He aha te Lithium Rechargeable?

Ko te Lithium rechargeable e tohu ana ki nga pākahiko e whakamahi ana i te hangarau lithium -ion ki te penapena me te tuku i te hiko hiko i roto i nga huringa utu me te tuku. Ka nekehia e enei pākahiko nga katote lithium i waenga i nga hiko e rua-te tikanga he anode kauwhata me te katote waikura whakarewa-e taea ai te whakakii ano i nga rau ki te mano nga wa.

Ko te kupu "pahiko lithium" e rua nga waahanga motuhake me nga kaha rereke. Ko nga pākahiko lithium tuatahi he puna hiko kotahi-i hangaia mo nga taputapu e hiahia ana kia roa-te whakaputa hiko. Ka kitea e koe enei i roto i nga kaitirotiro auahi, nga miihini hiko, me etahi mana mamao. Ka pau ana, me whakakore, ka whakakapi.

Ko nga pākahiko lithium ka taea te utu, e kiia ana he lithium-ion, Li{1}}ion ranei, he tohu hangarau rereke katoa. Ko te rereketanga nui kei te hokihoki o o raatau tauhohenga matū. Ina mono koe i to waea, pona ranei ki te utu, ka heke nga katote lithium mai i te cathode ki te anode, ka penapena te kaha mo te whakamahi a muri ake nei. Ko tenei rerenga katote-a-rua e wehewehe ana i te hangarau lithium ka taea te utu mai i ona hoa tuku.

Kaore nga taputapu katoa e whakamahi ana i te hiko lithium ka taea te whakaae ki nga pākahiko rechargeable. He rereke nga ahuatanga ngaohiko i waenga i nga momo e rua-te nuinga o nga pūtau lithium tuatahi e tuku ana i te 3.0V, i te mea ka tukuna e nga pūtau lithium{3}}kaona te 3.6-3.7V. Ko tenei rereketanga ngaohiko te tikanga kaore e taea e koe te huri noa i tetahi momo mo tetahi atu me te kore e tirohia te hototahitanga taputapu.

Lithium Rechargeable

Kei roto i ia pākahiko lithium rechargeable e noho ana he punaha i hangaia e wha nga waahanga nui e mahi ana i te konohete. Ko te anode, he mea hanga mai i te kauwhata, ka noho hei hiko kino. Ka whakamahia e te cathode -te electrode pai-nga rauemi penei i te lithium cobalt oxide (LCO), lithium iron phosphate (LFP), lithium nickel manganese cobalt oxide (NMC) ranei. I waenganui i enei hiko ka rere he wai hiko kei roto nga tote lithium, me te whakawehe maiengi e aukati ana i te whakapiri tika i waenga i te anode me te cathode i te wa e tuku ana te haere katote.

I te wa e rere ana, ka wehe nga katote lithium i te anode ka haere ma te hiko ki te cathode. I te wa kotahi, ka rere nga irahiko i roto i te ara iahiko o to taputapu, ka tukuna te mana hiko e hiahia ana koe. Ko te kaiwehewehe e akiaki ana i nga irahiko ki te haere i te huarahi roa ma to taputapu, kaua ki te hanga i tetahi ara iahiko poto kino.

Ka whakahurihia e te recharing tenei tukanga katoa. Ina hono koe i te rihi, ka panaia e ia hiko nga katote lithium mai i te cathode ki te anode. Ka hoki ano nga katote ki o ratau waahi tiimata, kua rite mo te huringa tukunga e whai ake nei. Ko tenei whakawhitinga whakahuri-te kupu hangarau mo te whakaurunga katote i waenga i nga paparanga hiko-e taea ai te whakaihiihi e whakaatu ana i enei pākahiko.

Ko te Pūnaha Whakahaere Pūhiko (BMS) te mahi hei roro o te pākahiko i tenei tukanga. Ko tenei waeine mana hiko e aro turuki tonu ana i te ngaohiko pūtau, te pāmahana, me te rere o naianei. Ka aukati i te utu nui ma te momotu i te ara iahiko utu ina tae nga pūtau ki te 4.2V (te teitei paerewa mo te nuinga o te matū lithium{3}}). Ka parea ano i te nui atu o te -rerenga, ka pakaru tonu te pākahiko ma te whakakore i te parahi mai i nga kaikohi o naianei.

Ko te hangarau lithium ka taea te utu ehara i te monolithic-he maha nga matū motuhake e mahi ana i nga tono rereke i runga i o raatau ahuatanga mahi.

Lithium Cobalt Oxide (LCO)ko nga pākahiko te nuinga o te hikohiko kawe me te kaha tonu te nuinga o nga waea atamai me nga pona. Ka tuku i te kiato pūngao ka eke ki te 200-260 Wh/kg, he pai rawa atu mo nga tono taumaha. Heoi ano, he iti ake te waiariki i nga waahanga rereke me te nuinga o te waa ka tukuna nga huringa utu 500-1000.

Lithium Iron Phosphate (LFP)ka patua e nga pākahiko etahi kiato pūngao (100-180 Wh/kg) mo te tino haumaru me te roa. Ko ta ratou hanganga karaihe pumau ka aukati i te rere waiariki, a ka tutuki i a raatau nga huringa 2000-5000 i mua i te heke ki te 80% te kaha. Ko nga waka hiko me te putunga puonga hiko e pai ake ana ki tenei matū ahakoa te iti o te ngaohiko (3.2V te ingoa me te 3.7V mo te LCO).

Hiahiko Polymer (LiPo)ka whakamahia e nga pākahiko he reera-rite, he polymer electrolyte totoka ranei hei utu mo te wai. Ma tenei ka taea te kapi ngawari i roto i nga putea kikokore e rite ana ki nga ahua o te taputapu. Ka kitea e koe i roto i nga waea atamai iti, papa, me te reo irirangi -waka whakahaere he mea nui te taumaha. I te nuinga o te waa ka tukuna e ratou nga huringa 1000-2000.

Konukawata Konupora Nika (NMC)ka taurite nga pākahiko kiato o te kaha (150-220 Wh/kg), te kaha o te hiko, me te roa (1000-2000 huringa). Ma tenei whaikorero e rongonui ana i roto i nga waka hiko, ka taea e nga kaihanga te whakarite i te tauwehenga nickel-manganese-cobalt ki te whakarite i te kaha o te kaha, te whakaputa hiko ranei i runga i nga whakaritenga hoahoa waka.

Ma te mohio ki nga mea e whakatau ana i te roanga o te ora o te pākahiko lithium rechargeable, me titiro ki tua atu o nga huringa huringa ngawari ki te pehea e whakamahia ai nga pākahiko.

Ka puta he huringa utu ina whakamahi koe i te 100% o te kaha o te pākahiko, ahakoa ehara i te mea kotahi te rere tonu. Ma te whakamahi i te 50% mo te ra kotahi me te 50% ka kiia ko te huringa ka oti. -Pihihiko pūtau porotakaroa te kounga teitei-te momo he rite ki nga pākahiko AA engari nui ake-ka taea te tuku 3000-5000 huringa i mua i te hekenga o te kaha ki te 80% o te taketake. Ko nga pūtau Prismatic (papa, tapawhā) te nuinga o te whakahaere i nga huringa 1000-2000, i te nuinga o nga wa ka poto ake nga pākahiko lithium polymer ahua putea.

Ka mau enei nama ki nga tikanga utu tika. Ko te paihikara wahanga-whakarewa i mua i te paunga katoa-ka whakaroa te ora o te pākahiko ka whakatauritea ki nga tukunga katoa. Ko nga pākahiko lithium hou e kore e pa ki te "painga mahara" i pa ki nga pākahiko nickel -cadmium tawhito, no reira ka taea e koe te whakakii i nga wa katoa kaore he whiunga mahi.

Ka pa te pawera ki te mahi tonu me te hauora -roa. Ko te mahi i te 40 tohu (104 tohu F) hei utu mo te 20 tohu (68 tohu F) ka taea te whakaiti i te roanga o te ora ma te 40%. Karekau he kino tuturu i te makariri engari ka whakaiti i te kaha e waatea ana-ma te pākahiko e tuku ana i te mana katoa i te 20 tohu ka taea noa e 70% i te -10 tohu (14 tohu F).

He mea nui ano nga tikanga rokiroki. Ko te pākahiko kua oti te whakakii ka penapena ki nga tau teitei te tere. Mo te rokiroki roa -, ka tūtohu nga kaihanga ki te utu ki te 40-50% te kaha me te pupuri i nga pākahiko i roto i nga taiao hauhautanga. Ko te pākahiko e rongoa ana i te 25 tohu (77 tohu F) i te 40% te utu ka pupuri pea i te 96% te kaha i muri i te tau, ko te pākahiko kua penapena ki te 40 tohu (104 tohu F) ka ngaro te 35% i taua wa ano.

Ko nga pākahiko lithium ka taea te whakakii i nga momo hangarau hou, ma ia tono e whakamahi ana i nga ahuatanga motuhake o te hangarau.

Hiko Kaihoko-Ko nga waea atamai, rorohiko pona, papa, me nga pukoro ahokore ka whakawhirinaki katoa ki te kiato o te hiko teitei e whakaratohia ana e te hangarau lithium. Ko te 10-15 Wh te 10-15 Wh ki tetahi waahi iti ake i te kaari nama, he mea e kore e taea ki nga matū pākahiko tawhito. Ka whakamahia e enei taputapu te matū LCO, NMC ranei mo te wa whakahaere i roto i te waahi iti.

Nga Waka Hiko-Kua awhihia e te umanga miihini nga pākahiko lithium, me te tono pākahiko EV o te ao neke atu i te 1 terawatt-haora ia tau mai i te tau 2024. Ko te nuinga o nga EV kei te whakamahi i nga pākahiko NMC, LFP ranei. Ko te NMC he nui ake te kaha o te kaha mo te awhe roa, ko te LFP e whakarato ana i nga waahanga haumaru pai ake me te roa o te maramataka. Kei roto i nga putea pākahiko mo nga motuka hiko nga mano o nga pūtau takitahi e mahi tahi ana ki te penapena i te 50-100 kWh o te kaha.

Utauta Hiko-Ko nga wiwi korekore, kani, me etahi atu taputapu hiko i huri mai i te nickel{1}}cadmium ki te hangarau lithium i roto i nga tau 15 kua hipa. Ko te ngaohiko teitei ake (18V, 20V ranei nga punaha vs. 12V mo te NiCd) me te kiato hiko ka taea te mahi maeke ngaio-kare he taura. Ko enei tono ka whakapouri i nga pākahiko me nga kumea teitei o naianei, no reira ka whakamahi nga kaihanga i te NMC, i te matū LFP teitei ranei.

Pūnaha Rokiroki Pūngao-Ko nga whakaurunga solar me te matiti{1}}te rokiroki tauine kei te whakawhirinaki atu ki nga pākahiko lithium ki te whakamaarama i te ahua o te pungao whakahou. I te nuinga o te wa ka whakamahia e nga punaha whare noho te matū LFP, ko te kaupapa matua mo te haumaru me te roa o te noho ki runga ake i te tino kaha o te kaha. I te tau 2023, neke atu i te 80% o te 190+ gigawatt-haora rokiroki pākahiko i horahia ki te ao katoa.

Pūrere Hauora-Ko nga taputapu whakauru penei i te pacemakers me te papu insuline me whai pākahiko pono me te roa-roa. Ko etahi e whakamahi ana i nga pūtau lithium tuatahi kua whakatauhia mo 10+ tau, ko nga taputapu kawe o waho kei te kaha te whakamahi lithium ka taea te utu mo te waatea o te manawanui me nga painga taiao.

Lithium Rechargeable

Ko te utu tika i nga pākahiko lithium ka taea te utu me maarama ki o raatau ngaohiko motuhake me nga whakaritenga o naianei, he rereke te rereke mai i etahi atu momo pākahiko.

Ko te matū katote lithium -paerewa me utu ki te 4.2V mo ia pūtau me te mana ngaohiko tika. E whai ana te tukanga utu angamaheni i nga huarahi e rua-: te utu tonu-naianei (CC) ka tuku i te naianei tonu kia tae ra ano nga pūtau ki te 4.2V, katahi ka mau tonu te utu ngaohiko (CV) i taua ngaohiko i te wa e heke haere ana. Ka oti te utu ina ka heke te naianei ki te 3-5% o te whakatauranga kaha o te pākahiko.

Kaore rawa e taea e koe te whakamahi i nga riihini i hangaia mo etahi atu momo pākahiko. Ka whakamahia e nga kaitakawaenga mataa-te ngaohiko teitei ka pakaru nga pākahiko lithium. Waihoki, ka whakamahia e nga kaitapahi nickel-cadmium, nickel-metal hydride ranei nga korero ngaohiko kaore i te hototahi ki te matū lithium. Me whakamahi i nga wa katoa he riihi i hangaia mo nga pākahiko lithium-katote, he pai ki te rite ki te matū motuhake o to pākahiko.

Kua tino pai ake te kaha ki te utu tere. Ahakoa me 3-4 haora nga pākahiko lithium moata ki te utu, ka taea e nga pūtau hou me nga hoahoa hiko pai ake te utu ki te 1C (kotahi wa te kaha mo ia haora), teitei ake ranei. Inaianei kei te tautoko etahi pākahiko waka hiko 350kW DC te utu tere, me te taapiri i te 100+ maero te awhe i roto i te 10 meneti. Heoi, ko te utu tere tere ka whakatere i te paheketanga ka whakaritea ki te puhoi ake te utu, na te mea he pai ake te tauhokohoko -mo te wa roa.

He mahi nui te BMS i te wa e utu ana ma te aro turuki i nga ngaohiko pūtau takitahi i roto i nga -putau maha. I te mea ko nga rereketanga hangahanga ko te tikanga kaore e rite te ahua o nga pūtau, ka whakarite te BMS kia rite te utu o nga pūtau katoa na roto i te tikanga e kiia nei ko te whakataurite pūtau. Ma tenei ka aukati i tetahi pūtau kia nui ake te utu, ka nui ake ranei-te tukunga, ka iti ake te kaha o te kete ka puta he take haumaru.

Ahakoa he haumaru nga pākahiko lithium rechargeable ina tika te hoahoa me te whakamahi, ko te kaha o te kaha o te kaha o te kaha he tino rahunga.

Ko te rerenga waiariki te kaupapa matua mo te haumaru. Mēnā ka piki ake te pāmahana o roto ki runga ake i te 80-90 nga nekehanga na te ara iahiko poto o roto, te koha o te hangahanga, te kino o waho ranei, ka timata te tauhohenga-whaiaro. Ko te wera ka pakaru te electrolyte, ka nui ake te wera me te hau, tera pea ka puta he ahi, ka pakaru ranei. Kei roto i nga pākahiko o naianei nga ahuatanga haumaru maha-nga hau whakaahuru pehanga, ngongo waiariki, me te whakamarumaru BMS maamaa-hei aukati i tenei ahuatanga.

Ko te kino o te tinana ki nga pākahiko lithium ka puta he raru nui. Ko te werohanga i te pūtau ka puta he ara iahiko poto o roto me te oma wera. Ko te kuru, te piko ranei o nga pūtau pukoro ka pakaru te kaiwehewehe, ka taea pea te whakapiri hiko tika. Kaua rawa e whakamahia nga pākahiko kua pakaru, me te tuku tika ki nga waahi hangarua kua tohua.

Te utu nui me te nui atu-te whakakore i nga pākahiko e rua, ka puta he morearea. Ko te utu i runga ake i te 4.2V (ko te 4.35V ranei mo etahi matū hou) ka taea te whakararu i nga rawa hiko me te whakakikorua lithium i runga i te anode, ka hanga dendrites ka werohia te kaiwehewehe. Ko te tuku i raro tata ki te 2.5V mo ia pūtau ka taea te whakakore i te parahi mai i nga kaikohi o naianei, ka whakaiti tonu i te kaha me te hanga i nga tupono o roto ara iahiko poto.

Whakaorangia nga pākahiko ki nga waahi makariri, maroke i tawhiti atu i nga rawa muramura. Kaua rawa e tukuna ki te pāmahana neke atu i te 60 nga nekehanga (140 nga nekehanga F), me te karo i te waiho i nga pākahiko i roto i nga waka wera i te raumati. Mo te kawe waka, ka whakarōpūhia e nga ture nga pākahiko lithium -iona hei taonga morearea e hiahia ana ki te takai motuhake me te tapanga mo te tuku hau ki runga ake i etahi paepae kaha.

Kao, kei te hiahia koe ki te riihi i hangaia mo te matū katote lithium-. Ka whakatauhia e enei kaitahuri ngaohiko ki te 4.2V mo ia pūtau ka huri mai i te naianei tonu ki te utu ngaohiko tonu. Ma te whakamahi i nga riihini mo nga pākahiko mata-waikawa, nickel{5}}ranei, ka pakaru nga pākahiko lithium, ka puta he morearea haumaru.

Ko nga pākahiko lithium -katote kounga e tuku ana i te 1000-5000 nga huringa utu katoa i runga i te matū me nga tikanga whakamahi. I roto i nga tikanga maramataka, tatari mo te 3-10 tau o te oranga o te ratonga. Ko te matū LiFePO4 e tuku ana i te roa o te huringa ora i te 3000-5000 huringa, ko te lithium cobalt oxide te nuinga e whakarato ana i nga huringa 500-1000 i mua i te ngaronga kaha nui.

Ko nga pākahiko lithium katoa ka koroheketia maramataka na runga i nga tauhohenga matū e kore e hiahiatia ka puta ahakoa i te okiokinga. Ko te penapena i nga pākahiko i te pāmahana teitei, i te utu katoa ranei ka tere ake te paheketanga. Mo nga hua pai i te wa o te rokiroki, utu ki te 40-50% ka pupuri i roto i te taiao hauhautanga. Ka taea e te pākahiko penapena tika te pupuri i te 95% te kaha i muri i te tau.

Ko tenei wehewehenga ka pohehe i te tini o nga tangata.He aha te pākahiko lithiumi te nuinga o te wa e pa ana ki nga pūtau tuatahi (kaore-rechargeable) e whakamahi ana i te lithium konganuku. Ko nga pākahiko Lithium-ka taea te utu, karekau he lithium konganuku -he lithium anake i roto i te ahua katote kei roto i nga rawa hiko. Ko nga momo e rua kaore e taea te whakawhiti na te rereke o nga ngaohiko me te matū o roto.

Lithium Rechargeable

Kei te haere tonu te hangarau o te pākahiko lithium rechargeable. Ko te rangahau ki nga -whakaahua hiko totoka e oati ana kia nui ake te kiato o te hiko me te pai ake o te haumarutanga ma te whakakore i nga wai hiko mura. Ka taea e Silicon anodes te whakanui ake i te kaha ma te 30-40% ki runga i te kauwhata tuku iho. Ko te matū Lithium-sulfur pea ka tuku i te kiato pūngao neke atu i te 500 Wh/kg, tata rua nga hangarau o naianei.

Ko enei pākahiko kua whakarereke i te ahua o te penapena me te whakamahi i te hiko hiko. Mai i nga waea -te rahi ki te matiti-tauine whakaurunga, ka taea e te hangarau lithium rechargeable te noho pukoro hou me te whakahōu -moana oranga. Ko te whakakotahitanga o te hangarau o te kiato o te kaha o te kaha, te utu whaitake, me te whakahoki ano, kua waiho hei otinga rokiroki kaha puta noa i nga tono maha. I te piki haere tonu o nga unahi whakangao me te puta mai o nga matū hou, ka kaha pea nga pākahiko lithium ka taea te whakakii i o maatau taputapu me o waka mo nga tekau tau kei te heke mai.