Bateri za Lithium Ion ni iki?

Bateri za Lithium-ion ni ubwoko buzwi cyane bwa shimi ya bateri. Akamaro gakomeye izi bateri zitanga ni uko zishobora kongera gusharijwa. Kubera iyi mikorere, ziboneka mu bikoresho byinshi bikoreshwa muri iki gihe bikoresha bateri. Ziboneka muri telefoni, imodoka zikoresha amashanyarazi, n'imodoka za golf zikoresha bateri.

Bateri za Lithium-Ion zikora zite?

Bateri za Lithium-ion zigizwe n'uturemangingo twa lithium-ion kamwe cyangwa twinshi. Zifite kandi ikibaho cyo kurinda amashanyarazi kugira ngo hirindwe kongerwamo umuriro. Utu turemangingo twitwa bateri iyo dushyizwe mu gasanduku gafite ikibaho cyo kurinda amashanyarazi.

Ese bateri za Lithium-Ion ni zimwe na bateri za Lithium?

Oya. Bateri ya lithium na bateri ya lithium-ion biratandukanye cyane. Itandukaniro rikomeye ni uko iyi ya nyuma ishobora kongera gukoreshwa. Irindi tandukaniro rikomeye ni igihe imara. Bateri ya lithium ishobora kumara imyaka 12 idakoreshejwe, mu gihe bateri za lithium-ion zishobora kumara imyaka 3.

Ni ibihe bice by'ingenzi bigize bateri za Lithium Ion?

Uturemangingo twa Lithium-ion dufite ibice bine by'ingenzi. Ibi ni ibi bikurikira:

Anode

Anode yemerera amashanyarazi kuva kuri batiri kugera kuri circuit yo hanze. Ibika kandi iyoni za lithium iyo zirimo gusharija batiri.

Katode

Cathode niyo igena ubushobozi bw'akaremangingo n'amashanyarazi. Ikora iyoni za lithiamu iyo isohora batiri.

Electrolyte

Electrolyte ni ikintu gikoreshwa mu gutuma iyoni za lithiamu zigenda hagati ya cathode na anode. Kigizwe n'imyunyu, inyongeramusaruro, n'ibindi bintu bitandukanye bishongesha.

Umutandukanya

Igice cya nyuma muri selile ya lithium-ion ni cyo gitandukanya. Gikora nk'urukuta rufatika rwo kugumana cathode na anode bitandukanye.

Bateri za Lithium-ion zikora binyuze mu kwimura iyoni za lithium zivuye kuri cathode zijya kuri anode, ndetse n'ibinyuranye nabyo binyuze kuri electrolyte. Uko iyoni zigenda, zikoresha electroni zigenga muri anode, bigatuma habaho charge kuri positive current collector. Izi electron zinyura mu gikoresho, telefoni cyangwa golf cart, zijya kuri negatif collector hanyuma zigasubira muri cathode. Urujya n'uruza rw'amashanyarazi muri bateri rukumirwa n'icyuma gitandukanya, kikazihatira kugera ku byo zikora.

Iyo usharije bateri ya lithium-ion, cathode irekura iyoni za lithium, maze zikerekeza kuri anode. Iyo isohora, iyoni za lithium ziva kuri anode zijya kuri cathode, bigatuma habaho urujya n'uruza rw'amashanyarazi.

Bateri za Lithium-Ion zavumbuwe ryari?

Bateri za Lithium-ion zatangiye gutekerezwaho mu myaka ya za 70 n'umuhanga mu bya shimi w'Umwongereza Stanley Whittingham. Mu bushakashatsi bwe, abahanga mu bya shimi bakoze ubushakashatsi ku bintu bitandukanye bya shimi ku birebana na bateri ishobora kongera kwiyubaka. Igerageza rye rya mbere ryakozwe na titanium disulfide na lithium nk'amashanyarazi. Ariko, bateri zaragabanutse zigaturika.

Mu myaka ya za 80, undi muhanga mu bya siyansi witwa John B. Goodenough, yafashe iki gikorwa. Nyuma gato, Akira Yoshino, umuhanga mu bya shimi w’Umuyapani, yatangiye ubushakashatsi ku ikoranabuhanga. Yoshino na Goodenough bagaragaje ko icyuma cya lithium ari cyo cyateye guturika kw’ibintu.

Mu myaka ya za 90, ikoranabuhanga rya lithium-ion ryatangiye gukurura, rihita riba isoko ry’amashanyarazi rikunzwe cyane mu mpera z’iki kinyejana. Byabaye ubwa mbere iri koranabuhanga rigurishwa na Sony. Ubwo buryo bubi bwo gucunga umutekano wa bateri za lithium bwatumye habaho iterambere rya bateri za lithium-ion.

Nubwo bateri za lithium zishobora gufata ingufu nyinshi, ntabwo ziteje akaga mu gihe cyo gusharija no gusohora. Ku rundi ruhande, bateri za lithium-ion ntiziteje akaga no gusohora iyo abazikoresha bakurikije amabwiriza y'ibanze y'umutekano.

Ni ubuhe buryo bwiza bwa Lithium Ion Chemistry?

Hari ubwoko bwinshi bwa shimi bwa bateri ya lithiamu-iyoni. Iboneka ku isoko ni:

Lithium Titanate
Lithium Nickel Cobalt Aluminium Oxide
Okiside ya Lithium Nickel Manganese Cobalt
Okiside ya Lithiyumu Manganese (LMO)
Okiside ya Lithium Cobalt
Phosphate y'icyuma ya Lithium (LiFePO4)

Hari ubwoko bwinshi bwa chimie kuri bateri za lithium-ion. Buri imwe ifite ibyiza n'ibibi byayo. Ariko, zimwe zikwiriye gusa mu buryo bwihariye bwo gukoreshwa. Bityo, ubwoko uzahitamo buzaterwa n'ibyo ukeneye ku ngufu, ingengo y'imari, ubushobozi bwo kwihanganira umutekano, n'uburyo bwihariye bwo gukoreshwa.

Ariko, bateri za LiFePO4 ni zo ziboneka cyane ku isoko. Izi bateri zirimo electrode ya karubone ya grafiti, ikora nk'anode, na fosifate nk'umuyoboro wa kathode. Zifite ubuzima burebure bugera ku mizingo 10.000.

Byongeye kandi, zitanga ubushyuhe buhamye kandi zishobora guhangana n’ubwiyongere bw’ubushyuhe buke mu mutekano. Bateri za LiFePO4 zifite amanota yo kugabanya ubushyuhe kugeza kuri dogere 510 Fahrenheit, ikaba ari yo iri hejuru cyane kurusha izindi bateri za lithium-ion zigurishwa.

Ibyiza bya LiFePO4 Bateri

Ugereranyije na bateri zishingiye kuri aside y'icyitegererezo n'izindi zishingiye kuri lithium, bateri za fosfeti y'icyuma ya lithium zifite akarusho gakomeye. Zirashaja kandi zigasohora neza, zimara igihe kirekire, kandi zishobora kwigira mu cyuma kijimye.clehatabayeho gutakaza ubushobozi. Izi nyungu bivuze ko bateri zitanga amafaranga menshi mu buzima bwazo ugereranije n'izindi bateri. Hasi aha turareba ibyiza byihariye by'izi bateri mu modoka zikoresha ingufu nke n'ibikoresho by'inganda.

Bateri ya LiFePO4 mu modoka zikoresha umuvuduko muto

Imodoka zikoresha amashanyarazi zihuta cyane (LEVs) ni imodoka zifite amapine ane zipima ibiro biri munsi ya 3000. Zikoresha batiri z'amashanyarazi, ibyo bigatuma ziba amahitamo akunzwe cyane ku modoka zitwara golf n'izindi modoka zikoreshwa mu kwidagadura.

Mu gihe uhitamo uburyo bwo gukoresha bateri ya LEV yawe, kimwe mu bintu by'ingenzi ugomba kwitaho ni ukuramba. Urugero, imodoka za golf zikoresha bateri zigomba kuba zifite imbaraga zihagije zo gutwara imodoka hirya no hino ku kibuga cya golf gifite imyobo 18 zidasaba kongeramo umuriro.

Ikindi kintu cy'ingenzi ugomba kwitaho ni gahunda yo kubungabunga. Bateri nziza ntigomba gusaba kuyitunganya kugira ngo wishimire cyane ibikorwa byawe byo kwidagadura.

Bateri igomba kandi kuba ishobora gukora mu bihe bitandukanye by'ikirere. Urugero, igomba kugufasha gukina golf haba mu bushyuhe bw'impeshyi ndetse no mu gihe cy'izuba iyo ubushyuhe bugabanutse.

Bateri nziza igomba kandi kuza ifite uburyo bwo kuyigenzura butuma idashyuha cyane cyangwa ngo ikonje cyane, bigatuma ubushobozi bwayo bugabanuka.

Imwe mu masosiyete meza yujuje ibi byose by'ibanze ariko by'ingenzi ni ROYPOW. Bateri zabo za LiFePO4 zihabwa amanota ku bushyuhe buri hagati ya 4°F na 131°F. Bateri ziza zifite sisitemu yo gucunga bateri kandi biroroshye cyane kuyishyiraho.

Uburyo bwo gukoresha bateri za Lithium Ion mu nganda

Bateri za Lithium-ion ni amahitamo akunzwe cyane mu nganda. Ubutabire bukoreshwa cyane ni bateri za LiFePO4. Bimwe mu bikoresho bikoreshwa cyane muri izi bateri ni:

Amakamyo yo guterura ibintu mu buryo buciriritse
Amakamyo yo guterura amapine ahangana n'uburimbane
Amapine atatu yo guterura amapine
Ibikoresho byo gutwara abantu n'ibintu (Walkie stackings)
Abakinnyi ba nyuma n'abo hagati

Hari impamvu nyinshi zituma bateri za lithium ion zirushaho gukundwa mu nganda. Izikuru ni izi:

Ubushobozi bwo hejuru no kuramba

Bateri za Lithium-ion zifite ingufu nyinshi kandi ziramba ugereranije na bateri za aside ya lead. Zishobora gupima kimwe cya gatatu cy'uburemere kandi zigatanga umusaruro umwe.

Ubuzima bwabo ni ikindi cyiza gikomeye. Ku bikorwa by’inganda, intego ni ukugabanya ikiguzi cy’igihe gito gihoraho. Hamwe na bateri za lithium-ion, bateri za forklift zishobora kumara igihe kingana n’inshuro eshatu, bigatuma bazigama amafaranga menshi mu gihe kirekire.

Zishobora kandi gukora ku burebure bunini bw'amashanyarazi kugeza kuri 80% nta ngaruka ku bushobozi bwazo. Ibyo bifite ikindi cyiza mu kuzigama igihe. Ibikorwa ntibigomba guhagarara hagati kugira ngo batiri zisimburwe, ibyo bikaba byatuma amasaha ibihumbi y'abakozi abikwa mu gihe gihagije.

Gusharija mu Muvuduko Winshi

Ku bateri zikoreshwa mu nganda zikoresha aside y’ubutare, igihe gisanzwe cyo gusharija ni amasaha umunani. Ibyo bingana n’amasaha yose umunani aho bateri itaboneka ngo ikoreshwe. Kubera iyo mpamvu, umuyobozi agomba kubara igihe cyo kudakora no kugura bateri z’inyongera.

Ku bijyanye na bateri za LiFePO4, ibyo ntabwo ari ikibazo. Urugero rwiza niBateri za lithiamu za ROYPOW zo mu nganda LifePO4, zishyushya vuba inshuro enye kurusha batiri zikoresha aside ya lead. Indi nyungu ni ubushobozi bwo kugumana ubushobozi mu gihe cyo gusohora. Batiri zikoresha aside ya lead zikunze kugira ikibazo cyo gutinda mu mikorere yazo iyo zisohora.

Bateri zo mu nganda za ROYPOW nazo nta kibazo zifite cyo kwibuka, bitewe n'uburyo bwiza bwo gucunga bateri. Bateri zikomoka kuri aside y'icyitegererezo zikunze kugira ikibazo nk'iki, ibyo bikaba bishobora gutuma zitagera ku bushobozi bwuzuye.

Uko igihe kigenda gihita, bitera sulfure, bishobora kugabanya igihe cyazo cyo kubaho igihe gito. Ikibazo gikunze kubaho iyo bateri za aside ya lead zibitswe zidashyushye cyane. Bateri za Lithium zishobora gusharijwa igihe gito kandi zikabikwa ku bushobozi ubwo aribwo bwose buri hejuru ya zeru nta kibazo.

Umutekano no Gufata neza

Bateri za LiFePO4 zifite akarusho gakomeye mu nganda. Icya mbere, zifite ubushyuhe buhamye. Izi bateri zishobora gukora mu bushyuhe bugera kuri dogere 131 F nta kwangirika. Bateri za aside ya lead zatakaza kugeza kuri 80% by'ubuzima bwazo ku bushyuhe bumwe.

Ikindi kibazo ni uburemere bwa bateri. Ku bushobozi bwa bateri nk'ubwo, bateri zikozwe muri aside y'ubutare zipima cyane. Bityo, akenshi zikenera ibikoresho byihariye n'igihe kirekire cyo kuzishyiraho, ibyo bikaba byatuma amasaha make y'abakozi amara ku kazi.

Ikindi kibazo ni umutekano w'abakozi. Muri rusange, bateri za LiFePO4 zitekanye kurusha bateri za aside lisansi. Dukurikije amabwiriza ya OSHA, bateri za aside lisansi zigomba kubikwa mu cyumba cyihariye gifite ibikoresho byagenewe gukuraho imyuka mibi. Ibyo bitera ikiguzi cy'inyongera n'ingorane mu bikorwa by'inganda.

Umwanzuro

Bateri za Lithium-ion zifite akamaro kagaragara mu nganda no ku modoka zikoresha amashanyarazi yihuta cyane. Ziramba igihe kirekire, bityo zikaba zigabanya amafaranga y'abazikoresha. Izi bateri nazo ntizibungabungwa, ibyo bikaba ari ingenzi cyane mu nganda aho kuzigama amafaranga ari ngombwa cyane.