லித்தியம் அயன் பேட்டரிகள் என்றால் என்ன?

லித்தியம்-அயன் மின்கலங்கள் ஒரு பிரபலமான மின்கல வேதியியல் வகையாகும். இந்த மின்கலங்கள் வழங்கும் ஒரு முக்கிய நன்மை என்னவென்றால், அவற்றை மீண்டும் மின்னேற்றம் செய்ய முடியும். இந்த அம்சத்தின் காரணமாக, இன்று மின்கலத்தைப் பயன்படுத்தும் பெரும்பாலான நுகர்வோர் சாதனங்களில் இவை காணப்படுகின்றன. தொலைபேசிகள், மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் மின்கலத்தால் இயங்கும் கோல்ஃப் வண்டிகளில் இவற்றைக் காணலாம்.

லித்தியம்-அயன் மின்கலங்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன?

லித்தியம்-அயன் மின்கலன்கள், ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட லித்தியம்-அயன் செல்களைக் கொண்டு உருவாக்கப்படுகின்றன. அவை, அதிகப்படியான மின்னேற்றத்தைத் தடுப்பதற்காக ஒரு பாதுகாப்புச் சுற்றுப் பலகையையும் கொண்டுள்ளன. பாதுகாப்புச் சுற்றுப் பலகையுடன் கூடிய ஒரு உறையில் பொருத்தப்பட்டவுடன், அந்த செல்கள் மின்கலன்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளும் லித்தியம் பேட்டரிகளும் ஒன்றா?

இல்லை. லித்தியம் பேட்டரியும் லித்தியம்-அயன் பேட்டரியும் முற்றிலும் வேறுபட்டவை. முக்கிய வேறுபாடு என்னவென்றால், பிந்தையவை மீண்டும் மின்னேற்றம் செய்யக்கூடியவை. மற்றொரு முக்கிய வேறுபாடு அவற்றின் சேமிப்புக் காலம். ஒரு லித்தியம் பேட்டரி பயன்படுத்தப்படாமல் 12 ஆண்டுகள் வரை நீடிக்கும், அதேசமயம் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் சேமிப்புக் காலம் 3 ஆண்டுகள் வரை மட்டுமே.

லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளின் முக்கிய கூறுகள் யாவை?

லித்தியம்-அயன் மின்கலங்கள் நான்கு முக்கிய கூறுகளைக் கொண்டுள்ளன. அவை:

ஆனோடு

ஆனோடு, மின்கலத்திலிருந்து வெளிப்புற மின்சுற்றுக்கு மின்சாரம் செல்ல அனுமதிக்கிறது. மேலும், மின்கலத்தை மின்னேற்றம் செய்யும்போது அது லித்தியம் அயனிகளையும் சேமித்து வைக்கிறது.

எதிர்மின்வாய்

எதிர்மின்முனைதான் மின்கலத்தின் கொள்ளளவு மற்றும் மின்னழுத்தத்தை நிர்ணயிக்கிறது. அது மின்கலத்தை மின்னிறக்கம் செய்யும்போது லித்தியம் அயனிகளை உருவாக்குகிறது.

மின்பகுளி

மின்பகுளி என்பது எதிர்மின்வாய்க்கும் நேர்மின்வாக்கும் இடையில் லித்தியம் அயனிகள் நகர்வதற்கான ஒரு கடத்தியாகச் செயல்படும் பொருளாகும். இது உப்புகள், சேர்க்கைப் பொருட்கள் மற்றும் பல்வேறு கரைப்பான்களால் ஆனது.

பிரிப்பான்

லித்தியம்-அயன் மின்கலத்தில் உள்ள இறுதிப் பகுதி பிரிப்பான் ஆகும். இது எதிர்மின்வாயையும் நேர்மின்வாயையும் பிரித்து வைக்கும் ஒரு பௌதீகத் தடையாகச் செயல்படுகிறது.

லித்தியம்-அயன் மின்கலங்கள், மின்பகுளி வழியாக எதிர்மின்வாயிலிருந்து நேர்மின்வாக்கும், நேர்மின்வாயிலிருந்து எதிர்மின்வாக்கும் லித்தியம் அயன்களை நகர்த்துவதன் மூலம் செயல்படுகின்றன. இந்த அயன்கள் நகரும்போது, ​​அவை நேர்மின்வாயில் உள்ள தடையற்ற எலக்ட்ரான்களைச் செயல்படுத்தி, நேர்மின் மின்னோட்டச் சேகரிப்பானில் ஒரு மின்னூட்டத்தை உருவாக்குகின்றன. இந்த எலக்ட்ரான்கள், கைபேசி அல்லது கோல்ஃப் வண்டி போன்ற சாதனம் வழியாகப் பாய்ந்து, எதிர்மின் சேகரிப்பானை அடைந்து மீண்டும் எதிர்மின்வாக்குத் திரும்புகின்றன. மின்கலத்தின் உள்ளே எலக்ட்ரான்கள் தடையின்றிப் பாய்வது பிரிப்பான் மூலம் தடுக்கப்பட்டு, அவை முனைகளை நோக்கிச் செல்லும்படி கட்டாயப்படுத்தப்படுகின்றன.

நீங்கள் ஒரு லித்தியம்-அயன் மின்கலத்தை மின்னேற்றம் செய்யும்போது, ​​எதிர்மின்வாய் லித்தியம் அயனிகளை வெளியிடுகிறது, மேலும் அவை நேர்மின்வாயை நோக்கி நகர்கின்றன. மின்னிறக்கம் செய்யும்போது, ​​லித்தியம் அயனிகள் நேர்மின்வாயிலிருந்து எதிர்மின்வாக்குக்கு நகர்கின்றன, இது ஒரு மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது.

லித்தியம்-அயன் மின்கலங்கள் எப்போது கண்டுபிடிக்கப்பட்டன?

லித்தியம்-அயன் மின்கலங்கள் முதன்முதலில் 1970-களில் ஆங்கில வேதியியலாளர் ஸ்டான்லி விட்டிங்ஹாம் என்பவரால் கருத்தாக்கம் செய்யப்பட்டன. தனது சோதனைகளின் போது, ​​தன்னைத்தானே மீண்டும் மின்னேற்றம் செய்துகொள்ளக்கூடிய ஒரு மின்கலத்திற்காக அந்த விஞ்ஞானி பல்வேறு வேதியியல் கலவைகளை ஆராய்ந்தார். அவரது முதல் சோதனையில், மின்முனைகளாக டைட்டேனியம் டைசல்பைடு மற்றும் லித்தியம் பயன்படுத்தப்பட்டன. இருப்பினும், அந்த மின்கலங்கள் மின்சுற்று முறிந்து வெடித்தன.

1980-களில், ஜான் பி. குட்எனஃப் என்ற மற்றொரு விஞ்ஞானி இந்தச் சவாலை ஏற்றுக்கொண்டார். அதன்பிறகு விரைவில், ஜப்பானிய வேதியியலாளரான அகிரா யோஷினோ அந்தத் தொழில்நுட்பம் குறித்த ஆராய்ச்சியைத் தொடங்கினார். வெடிப்புகளுக்கு லித்தியம் உலோகமே முக்கியக் காரணம் என்பதை யோஷினோவும் குட்எனஃபும் நிரூபித்தனர்.

90-களில், லித்தியம்-அயன் தொழில்நுட்பம் பிரபலமடையத் தொடங்கி, அந்த தசாப்தத்தின் முடிவில் விரைவாக ஒரு பிரபலமான ஆற்றல் மூலமாக மாறியது. சோனி நிறுவனத்தால் இந்தத் தொழில்நுட்பம் வணிகமயமாக்கப்பட்டது அதுவே முதல் முறையாகும். லித்தியம் மின்கலங்களின் மோசமான பாதுகாப்புப் பதிவே, லித்தியம்-அயன் மின்கலங்களின் உருவாக்கத்தைத் தூண்டியது.

லித்தியம் பேட்டரிகளால் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியைத் தக்கவைக்க முடிந்தாலும், அவற்றை மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கம் செய்யும்போது பாதுகாப்பற்றவை. மறுபுறம், பயனர்கள் அடிப்படைப் பாதுகாப்பு வழிகாட்டுதல்களைப் பின்பற்றும் போது, ​​லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளை மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கம் செய்வது மிகவும் பாதுகாப்பானது.

சிறந்த லித்தியம் அயனி வேதியியல் எது?

லித்தியம்-அயன் பேட்டரி வேதியியல்களில் எண்ணற்ற வகைகள் உள்ளன. வணிகரீதியாகக் கிடைக்கக்கூடியவை பின்வருமாறு:

• லித்தியம் டைட்டனேட்
• லித்தியம் நிக்கல் கோபால்ட் அலுமினியம் ஆக்சைடு
• லித்தியம் நிக்கல் மாங்கனீசு கோபால்ட் ஆக்சைடு
• லித்தியம் மாங்கனீசு ஆக்சைடு (LMO)
• லித்தியம் கோபால்ட் ஆக்சைடு
• லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் (LiFePO4)

லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளில் எண்ணற்ற வகையான வேதியியல் கலவைகள் உள்ளன. ஒவ்வொன்றிற்கும் அதன் நன்மைகளும் தீமைகளும் உண்டு. இருப்பினும், சில குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கு மட்டுமே பொருத்தமானவை. ஆகையால், நீங்கள் தேர்ந்தெடுக்கும் வகையானது உங்கள் மின்சாரத் தேவைகள், பட்ஜெட், பாதுகாப்பு சகிப்புத்தன்மை மற்றும் குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டைப் பொறுத்து அமையும்.

இருப்பினும், LiFePO4 மின்கலங்களே வணிக ரீதியாக மிகவும் பரவலாகக் கிடைக்கும் தேர்வாகும். இந்த மின்கலங்களில், நேர்மின்வாயாகச் செயல்படும் கிராஃபைட் கார்பன் மின்முனையும், எதிர்மின்வாயாகச் செயல்படும் பாஸ்பேட்டும் உள்ளன. இவை 10,000 சுழற்சிகள் வரை நீண்ட ஆயுளைக் கொண்டுள்ளன.

மேலும், அவை சிறந்த வெப்ப நிலைத்தன்மையை வழங்குவதோடு, தேவையில் ஏற்படும் குறுகிய கால திடீர் அதிகரிப்புகளையும் பாதுகாப்பாகக் கையாளும் திறன் கொண்டவை. LiFePO4 பேட்டரிகள், வணிக ரீதியாகக் கிடைக்கும் மற்ற லித்தியம்-அயன் பேட்டரி வகைகளை விட மிக உயர்ந்ததான, 510 டிகிரி ஃபாரன்ஹீட் வரையிலான வெப்பத் தப்பித்தல் வரம்பைத் தாங்கும் திறன் கொண்டவை என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளன.

LiFePO4 பேட்டரிகளின் நன்மைகள்

ஈய-அமிலம் மற்றும் பிற லித்தியம் அடிப்படையிலான மின்கலன்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் மின்கலன்கள் ஒரு மிகப்பெரிய நன்மையைக் கொண்டுள்ளன. அவை திறமையாக மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கம் செய்கின்றன, நீண்ட காலம் நீடிக்கின்றன, மேலும் ஆழமாக சுழற்சி செய்யவும் முடியும்.cleதிறனை இழக்காமல். இந்த நன்மைகள் காரணமாக, மற்ற வகை பேட்டரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​இந்த பேட்டரிகள் அவற்றின் வாழ்நாள் முழுவதும் மிகப்பெரிய செலவு சேமிப்பை வழங்குகின்றன. குறைந்த வேகத்தில் இயங்கும் வாகனங்கள் மற்றும் தொழிற்சாலை உபகரணங்களில் இந்த பேட்டரிகளின் குறிப்பிட்ட நன்மைகள் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.

குறைந்த வேக வாகனங்களில் LiFePO4 பேட்டரி

குறைந்த வேக மின்சார வாகனங்கள் (LEVகள்) என்பவை 3000 பவுண்டுகளுக்கும் குறைவான எடை கொண்ட நான்கு சக்கர வாகனங்கள் ஆகும். அவை மின்சார மின்கலன்களால் இயக்கப்படுவதால், கோல்ஃப் வண்டிகள் மற்றும் பிற பொழுதுபோக்கு பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பிரபலமான தேர்வாக அமைகின்றன.

உங்கள் இலகுரக மின்சார வாகனத்திற்கான (LEV) பேட்டரியைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, ​​கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய மிக முக்கியமான அம்சங்களில் ஒன்று அதன் ஆயுட்காலம் ஆகும். உதாரணமாக, பேட்டரியால் இயங்கும் கோல்ஃப் வண்டிகள், மீண்டும் மின்னேற்றம் செய்யத் தேவையின்றி 18-குழி கோல்ஃப் மைதானத்தைச் சுற்றி ஓட்டுவதற்குப் போதுமான சக்தியைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.

கவனிக்க வேண்டிய மற்றொரு முக்கியமான விஷயம் பராமரிப்பு அட்டவணை. உங்கள் ஓய்வு நேரச் செயல்பாடுகளை முழுமையாக அனுபவித்து மகிழ்வதற்கு, ஒரு நல்ல பேட்டரிக்கு எந்தப் பராமரிப்பும் தேவைப்படக்கூடாது.

பேட்டரியானது பல்வேறு வானிலை நிலைகளிலும் செயல்படும் திறனைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். உதாரணமாக, கோடை வெப்பத்திலும், வெப்பநிலை குறையும் இலையுதிர் காலத்திலும் நீங்கள் கோல்ஃப் விளையாட அது அனுமதிக்க வேண்டும்.

ஒரு நல்ல பேட்டரியானது, அதன் திறனைக் குறைத்துவிடும் வகையில் அது அதிக வெப்பமடையவோ அல்லது அதிக குளிர்ச்சியடையவோ செய்யாமல் இருப்பதை உறுதிசெய்யும் ஒரு கட்டுப்பாட்டு அமைப்பையும் கொண்டிருக்க வேண்டும்.

இந்த அடிப்படை ஆனால் முக்கியமான நிபந்தனைகள் அனைத்தையும் பூர்த்தி செய்யும் சிறந்த பிராண்டுகளில் ஒன்று ராய்போ (ROYPOW) ஆகும். அவர்களின் LiFePO4 லித்தியம் பேட்டரிகள் 4°F முதல் 131°F வரையிலான வெப்பநிலைகளுக்கு ஏற்றவை. இந்த பேட்டரிகள் உள்ளமைக்கப்பட்ட பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புடன் வருகின்றன, மேலும் இவற்றை நிறுவுவது மிகவும் எளிதானது.

லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளுக்கான தொழில்துறை பயன்பாடுகள்

லித்தியம்-அயன் மின்கலங்கள் தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் ஒரு பிரபலமான தேர்வாகும். இவற்றில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் வேதியியல் வகை LiFePO4 மின்கலங்கள் ஆகும். இந்த மின்கலங்களைப் பயன்படுத்தும் மிகவும் பொதுவான சில உபகரணங்கள்:

• குறுகிய நடைபாதை ஃபோர்க்லிஃப்ட்கள்
• எதிர் சமநிலை ஃபோர்க்லிஃப்ட்கள்
• 3 சக்கர ஃபோர்க்லிஃப்ட்கள்
• வாக்கி ஸ்டேக்கர்கள்
• இறுதி மற்றும் மைய சவாரி செய்பவர்கள்

தொழில்துறை அமைப்புகளில் லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளின் பிரபலம் அதிகரித்து வருவதற்குப் பல காரணங்கள் உள்ளன. அவற்றுள் முக்கியமானவை:

அதிக கொள்ளளவு மற்றும் நீண்ட ஆயுள்

ஈய-அமில மின்கலன்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​லித்தியம்-அயன் மின்கலன்கள் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியையும் நீண்ட ஆயுளையும் கொண்டுள்ளன. அவை மூன்றில் ஒரு பங்கு எடையுடன் அதே அளவு வெளியீட்டை வழங்க முடியும்.

அவற்றின் ஆயுட்காலம் மற்றொரு முக்கிய நன்மையாகும். ஒரு தொழில்துறை செயல்பாட்டைப் பொறுத்தவரை, குறுகிய கால தொடர்ச்சியான செலவுகளைக் குறைந்தபட்சமாக வைத்திருப்பதே இலக்காகும். லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளைக் கொண்டு, ஃபோர்க்லிஃப்ட் பேட்டரிகள் மூன்று மடங்கு அதிக காலம் நீடிக்க முடியும், இது நீண்ட கால அடிப்படையில் பெரும் செலவு சேமிப்பிற்கு வழிவகுக்கிறது.

அவற்றின் திறனில் எந்தப் பாதிப்பும் இல்லாமல், 80% வரை அதிக மின்னிறக்க ஆழத்திலும் அவற்றால் இயங்க முடியும். இதனால் நேர சேமிப்பில் மற்றொரு நன்மையும் உள்ளது. மின்கலன்களை மாற்றுவதற்காகப் பணிகளைப் பாதியிலேயே நிறுத்த வேண்டியதில்லை, இது போதுமான நீண்ட காலப்பகுதியில் ஆயிரக்கணக்கான மனித மணிநேரங்களைச் சேமிக்க வழிவகுக்கும்.

அதிவேக சார்ஜிங்

தொழில்துறை ஈய-அமில மின்கலன்களை மின்னேற்றம் செய்ய ஆகும் சாதாரண நேரம் சுமார் எட்டு மணி நேரம் ஆகும். இதன் பொருள், முழு எட்டு மணி நேரப் பணிநேரத்திலும் மின்கலன் பயன்பாட்டிற்குக் கிடைக்காது என்பதாகும். இதன் விளைவாக, ஒரு மேலாளர் இந்தத் தேக்க நேரத்தைக் கருத்தில் கொண்டு கூடுதல் மின்கலன்களை வாங்க வேண்டும்.

LiFePO4 பேட்டரிகளைப் பொறுத்தவரை, அது ஒரு சவாலல்ல. இதற்கு ஒரு நல்ல உதாரணம்...ராய்போவ் தொழில்துறை லைஃப்பிஓ4 லித்தியம் பேட்டரிகள்இவை, ஈய-அமில பேட்டரிகளை விட நான்கு மடங்கு வேகமாக சார்ஜ் ஆகின்றன. மற்றொரு நன்மை என்னவென்றால், மின்சாரம் வெளியேற்றப்படும்போதும் செயல்திறனைத் தக்கவைத்துக் கொள்ளும் திறன் ஆகும். ஈய-அமில பேட்டரிகள் மின்சாரம் வெளியேற்றப்படும்போது பெரும்பாலும் செயல்திறனில் ஒரு மந்தநிலையைச் சந்திக்கின்றன.

திறமையான பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பின் காரணமாக, ராய்போவ் (ROYPOW) வரிசை தொழில்துறை பேட்டரிகளில் மெமரி சிக்கல்கள் எதுவும் இல்லை. ஈய-அமில பேட்டரிகள் பெரும்பாலும் இந்தச் சிக்கலால் பாதிக்கப்படுகின்றன, இது அவற்றின் முழுத் திறனை எட்டத் தவறுவதற்கு வழிவகுக்கும்.

காலப்போக்கில், இது சல்பேஷன் எனப்படும் ஒருவகைப் படிமத்தை ஏற்படுத்துகிறது, இது அவற்றின் ஏற்கெனவே குறைவான ஆயுட்காலத்தைப் பாதியாகக் குறைத்துவிடும். ஈய-அமில மின்கலன்களை முழுமையாக மின்னேற்றம் செய்யாமல் சேமித்து வைக்கும்போது இந்தப் பிரச்சினை அடிக்கடி ஏற்படுகிறது. லித்தியம் மின்கலன்களைக் குறுகிய இடைவெளிகளில் மின்னேற்றம் செய்யலாம் மற்றும் பூஜ்ஜியத்திற்கு மேற்பட்ட எந்தவொரு கொள்ளளவிலும் எந்தப் பிரச்சினையுமின்றி சேமித்து வைக்கலாம்.

பாதுகாப்பு மற்றும் கையாளுதல்

தொழிற்சாலை அமைப்புகளில் LiFePO4 பேட்டரிகள் ஒரு மிகப்பெரிய நன்மையைக் கொண்டுள்ளன. முதலாவதாக, அவை சிறந்த வெப்ப நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன. இந்த பேட்டரிகள் எந்தவித சேதமும் அடையாமல் 131°F வரையிலான வெப்பநிலையில் இயங்கக்கூடியவை. இதே போன்ற வெப்பநிலையில், ஈய அமில பேட்டரிகள் அவற்றின் ஆயுட்காலத்தில் 80% வரை இழந்துவிடும்.

மற்றொரு சிக்கல் பேட்டரிகளின் எடை. ஏறக்குறைய சமமான பேட்டரி கொள்ளளவுக்கு, ஈய-அமில பேட்டரிகள் கணிசமாக அதிக எடை கொண்டவை. அதனால், அவற்றுக்கு பெரும்பாலும் குறிப்பிட்ட உபகரணங்களும், நிறுவுவதற்கு அதிக நேரமும் தேவைப்படுகின்றன. இது, அந்தப் பணியில் செலவிடப்படும் மனித மணிநேரங்களைக் குறைக்க வழிவகுக்கும்.

மற்றொரு பிரச்சினை தொழிலாளர் பாதுகாப்பு. பொதுவாக, ஈய-அமில மின்கலன்களை விட LiFePO4 மின்கலன்கள் பாதுகாப்பானவை. OSHA வழிகாட்டுதல்களின்படி, ஈய-அமில மின்கலன்கள், அபாயகரமான புகைகளை அகற்றுவதற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட உபகரணங்களைக் கொண்ட ஒரு சிறப்பு அறையில் சேமிக்கப்பட வேண்டும். இது ஒரு தொழில்துறை செயல்பாட்டில் கூடுதல் செலவையும் சிக்கலையும் ஏற்படுத்துகிறது.

முடிவு

தொழிற்சாலை அமைப்புகளிலும் குறைந்த வேக மின்சார வாகனங்களிலும் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் ஒரு தெளிவான நன்மையைக் கொண்டுள்ளன. அவை நீண்ட காலம் நீடிப்பதால், பயனர்களுக்குப் பணத்தைச் சேமிக்கின்றன. மேலும், இந்தப் பேட்டரிகளுக்குப் பராமரிப்பு எதுவும் தேவையில்லை, இது செலவு சேமிப்பு முதன்மையானதாக இருக்கும் ஒரு தொழிற்சாலைச் சூழலில் குறிப்பாக முக்கியமானதாகும்.

தொடர்புடைய கட்டுரை:

மும்மை லித்தியம் பேட்டரிகளை விட லித்தியம் பாஸ்பேட் பேட்டரிகள் சிறந்தவையா?

யமஹா கோல்ஃப் வண்டிகளில் லித்தியம் பேட்டரிகள் பொருத்தப்பட்டுள்ளனவா?

கிளப் காரில் லித்தியம் பேட்டரிகளைப் பொருத்த முடியுமா?