biodh feum air cumail suas sam bith airson bataraidh math gus dèanamh cinnteach gum faigh thu an tlachd as motha às do ghnìomhachd cur-seachad.

Bu chòir don bhataraidh a bhith comasach air obrachadh ann an diofar shuidheachaidhean sìde cuideachd. Mar eisimpleir, bu chòir dha leigeil leat goilf a chluich an dà chuid ann an teas an t-samhraidh agus san fhoghar nuair a thuiteas an teòthachd.

Bu chòir siostam smachd a bhith aig bataraidh math cuideachd a nì cinnteach nach bi e a’ teasachadh no a’ fuarachadh cus, agus mar sin a’ lughdachadh a chomas.

Is e ROYPOW aon de na suaicheantasan as fheàrr a choinnicheas ris na cumhaichean bunaiteach ach cudromach seo uile. Tha an loidhne bataraidhean lithium LiFePO4 aca air an rangachadh airson teòthachd eadar 4°F agus 131°F. Tha siostam riaghlaidh bataraidh togte anns na bataraidhean agus tha iad gu math furasta an stàladh.

Tagraidhean Gnìomhachais airson Bataraidhean Lithium Ion

Tha bataraidhean lithium-ion nan roghainn mòr-chòrdte ann an tagraidhean gnìomhachais. Is e bataraidhean LiFePO4 an ceimigeachd as cumanta a thathas a’ cleachdadh. Seo cuid den uidheamachd as cumanta airson na bataraidhean seo a chleachdadh:

Forcaichean-togail trannsa cumhang
Forcaichean-togail cothromaichte
Forc-togail 3 Cuibhle
Cruachairean coiseachd
Marcaichean deireadh is meadhan

Tha iomadh adhbhar ann airson gu bheil bataraidhean lithium-ion a’ sìor fhàs mòr-chòrdte ann an suidheachaidhean gnìomhachais. Is iad na prìomh adhbharan:

Comas Àrd agus Fad-beatha

Tha dùmhlachd lùtha agus fad-beatha nas motha aig bataraidhean lithium-ion an taca ri bataraidhean luaidhe-aigéid. Faodaidh iad trian den chuideam a chuideam agus an aon toradh a lìbhrigeadh.

’S e buannachd mhòr eile a th’ anns a’ chuairt-beatha aca. Airson gnìomhachd gnìomhachais, is e an t-amas cosgaisean ath-chuairteach geàrr-ùine a chumail aig ìre as ìsle. Le bataraidhean lithium-ion, faodaidh bataraidhean forklift mairsinn trì tursan nas fhaide, a’ leantainn gu sàbhalaidhean cosgais mòra san fhad-ùine.

Faodaidh iad cuideachd obrachadh aig doimhneachd sgaoilidh nas motha suas ri 80% gun bhuaidh sam bith air an comas. Tha buannachd eile aig sin ann an sàbhaladh ùine. Chan fheum obrachaidhean stad letheach slighe gus bataraidhean atharrachadh, agus faodaidh seo mìltean de dh’uairean obrach a shàbhaladh thar ùine mhòr gu leòr.

Cosgais Àrd-astar

Le bataraidhean luaidhe-aigéid gnìomhachais, is e timcheall air ochd uairean a thìde an ùine cosgais àbhaisteach. Tha sin co-ionann ri ochd uairean a thìde slàn far nach eil am bataraidh ri fhaighinn airson a chleachdadh. Mar thoradh air an sin, feumaidh manaidsear cunntas a thoirt air an ùine downt seo agus bataraidhean a bharrachd a cheannach.

Le bataraidhean LiFePO4, chan eil sin na dhùbhlan. Is e deagh eisimpleir anBataraidhean lithium LifePO4 gnìomhachais ROYPOW, a bhios a’ cur cosgais ceithir tursan nas luaithe na bataraidhean luaidhe-aigéid. Is e buannachd eile a th’ ann a bhith comasach air fuireach èifeachdach rè an dì-luchdachadh. Bidh dàil ann an coileanadh bataraidhean luaidhe-aigéid gu tric fhad ‘s a bhios iad a’ dì-luchdachadh.

Chan eil duilgheadasan cuimhne aig loidhne bataraidhean gnìomhachais ROYPOW nas motha, le taing do shiostam riaghlaidh bataraidh èifeachdach. Bidh bataraidhean searbhag luaidhe gu tric a’ fulang leis a’ chùis seo, agus faodaidh seo leantainn gu fàilligeadh ann a bhith a’ ruighinn làn chomas.

Thar ùine, bidh e ag adhbhrachadh sulfation, a dh’ fhaodadh an ùine-beatha goirid aca a ghearradh ann an leth. Bidh an duilgheadas gu tric a’ tachairt nuair a thèid bataraidhean searbhag luaidhe a stòradh gun làn chosgais. Faodar bataraidhean lithium a ghearradh aig amannan goirid agus an stòradh aig comas sam bith os cionn neoni gun duilgheadas sam bith.

Sàbhailteachd agus Làimhseachadh

Tha buannachd mhòr aig bataraidhean LiFePO4 ann an suidheachaidhean gnìomhachais. An toiseach, tha seasmhachd teirmeach math aca. Faodaidh na bataraidhean seo obrachadh ann an teòthachd suas ri 131°F gun mhilleadh sam bith a dhèanamh orra. Chailleadh bataraidhean searbhag luaidhe suas ri 80% den chearcall-beatha aca aig teòthachd coltach ris.

Is e cùis eile cuideam nam bataraidhean. Airson comas bataraidh coltach ris, tha bataraidhean luaidhe-aigéid tòrr nas truime. Mar sin, bidh feum aca air uidheamachd sònraichte agus ùine stàlaidh nas fhaide gu tric, agus faodaidh sin nas lugha de dh’uairean obrach a chaitheamh air an obair.

Is e cùis eile sàbhailteachd luchd-obrach. San fharsaingeachd, tha bataraidhean LiFePO4 nas sàbhailte na bataraidhean luaidhe-aigéid. A rèir stiùiridhean OSHA, feumar bataraidhean luaidhe-aigéid a stòradh ann an seòmar sònraichte le uidheamachd a chaidh a dhealbhadh gus ceò cunnartach a thoirt air falbh. Tha sin a’ toirt a-steach cosgais agus iom-fhillteachd a bharrachd do ghnìomhachd gnìomhachais.

Co-dhùnadh

Tha buannachd shoilleir aig bataraidhean lithium-ion ann an suidheachaidhean gnìomhachais agus airson carbadan dealain aig astar ìosal. Mairidh iad nas fhaide, agus mar sin a’ sàbhaladh airgead do luchd-cleachdaidh. Chan eil feum air cumail suas sam bith air na bataraidhean seo cuideachd, rud a tha gu sònraichte cudromach ann an suidheachadh gnìomhachais far a bheil sàbhaladh cosgais air leth cudromach.