Литий-ион батареялары нәрсә ул

Литий-ионлы батареялар - популяр батарея химиясе төре. Бу батареяларның төп өстенлеге - аларны кабат зарядлау мөмкинлеге. Бу үзенчәлек аркасында алар бүгенге көндә батарея кулланучы күпчелек кулланучы җайланмаларында очрый. Аларны телефоннарда, электр машиналарында һәм батарея белән эшли торган гольф арбаларында табарга мөмкин.

Литий-ион аккумуляторлары ничек эшли?

Литий-ион батареялары бер яки берничә литий-ион элементыннан тора. Алар шулай ук артык зарядлануны булдырмас өчен саклагыч схема тактасын үз эченә ала. Элементлар саклагыч схема тактасы булган корпуска урнаштырылганнан соң батареялар дип атала.

Литий-ион батареялары литий батареялары белән бер үкме?

Юк. Литий батареясы һәм литий-ион батареясы бик нык аерыла. Төп аерма шунда ки, соңгылары кабат зарядлана. Тагын бер зур аерма - саклау вакыты. Литий батареясы кулланылмаганда 12 елга кадәр хезмәт итә ала, ә литий-ион батареяларының саклау вакыты 3 елга кадәр.

Литий-ион батареяларының төп компонентлары нинди?

Литий-ион элементларының дүрт төп компоненты бар. Болар:

Анод

Анод электр энергиясенең батареядан тышкы схемага күчүенә мөмкинлек бирә. Ул шулай ук батареяны зарядкалаганда литий ионнарын саклый.

Катод

Катод - элементның сыйдырышлыгын һәм көчәнешен билгели. Батарея разрядланганда ул литий ионнарын җитештерә.

Электролит

Электролит - литий ионнарының катод һәм анод арасында хәрәкәт итүе өчен үткәргеч булып хезмәт итүче материал. Ул тозлардан, өстәмәләрдән һәм төрле эреткечләрдән тора.

Аергыч

Литий-ион элементының соңгы кисәге - сепаратор. Ул катод һәм анодны аерып тору өчен физик киртә булып хезмәт итә.

Литий-ион батареялары литий ионнарын катодтан анодка һәм киресенчә электролит аша күчерү юлы белән эшли. Ионнар хәрәкәт иткәндә, алар анодтагы ирекле электроннарны активлаштыра, уңай ток коллекторында заряд барлыкка китерә. Бу электроннар җайланма, телефон яки гольф арбасы аша тискәре коллекторга һәм катодка кире кайта. Батарея эчендәге электроннарның ирекле агымы сепаратор тарафыннан тоткарлана, аларны контактларга таба этәрә.

Литий-ионлы батареяны зарядкалаганда, катод литий ионнарын бүлеп чыгара, һәм алар анодка таба хәрәкәт итә. Разрядкаланганда, литий ионнары анодтан катодка күчә, бу ток агымын барлыкка китерә.

Литий-ион батареялары кайчан уйлап табылган?

Литий-ион батареяларын беренче тапкыр 70 нче елларда инглиз химигы Стэнли Уиттингем уйлап тапкан. Аның тәҗрибәләре вакытында галимнәр үзен зарядлый ала торган батарея өчен төрле химик матдәләрне тикшергәннәр. Аның беренче сынауында электродлар буларак титан дисульфиды һәм литий кулланылган. Ләкин батареялар кыска ялганышка әйләнеп шартлаган.

80 нче елларда бу эшне башка галим, Джон Б. Гуденау, үз өстенә алды. Күп тә үтми, япон химигы Акира Йошино бу технологияне өйрәнә башлады. Йошино һәм Гуденау шартлауларның төп сәбәбе литий металлы булуын исбатладылар.

90-нчы елларда литий-ион технологиясе популярлаша башлады, дистә ел ахырына тиз арада популяр энергия чыганагына әйләнде. Бу технологиянең Sony тарафыннан беренче тапкыр коммерцияләштерелүе булды. Литий батареяларының куркынычсызлык буенча начар күрсәткечләре литий-ион батареяларын эшләүгә этәргеч бирде.

Литий батареялары югарырак энергия тыгызлыгына ия булса да, алар зарядка һәм разрядка вакытында куркынычсыз түгел. Икенче яктан, литий-ион батареялары, кулланучылар төп куркынычсызлык кагыйдәләрен үтәгәндә, зарядка һәм разрядка өчен шактый куркынычсыз.

Иң яхшы литий-ион химиясе нинди?

Литий-ионлы аккумуляторларның күп төрле химия төрләре бар. Коммерциядә сатыла торганнары:

Литий титанаты
Литий никель кобальт алюминий оксиды
Литий никель марганец кобальт оксиды
Литий марганец оксиды (LMO)
Литий кобальт оксиды
Литий тимер фосфаты (LiFePO4)

Литий-ион батареялары өчен күп төрле химик ысуллар бар. Һәрберсенең үз өстенлекләре һәм кимчелекләре бар. Ләкин кайберләре билгеле бер куллану очраклары өчен генә яраклы. Шуңа күрә сез сайлаган төр сезнең энергия ихтыяҗларыгызга, бюджетыгызга, куркынычсызлык чыдамлыгына һәм конкрет куллану очрагына бәйле булачак.

Шулай да, LiFePO4 батареялары иң күп сатыла торган вариант. Бу батареяларда анод булып хезмәт итүче графит углерод электроды һәм катод булып хезмәт итүче фосфат бар. Аларның озын цикллы хезмәт итү вакыты 10 000 циклга кадәр җитә.

Моннан тыш, алар бик яхшы термик тотрыклылык тәкъдим итәләр һәм сорауның кыска вакытлы кискен күтәрелешләрен куркынычсыз рәвештә җиңә алалар. LiFePO4 батареялары 510 градус Фаренгейтка кадәр термик үтеп китү өчен исәпләнгән, бу коммерциядә сатыла торган литий-ионлы батарея төрләреннән иң югарысы.

LiFePO4 батареяларының өстенлекләре

Кургаш кислотасы һәм башка литий нигезендәге батареялар белән чагыштырганда, литий тимер фосфат батареяларының зур өстенлеге бар. Алар нәтиҗәле зарядлый һәм разрядлый, озаграк эшли һәм тирән цикл ясый ала.клесыйдырышлыгын югалтмыйча. Бу өстенлекләр батареяларның башка батарея төрләре белән чагыштырганда гомер буе зур чыгымнарны экономияләү мөмкинлеген бирә дигән сүз. Түбәндә бу батареяларның түбән тизлекле электр машиналарында һәм сәнәгать җиһазларында аерым өстенлекләренә күзәтү бирелә.

Түбән тизлекле транспорт чараларында LiFePO4 аккумуляторы

Түбән тизлекле электр машиналары (ТЭК) - авырлыгы 3000 фунттан кимрәк булган дүрт тәгәрмәчле машиналар. Алар электр батареялары белән эшли, бу аларны гольф машиналары һәм башка күңел ачу максатларында популяр сайлау итә.

LEV өчен батарея вариантын сайлаганда, иң мөһим факторларның берсе - озак хезмәт итү. Мәсәлән, батарея белән эшли торган гольф арбалары 18 тишекле гольф мәйданында зарядка ясамыйча йөрерлек көчкә ия булырга тиеш.

Тагын бер мөһим фактор - хезмәт күрсәтү графигы. Яхшы аккумуляторга хезмәт күрсәтү таләп ителмәскә тиеш, бу сезнең ял итү эшчәнлегегездән максималь ләззәт алуыгызны тәэмин итәр.

Батарея шулай ук төрле һава шартларында эшли алырга тиеш. Мәсәлән, ул сезгә җәйге эсседә дә, көз көне дә температура төшкәндә гольф уйнарга мөмкинлек бирергә тиеш.

Яхшы аккумулятор шулай ук аның артык кызып китмәвен яки артык суынмавын, чөнки бу аның сыйдырышлыгын киметмәвен тәэмин итә.

Бу төп, ләкин мөһим шартларның барысына да туры килә торган иң яхшы брендларның берсе - ROYPOW. Аларның LiFePO4 литий батареялары линиясе 4°F тан 131°F ка кадәр температурага исәпләнгән. Батареялар батарея белән идарә итү системасы белән җиһазландырылган һәм аларны урнаштыру бик җиңел.

Литий-ион батареялары өчен сәнәгать кулланылышы

Литий-ион батареялары сәнәгать кушымталарында популяр вариант булып тора. Иң еш кулланыла торган химия матдәсе - LiFePO4 батареялары. Бу батареяларны куллану өчен иң еш кулланыла торган җиһазларның кайберләре:

Тар коридорлы погрузчиклар
Баланслаштырылган погрузчиклар
Өч тәгәрмәчле погрузчиклар
Рацияләр
Төп һәм үзәк мотоциклчылар

Литий-ион батареяларының сәнәгатьтә популярлашуының күп сәбәпләре бар. Төп сәбәпләре:

Югары сыйдырышлылык һәм озак хезмәт итү

Литий-ион батареялары кургаш-кислота батареялары белән чагыштырганда зуррак энергия тыгызлыгына һәм озак хезмәт итү вакытына ия. Алар авырлыкның өчтән бер өлешен тәшкил итә һәм шул ук куәт бирә ала.

Аларның яшәү циклы тагын бер зур өстенлек. Сәнәгать эшчәнлеге өчен максат - кыска вакытлы кабатланучы чыгымнарны минималь дәрәҗәдә тоту. Литий-ионлы батареялар белән погрузчик батареялары өч тапкыр озаграк хезмәт итә ала, бу озак вакытлы перспективада зур чыгымнарны экономияләргә китерә.

Алар шулай ук 80% ка кадәр зуррак разряд тирәнлегендә эшли алалар, бу аларның куәтенә бернинди дә тәэсир итми. Моның вакытны экономияләүдә тагын бер өстенлеге бар. Батареяларны алыштыру өчен операцияләрне ярты юлда туктатырга кирәкми, бу исә шактый озак вакыт эчендә меңләгән кеше-сәгатьне экономияләргә мөмкинлек бирә.

Югары тизлекле зарядка

Сәнәгать кургаш-кислота аккумуляторларында гадәти зарядлау вакыты якынча сигез сәгать тәшкил итә. Бу батарея куллану өчен мөмкин булмаган 8 сәгатьлек сменага тиң. Нәтиҗәдә, менеджер бу эш тукталышларын исәпкә алырга һәм өстәмә аккумуляторлар сатып алырга тиеш.

LiFePO4 батареялары белән бу авыр түгел. Яхшы мисал -ROYPOW сәнәгать LifePO4 литий аккумуляторлары, алар кургаш-кислота батареяларына караганда дүрт тапкыр тизрәк зарядлана. Тагын бер өстенлек - разряд вакытында нәтиҗәле булып калу мөмкинлеге. Кургаш-кислота батареялары разрядланганда еш кына эшләмиләр.

ROYPOW сәнәгать аккумуляторлары линиясендә дә, нәтиҗәле аккумулятор белән идарә итү системасы аркасында, хәтер белән проблемалар юк. Кургаш-кислота аккумуляторлары еш кына бу проблемадан интегә, бу тулы куәткә җитмәскә китерергә мөмкин.

Вакыт узу белән ул сульфатлануга китерә, бу аларның инде кыска гомерен ике тапкыр киметергә мөмкин. Бу проблема еш кына кургаш-кислота батареяларын тулы зарядсыз саклаганда барлыкка килә. Литий батареяларын кыска вакыт аралыгында зарядларга һәм нульдән югарырак теләсә нинди сыйдырышлыкта бернинди проблемасыз сакларга мөмкин.

Куркынычсызлык һәм эшкәртү

LiFePO4 батареяларының сәнәгать шартларында зур өстенлеге бар. Беренчедән, алар бик яхшы термик тотрыклылыкка ия. Бу батареялар 131°F кадәр температурада бернинди зыян күрмичә эшли ала. Кургаш-кислота батареялары шундый ук температурада үзләренең яшәү циклының 80% кадәр югалтыр иде.

Тагын бер проблема - батареяларның авырлыгы. Шундый ук сыйдырышлы батареялар өчен кургаш-кислоталы батареялар күпкә авыррак. Шуңа күрә аларга еш кына махсус җиһазлар һәм озаграк урнаштыру вакыты кирәк, бу эшкә азрак кеше-сәгать сарыф итәргә мөмкин.

Тагын бер мәсьәлә - эшчеләрнең куркынычсызлыгы. Гомумән алганда, LiFePO4 батареялары кургаш-кислота батареяларына караганда куркынычсызрак. OSHA күрсәтмәләре буенча, кургаш-кислота батареялары куркыныч төтенне бетерү өчен эшләнгән җиһазлар белән махсус бүлмәдә сакланырга тиеш. Бу сәнәгать эшчәнлегенә өстәмә чыгымнар һәм катлаулылык өсти.

Йомгак

Литий-ион батареялары сәнәгать шартларында һәм түбән тизлекле электр машиналары өчен ачык өстенлеккә ия. Алар озаграк хезмәт итә, шуңа күрә кулланучыларның акчасын янга калдыра. Бу батареялар шулай ук бернинди дә хезмәт күрсәтүне таләп итми, бу бигрәк тә чыгымнарны экономияләү иң мөһим булган сәнәгать шартларында мөһим.