Pateiktos prekių nuotraukos skirtos tik iliustraciniams tikslams ir yra pavyzdinės, todėl gali neatitikti realios prekių ir jų pakuotės išvaizdos, komplektacijos, spalvos ar formos.
Apžvelgsime ličio jonų akumuliatorių su konkrečiais parametrais: įtampa 20 V ir talpa 2 Ah. Ličio jonų baterija yra populiarus akumuliatorių chemijos tipas. Pagrindinis šių baterijų privalumas yra tai, kad jas galima įkrauti. Dėl šios savybės jos randamos daugumoje šiuolaikinių vartotojų prietaisų, kuriuose naudojamos baterijos, pavyzdžiui, telefonuose, elektrinėse transporto priemonėse ir baterijomis maitinamuose golfo vežimėliuose.
Ličio Jonų Baterijų Veikimo Principas
Ličio jonų akumuliatoriai sudaryti iš vieno ar kelių ličio jonų elementų. Jie taip pat turi apsauginę plokštę, apsaugančią nuo perkrovimo. Elementai vadinami akumuliatoriais, kai jie įstatomi į korpusą su apsaugine plokšte.
Ličio jonų baterijos veikia perkeldamos ličio jonus iš katodo į anodą ir atvirkščiai per elektrolitą. Judėdami jonai aktyvuoja laisvuosius elektronus anode, sukurdami krūvį teigiamo srovės kolektoriuje. Šie elektronai teka per įrenginį, telefoną ar golfo vežimėlį, į neigiamą kolektorių ir atgal į katodą. Laisvą elektronų srautą baterijos viduje neleidžia separatorius, stumdamas juos link kontaktų. Įkraunant ličio jonų akumuliatorių, katodas išskiria ličio jonus, kurie juda link anodo. Išsikraunant, ličio jonai juda iš anodo į katodą, taip sukurdami srovės tėkmę.
Ličio Jonų Akumuliatorių Komponentai
Ličio jonų elementus sudaro keturi pagrindiniai komponentai:
- Anodas: Leidžia elektrai judėti iš akumuliatoriaus į išorinę grandinę. Jis taip pat kaupia ličio jonus, kai akumuliatorius kraunamas.
- Katodas: Lemija elemento talpą ir įtampą. Jis gamina ličio jonus, kai iškraunamas akumuliatorius.
- Elektrolitas: Medžiaga, kuri tarnauja kaip kanalas ličio jonams judėti tarp katodo ir anodo. Jį sudaro druskos, priedai ir įvairūs tirpikliai.
- Separatorius: Veikia kaip fizinis barjeras, atskiriantis katodą ir anodą.
Ličio ir Ličio Jonų Baterijų Skirtumai
Svarbu atskirti ličio baterijas ir ličio jonų baterijas. Nors pavadinimai panašūs, tai labai skirtingi produktai. Pagrindinis skirtumas yra tas, kad ličio jonų baterijos yra įkraunamos. Kitas svarbus skirtumas yra galiojimo laikas: ličio baterija nenaudojama gali tarnauti iki 12 metų, o ličio jonų baterijų galiojimo laikas yra iki 3 metų. Prastas ličio baterijų saugos rodiklis, ypač įkrovimo ir iškrovimo metu, paskatino ličio jonų baterijų kūrimą, kurios yra žymiai saugesnės, jei laikomasi pagrindinių saugos nurodymų.
Ličio Jonų Baterijų Istorija
Ličio jonų baterijas pirmą kartą aštuntajame dešimtmetyje sugalvojo anglų chemikas Stanley Whittingham. Pirmajame bandyme, naudojant titano disulfidą ir litį kaip elektrodus, baterijos sujungdavo trumpai ir sprogdavo. Devintajame dešimtmetyje iššūkį priėmė Johnas B. Goodenoughas, o netrukus po to japonų chemikas Akira Yoshino. Yoshino ir Goodenoughas įrodė, kad pagrindinė sprogimų priežastis buvo ličio metalas. Dešimtajame dešimtmetyje ličio jonų technologija pradėjo įgauti pagreitį ir dešimtmečio pabaigoje greitai tapo populiariu energijos šaltiniu. Tai buvo pirmas kartas, kai „Sony“ komercializavo šią technologiją.
Geriausia Ličio Jonų Chemija: LiFePO4
Yra daugybė ličio jonų akumuliatorių cheminių savybių tipų, kiekvienas turi savo privalumų ir trūkumų. Kai kurie tinka tik konkretiems naudojimo atvejams. Komercinės rūšys apima:
- Ličio titanatas
- Ličio nikelio kobalto aliuminio oksidas
- Ličio nikelio mangano kobalto oksidas
- Ličio mangano oksidas (LMO)
- Ličio kobalto oksidas
- Ličio geležies fosfatas (LiFePO4)
LiFePO4 baterijos yra labiausiai komerciškai prieinamas pasirinkimas. Šios baterijos turi grafito anglies elektrodą, kuris atlieka anodo funkciją, ir fosfatą kaip katodą. Jos pasižymi ilgu ciklų tarnavimo laiku - iki 10 000 ciklų. Be to, jos pasižymi puikiu terminiu stabilumu ir gali saugiai atlaikyti trumpus paklausos šuolius. LiFePO4 akumuliatorių šiluminio išsijungimo slenkstis yra iki 510 laipsnių pagal Farenheitą - tai aukščiausias rodiklis iš visų komerciškai prieinamų ličio jonų akumuliatorių tipų.
LiFePO4 Akumuliatorių Privalumai
Palyginti su švino rūgšties ir kitomis ličio pagrindu pagamintomis baterijomis, ličio geležies fosfato baterijos turi didžiulį pranašumą. Jos efektyviai įkraunamos ir iškraunamos, tarnauja ilgiau ir gali giliai išsikrauti neprarandant talpos. Šie privalumai reiškia, kad akumuliatoriai, palyginti su kitų tipų akumuliatoriais, per visą jų eksploatavimo laiką leidžia sutaupyti daug lėšų.
LiFePO4 Akumuliatoriai Mažo Greičio Transporto Priemonėse
Mažo greičio elektrinės transporto priemonės (LEV) yra keturratės transporto priemonės, sveriančios mažiau nei 3000 svarų, varomos elektros baterijomis. Renkantis akumuliatorinį variantą savo LEV, vienas iš svarbiausių aspektų yra ilgaamžiškumas ir ilgas ciklo tarnavimo laikas. Pavyzdžiui, akumuliatoriniai golfo vežimėliai turėtų turėti pakankamai galios, kad galėtų važiuoti 18 duobučių golfo aikštynu be įkrovimo. Kitas svarbus aspektas yra techninės priežiūros grafikas. Geras akumuliatorius neturėtų reikalauti jokios priežiūros, kad būtų galima maksimaliai mėgautis laisvalaikio veikla. Baterija taip pat turėtų veikti įvairiomis oro sąlygomis ir turėti valdymo sistemą, kuri užtikrina, kad ji neperkaistų ir neatvėstų per daug, nes tai nesumažintų jos talpos. Vienas geriausių prekių ženklų, atitinkančių visas šias sąlygas, yra „ROYPOW“. Jų LiFePO4 ličio baterijų linija skirta naudoti nuo -15 °C iki 55 °C temperatūroje. Baterijose yra įmontuota baterijų valdymo sistema ir jas itin lengva įdiegti.
Ličio Jonų Akumuliatorių Pramoninis Pritaikymas
Ličio jonų akumuliatoriai yra populiarus pasirinkimas pramonėje, ypač LiFePO4 akumuliatoriai. Kai kurie iš labiausiai paplitusių įrenginių, kuriuose naudojamos šios baterijos, yra:
- Siaurų praėjimų šakiniai krautuvai
- Atsvarai su šakiniais krautuvais
- Triračiai krautuvai
- Pėsčiųjų krautuvų
- Galiniai ir centriniai raiteliai
Didelė Talpa ir Ilgaamžiškumas
Ličio jonų akumuliatoriai pasižymi didesniu energijos tankiu ir ilgaamžiškumu, palyginti su švino rūgšties akumuliatoriais. Jie gali sverti trečdaliu mažiau, bet užtikrinti tokią pačią galią. Jų gyvavimo ciklas yra dar vienas svarbus privalumas. Pramoninės veiklos tikslas - kuo labiau sumažinti trumpalaikes pasikartojančias išlaidas. Naudojant ličio jonų akumuliatorius, šakinių krautuvų akumuliatoriai gali tarnauti tris kartus ilgiau, todėl ilgainiui sutaupoma daug lėšų. Jie taip pat gali veikti esant didesniam iškrovimo gyliui iki 80 %, nedarant jokio poveikio jų talpai. Tai suteikia dar vieną privalumą - taupo laiką. Operacijoms nereikia sustoti pusiaukelėje, kad pakeistumėte baterijas, o tai per pakankamai ilgą laikotarpį gali sutaupyti tūkstančius darbo valandų.
Didelės Spartos Įkrovimas
Pramoninių švino rūgšties akumuliatorių įprastas įkrovimo laikas yra apie aštuonias valandas, o tai atitinka visą 8 valandų pamainą, per kurią akumuliatorius negali būti naudojamas. Todėl vadovas turi atsižvelgti į šį prastovos laiką ir įsigyti papildomų akumuliatorių. Su LiFePO4 akumuliatoriais tai nėra iššūkis. Geras pavyzdys yra ROYPOW pramoninės LifePO4 ličio baterijos, kurios įkraunamos keturis kartus greičiau nei švino rūgšties akumuliatoriai. Kitas privalumas yra gebėjimas išlikti efektyviems išsikrovimo metu. Švino rūgšties akumuliatorių veikimas išsikraunant dažnai sulėtėja. Dėl efektyvios akumuliatorių valdymo sistemos „ROYPOW“ pramoninių akumuliatorių linija taip pat neturi atminties problemų. Švino rūgšties akumuliatoriai dažnai kenčia nuo šios problemos, dėl kurios gali nepavykti pasiekti visos talpos, sukeldama sulfaciją ir sutrumpindama jų tarnavimo laiką. Ličio akumuliatorius galima įkrauti trumpais intervalais ir laikyti bet kokia talpa, viršijančia nulį, be jokių problemų.
Ličio-jonų akumuliatoriai
Saugumas ir Tvarkymas
LiFePO4 akumuliatoriai turi didžiulį pranašumą pramoninėje aplinkoje. Pirma, jie pasižymi dideliu terminiu stabilumu. Šie akumuliatoriai gali veikti iki 50 °C temperatūroje nepatirdami jokios žalos, o švino rūgšties akumuliatoriai panašioje temperatūroje prarastų iki 80 % savo gyvavimo ciklo. Kita problema yra akumuliatorių svoris. Esant panašiai akumuliatoriaus talpai, švino rūgšties akumuliatoriai sveria gerokai daugiau. Todėl jiems dažnai reikia specialios įrangos ir ilgesnio įrengimo laiko, o tai gali sumažinti darbui skiriamų darbo valandų skaičių. Apskritai LiFePO4 akumuliatoriai yra saugesni nei švino rūgšties akumuliatoriai. Pagal OSHA gaires, švino rūgšties akumuliatoriai turi būti laikomi specialioje patalpoje su įranga, skirta pavojingiems garams šalinti. Tai padidina pramonės operacijų išlaidas ir sudėtingumą.