แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนต

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่หลากหลายคือแบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตซึ่งลิเธียมไททาเนตซึ่งเป็นสูตรทางเคมีคือ Li4Ti5O12 ใช้เป็นขั้วไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานบวก (ขั้วบวก) การพัฒนาอุปกรณ์ดังกล่าวเริ่มมีส่วนร่วมในยุค 80 ที่ห่างไกล

แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตคืออะไร

จนถึงปัจจุบันแบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตเป็นแบตเตอรี่ไฟฟ้าชนิดที่หายากพอสมควรซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมมีคนได้ยินน้อยมาก อย่างไรก็ตามการกระจายมวลจะค่อยๆได้รับแรงผลักดันและผลิตภัณฑ์ที่คล้ายกันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรม

วัตถุประสงค์หลักของอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานไฟฟ้าคือการใช้ในเครื่องใช้ในครัวเรือนที่ทันสมัยยานพาหนะไฟฟ้าระบบพลังงานและอุปกรณ์ที่ทันสมัย

การผลิตแบตเตอรี่ LTO เป็นอย่างไร

ผู้ผลิตหลายราย (Seiko, YABO, Toshiba, Altair Nanotechnologies) เริ่มทยอยเปิดตัวการผลิตลิเธียมไททาเนียมออกไซด์โดยใช้เทคโนโลยี LTO (ไทเทเนียมออกไซด์) ที่ทันสมัย เมื่อทำงานกับเทคโนโลยีนี้ผู้ผลิตสามารถได้รับโครงสร้างนาโนคอมพอสิตที่พัฒนาอย่างเพียงพอของแอโนดซึ่งจริง ๆ แล้วกลายเป็นข้อได้เปรียบหลักของผลิตภัณฑ์

ตรงกันข้ามกับคาร์บอนรูพรุนที่ใช้ในการสร้างแบตเตอรี่ลิเธียมชนิดอื่น ๆ โครงสร้างนาโนคริสตัลทำให้พื้นที่ขั้วบวกขนาดใหญ่สร้าง "ประโยชน์" เพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรของพื้นผิว ตัวอย่างเช่นเทคโนโลยี LTO ทำให้สามารถรับพื้นที่ผิวขั้วบวกได้อย่างมีประสิทธิภาพประมาณ 100 ตารางเมตร / กรัมในขณะที่ด้วยขั้วบวกของคาร์บอนตัวเลขนี้มีขนาดประมาณ 3 ตารางเมตร / กรัม

เนื่องจากพื้นที่สูงของขั้วบวกประจุจึงถูกถ่ายโอนเร็วขึ้นมากลักษณะของกระแสที่อนุญาตได้จะสูงขึ้น ทั้งหมดนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงระยะเวลาของอุปกรณ์ความเสถียรและความปลอดภัยในการใช้งาน

หลักการทำงานและแบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตของอุปกรณ์

เปลือกนอกของโครงสร้างเป็นพลาสติกวัสดุคอมโพสิตโลหะที่ไม่ใช่เหล็กทั่วไป มีหลายรุ่นที่มีขั้วโลหะซึ่งแท่งภายในจะสัมผัสกับแรงดันไฟฟ้าบวกลบและพลังงานของผู้บริโภค ภายนอกอุปกรณ์คล้ายกับปริซึมซึ่งเป็นกระบอกสูบ หน้าสัมผัสบวกอยู่ที่ด้านบนและหน้าสัมผัสลบอยู่ที่ด้านล่างของแบตเตอรี่

เมื่อแบตเตอรี่ทำงานปฏิกิริยาบางอย่างจะเกิดขึ้น ปัจจุบันมีการสะสมและส่งพร้อมกันและการสะสมและการจ่ายจะสูงกว่าในอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีการผลิตอื่น ๆ อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถชาร์จได้ถึงขีด จำกัด ในเวลาเพียง 6 ถึง 10 นาที ในระหว่างการใช้งานแบตเตอรี่จะไม่ร้อนขึ้นดังนั้นความร้อนจะถูกกำจัดออกไปอย่างสมบูรณ์ หลักการพื้นฐานของการทำงานแตกต่างกันเล็กน้อยจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

ขั้วไฟฟ้าเชิงลบทำในรูปแบบของชั้นกราไฟท์ กระบวนการสุ่มเกิดขึ้นในนั้นอะตอมที่มีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ไปตามเมทริกซ์จะรักษาแรงดันไฟฟ้าไว้ ในระหว่างการปลดปล่อยลิเธียมไอออนจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนผ่านแคโทดออกมา การชาร์จประจุลิเธียมไอออนจะสูญเสียแรงดันเริ่มต้นและตั้งอยู่บนพื้นผิวของขั้วบวกจนกระทั่งประจุถัดไป กระบวนการชาร์จซ้ำแล้วซ้ำอีก แต่อยู่ในลำดับที่กลับกัน ในระหว่างการดำเนินการก๊าซสามารถสะสมภายในเคสไอระเหยของพวกเขาจะถูกปล่อยออกมาผ่านช่องพิเศษหรือไอเสีย

ลักษณะทางเทคนิคของแบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนต

ผู้ผลิตต่างประเทศและรัสเซียพยายามที่จะปฏิบัติตามมาตรฐานเดียวซึ่งกำหนดลักษณะดังต่อไปนี้:

• 30 - 110 W / kg - การจัดเก็บพลังงาน
• ที่โหลดสูงสุดอุปกรณ์จะให้กำลังเฉพาะ 3,000 ถึง 5,100 W / kg
• ไม่เกิน 177 W * h / l ความหนาแน่นประจุ
• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด - 1.9 - 2.4 V, คายประจุสูงสุด - 1.5 V - 1.7 V;
• ประสิทธิภาพ“ คายประจุ” ที่เป็นวัฏจักรที่กระแสต่ำแตกต่างกันภายใน 95%, ที่กระแสที่สูงกว่ามันจะลดลงถึง 85%;
• 100,000 เก็บ 90% ของความจุของแบตเตอรี่ 20,000 - 80% ผู้ผลิตบางรายสามารถยกระดับการปล่อยประจุได้ถึง 40,000 รอบ

แบตเตอรี่ที่ผลิตบนพื้นฐานของ LTO สามารถทำงานภายใต้สภาวะที่มีน้ำค้างแข็งรุนแรง (จากลบ 40 ° C) และในสภาวะที่มีความร้อนสูง (สูงถึง 55 ° C) แบตเตอรี่ปลดปล่อยตัวเองต่อเดือนจาก 2% ถึง 5% ผู้ผลิตบางรายกำหนดระยะเวลาการรับประกันมากกว่า 10 ปีหรือ 20 ปีขึ้นอยู่กับรุ่น

แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนต: ข้อดีข้อเสีย

ข้อดีสามารถพิจารณาได้:

• ความต้านทานภายในต่ำ
• ชาร์จเร็วมาก
• ชั่วโมงการทำงานที่ต่อเนื่องและยาวนาน
• ลักษณะสูงของการปล่อยและกระแสชาร์จ
• ลักษณะการดำเนินงานสูงในสภาพอากาศที่เลวร้าย;
• เสถียรภาพ
• ความปลอดภัย

หลายคนเรียกผลิตภัณฑ์เช่น "สีเขียว" แหล่งพลังงานเนื่องจากความจริงที่ว่าการทำงานของอุปกรณ์นั้นถือได้ว่าเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม วงจรชีวิตของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากการใช้ลิเธียมไททาเนตในการผลิตขั้วบวก อุปกรณ์มีรอบการชาร์จมากกว่า 20,000 รอบ ในเวลาเดียวกันข้อเสียคือแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ดังกล่าวจะลดลงตามความจุ แรงดันไฟฟ้าในการทำงานลดลง 2.4 V เนื่องจากค่าดัชนีพลังงานเฉพาะลดลง อย่างไรก็ตามเมื่อพูดถึงสภาพการทำงานที่สำคัญแบตเตอรี่เหล่านี้มีประสิทธิภาพมากที่สุดในบรรดาแอนะล็อกเนื่องจากสามารถให้พลังงานไหลได้สูงสุด

ข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดของแบตเตอรี่ LTO คือการใช้งานช้า อย่างไรก็ตามผู้ผลิตส่วนใหญ่เริ่มที่จะค่อย ๆ แนะนำเทคโนโลยีที่ค่อนข้างใหม่สำหรับการผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้าเมื่อทำการสร้างยูนิตดังกล่าว

ใช้แบตเตอรี่ LTO ที่ไหน

ข้อได้เปรียบที่ชัดเจนของแบตเตอรี่ LTO จากแหล่งพลังงานอื่น ๆ ทำให้สามารถใช้แบตเตอรี่ประเภทนี้ในรถยนต์ไฟฟ้าสัญญาณไฟจราจรโรงไฟฟ้าเรือยอชท์และสถานีชาร์จได้อย่างกว้างขวาง สิ่งอำนวยความสะดวกทางการเงินโรงพยาบาลระบบพลังงานสำรองสถานีสื่อสารศูนย์โทรคมนาคมสถานีอากาศปกครองตนเองระบบขนส่งสาธารณะ

เมื่อส่องสว่างถนนที่แหล่งจ่ายไฟหลักของแหล่งพลังงานเกิดจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่สะสมพลังงานจากดวงอาทิตย์ คุณสามารถเห็นการออกแบบที่คล้ายกันในเรดาร์สภาพอากาศอุปกรณ์จ่ายพลังงานสำรองสำหรับใช้ในบ้านรถยก

แบตเตอรี่ประเภทนี้จะค่อยๆเริ่มใช้ในอุตสาหกรรมอื่น ๆ พวกเขาสามารถเห็นได้ในอุปกรณ์การแพทย์เคลื่อนที่, นาฬิกาข้อมือ, กล้องวิดีโอ, อุปกรณ์ดิจิตอลและแม้กระทั่งในโทรศัพท์มือถือและแล็ปท็อป

กฎสำหรับการใช้งานและการกำจัด

ประจุหลักของอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาทางเคมีของแคโทดและแอโนด สามารถทำการชาร์จเพิ่มเติมได้โดยเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ภายนอก แบตเตอรี่ LTO จะถูกชาร์จภายใต้เงื่อนไขการจ่ายกระแสตรงเท่านั้นแรงดันคงที่จะถูกตั้งค่าเป็นประจุเต็ม อุปกรณ์ดังกล่าวถือเป็นแบบอัตโนมัติ หากแบตเตอรี่เสียหายหรือชำรุดไม่สามารถซ่อมแซมได้ การเปิดฝาครอบของอุปกรณ์จะทำลายแผ่นแบตเตอรี่ทันที

ควรตรวจสอบการชาร์จเป็นระยะด้วยอุปกรณ์พิเศษ ผู้เชี่ยวชาญจะต้องดูที่พักอาศัยเพื่อความปลอดภัยอาคารหากจำเป็นให้ทำความสะอาดออกซิเดชั่นและสิ่งสกปรก ไม่อนุญาตให้ปิดการติดต่อ

แบตเตอรี่ถือว่าเป็นของเสียอันตรายประเภท 2 การกำจัดแบตเตอรี่ดังกล่าวจะต้องดำเนินการตามกฎระเบียบพิเศษดังนั้นผู้ผลิตจึงแนะนำให้รีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตไปยังโรงงานพิเศษ บริษัท ที่สามารถดำเนินการได้อย่างเหมาะสม

อุปกรณ์เก็บพลังงานเหล่านี้ได้กลายเป็นความก้าวหน้าในการผลิตแบตเตอรี่ที่ทันสมัย พวกเขาสามารถเรียกว่าถูกต้องสมบูรณ์แบบมีประสิทธิภาพปลอดภัย อย่างไรก็ตามข้อเสียใหญ่ของพวกเขาจะถูกกำหนดโดยค่าใช้จ่ายสูงและการขาดดุลตลาด