Batiri Li-dẹlẹ
Awọn akoonu
Batiri litiumu ion tabi batiri ion litiumu jẹ iru batiri litiumu kan
Nyoju imo ero fun e-arinbo
Awọn foonu fonutologbolori, awọn kamẹra inu ọkọ, awọn drones, awọn irinṣẹ agbara, awọn alupupu ina, awọn ẹlẹsẹ ẹlẹsẹ mẹrin ... awọn batiri lithium wa ni ibi gbogbo ni awọn igbesi aye ojoojumọ wa loni ati pe o ti ṣe iyipada ọpọlọpọ awọn lilo. Ṣugbọn kini wọn mu wa gangan ati pe wọn le tun dagbasoke bi?
История
O wa ni awọn ọdun 1970 pe batiri lithium-ion ti ṣe ifilọlẹ nipasẹ Stanley Whittingham. Iṣẹ igbehin yoo tẹsiwaju nipasẹ John B. Goodenough ati Akiro Yoshino ni ọdun 1986. Kii ṣe titi di ọdun 1991 ti Sony ṣe ifilọlẹ batiri akọkọ ti iru rẹ lori ọja ati bẹrẹ iyipada imọ-ẹrọ kan. Ni ọdun 2019, awọn olupilẹṣẹ mẹta ni a fun ni ẹbun Nobel ni Kemistri.
Bawo ni o ṣiṣẹ?
Batiri lithium-ion jẹ idii ti awọn sẹẹli litiumu-ion pupọ ti o fipamọ ati da agbara itanna pada. Batiri kan da lori awọn paati akọkọ mẹta: elekiturodu rere, ti a pe ni cathode, elekiturodu odi, ti a pe ni anode, ati elekitiroti, ojutu imudani.
Nigbati batiri ba ti jade, anode njade awọn elekitironi nipasẹ elekitiroti si cathode, eyiti o paarọ awọn ions rere. Iṣipopada yipada lakoko gbigba agbara.
Nitorinaa, ilana ti iṣiṣẹ jẹ kanna bi fun batiri “asiwaju”, ayafi pe nibi asiwaju ati oxide oxide ti awọn amọna ti rọpo nipasẹ cathode oxide cobalt, eyiti o pẹlu lili kekere kan ati anode graphite kan. Bakanna, sulfuric acid tabi iwẹ omi funni ni ọna si elekitiroti ti iyọ lithium.
Electrolyte ti a lo loni wa ni irisi omi, ṣugbọn iwadii n lọ si ọna ti o lagbara, ailewu ati elekitiroti ti o tọ diẹ sii.
Anfani
Kini idi ti batiri lithium-ion ti rọpo gbogbo eniyan miiran ni ọdun 20 sẹhin?
Idahun si rọrun. Batiri yii n pese iwuwo agbara to dara julọ ati nitorinaa pese iṣẹ ṣiṣe kanna fun awọn ifowopamọ iwuwo ni akawe si asiwaju, nickel ...
Awọn batiri wọnyi tun ni itusilẹ ti ara ẹni kekere (o pọju 10% fun oṣu kan), laisi itọju ati pe ko ni ipa iranti.
Nikẹhin, ti wọn ba gbowolori diẹ sii ju awọn imọ-ẹrọ batiri ti o dagba lọ, wọn din owo ju polima litiumu (Li-Po) ati pe wọn wa ni imudara diẹ sii ju litiumu fosifeti (LiFePO4).
shortcomings
Bibẹẹkọ, awọn batiri lithium-ion ko bojumu ati, ni pataki, ni ibajẹ sẹẹli diẹ sii ti o ba ti gba agbara ni kikun. Nitorina, ki wọn ko padanu awọn ohun-ini wọn ni kiakia, o dara lati gbe wọn lai duro fun wọn lati di alapin.
Ni akọkọ, batiri naa le fa awọn eewu aabo to ṣe pataki. Nigbati batiri ba wa ni apọju tabi lọ silẹ ni isalẹ -5 ° C, litiumu ṣinṣin nipasẹ dendrites lati elekiturodu kọọkan. Nigbati anode ati cathode ti sopọ nipasẹ awọn dendrites wọn, batiri naa le gba ina ati gbamu. Ọpọlọpọ awọn ọran ni a royin pẹlu Nokia, Fujitsu-Siemens tabi Samsung, awọn bugbamu tun waye lori ọkọ ofurufu, nitorinaa loni o jẹ ewọ lati gbe batiri lithium-ion ni idaduro, ati wiwọ ninu agọ naa nigbagbogbo ni opin ni awọn ofin ti agbara (eewọ loke). 160 Wh ati koko-ọrọ si igbanilaaye lati 100 si 160 Wh).
Nitorinaa, lati koju iṣẹlẹ yii, awọn aṣelọpọ ti ṣe imuse awọn eto iṣakoso itanna (BMS) ti o lagbara lati wiwọn iwọn otutu batiri, ṣiṣakoso foliteji, ati ṣiṣe bi awọn fifọ iyika ni iṣẹlẹ ti anomaly. Electrolyte to lagbara tabi jeli polima tun jẹ awọn iwoye ti a ṣawari lati yika iṣoro naa.
Paapaa, lati yago fun igbona pupọ, gbigba agbara batiri ti fa fifalẹ lori 20 ogorun to kẹhin, nitorinaa awọn akoko gbigba agbara nigbagbogbo ni ipolowo nikan ni 80% ...
Bibẹẹkọ, batiri lithium-ion ti o wulo pupọ fun lilo lojoojumọ ni ipa nla lori agbegbe, akọkọ nipasẹ yiyọ litiumu jade, eyiti o nilo iye ti astronomical ti omi titun, ati lẹhinna tunlo ni opin igbesi aye rẹ. Sibẹsibẹ, atunlo tabi ilotunlo n pọ si lati ọdun de ọdun.
Kini ojo iwaju ti ion litiumu?
Bi iwadii ti n lọ siwaju si ọna awọn imọ-ẹrọ omiiran ti o kere si idoti, ti o tọ diẹ sii, din owo lati ṣe iṣelọpọ, tabi ailewu, Njẹ batiri lithium-ion ti de agbara rẹ bi?
Batiri lithium-ion, eyiti o ti n ṣiṣẹ lori iwọn ile-iṣẹ fun ọdun mẹta, ko ni ọrọ ti o kẹhin, ati pe awọn idagbasoke n tẹsiwaju lati mu iwuwo agbara pọ si, iyara gbigba agbara, tabi ailewu. A ti rii eyi ni awọn ọdun sẹyin, paapaa ni aaye ti awọn ọkọ ayọkẹlẹ ẹlẹsẹ meji, nibiti ẹlẹsẹ naa ti wa ni bii aadọta kilomita ni ọdun 5 sẹhin, diẹ ninu awọn alupupu bayi kọja awọn ebute ibiti o ti 200.
Awọn ileri ti Iyika tun jẹ awọn ẹgbẹ bi Nawa erogba elekiturodu, batiri foldable Jenax, 105 ° C iwọn otutu ti n ṣiṣẹ ni NGK ...
Laanu, iwadii nigbagbogbo dojuko pẹlu otitọ lile ti ere ati awọn iwulo ile-iṣẹ. Ni isunmọtosi idagbasoke ti imọ-ẹrọ omiiran, paapaa litiumu-air ti ifojusọna, lithium-ion tun ni ọjọ iwaju didan niwaju, paapaa ni agbaye ti awọn kẹkẹ ẹlẹrin meji, nibiti iwuwo ati idinku ẹsẹ jẹ awọn ibeere pataki.
