Çeşitli lityum-iyon piller, lityum titanat pillerdir; kimyasal formülü Li4Ti5O12 olan lityum titanat, pozitif bir güç kaynağına (anot) bağlı elektrot olarak kullanılır. Bu tür cihazların gelişimi uzak 80'lerde yer almaya başladı.
Sodrezhanie
Lityum titanat pil nedir
Bugüne kadar, lityum titanat piller oldukça nadir görülen bir tür elektrikli pildir, bu yüzden çok az kişi bunları duymuştur. Bununla birlikte, kütle dağılımı yavaş yavaş ivme kazanmaktadır ve benzer ürünler birçok endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır.
Elektrikli enerji depolama cihazının temel amacı, modern ev aletlerinde, elektrikli taşıtlarda, enerji sistemlerinde ve modern cihazlarda kullanımdır.
LTO pillerin üretimi nasıl
Birçok üretici (Seiko, YABO, Toshiba, Altair Nanoteknoloji), modern LTO (titanyum oksit) teknolojisine dayanan Lityum Titanyum Oksit üretimini yavaş yavaş başlatmaya başladı. Bu teknoloji üzerinde çalışan üreticiler, anodun, aslında ürünlerin temel avantajı haline gelen, yeterince gelişmiş bir nanokristal yapı elde edebildiler.
Diğer lityum pil türlerini oluşturmak için kullanılan gözenekli karbonun aksine, nanokristal yapı, büyük bir anot alanının “stabil” olmasını sağlayarak yüzeyin dengesini sağlar. Örneğin, LTO teknolojisi, yaklaşık 100 m² / g anottan etkili bir yüzey alanı elde etmeyi mümkün kılarken, karbon anotlarla bu rakam yaklaşık 3 m² / g'dir.
Anotun yüksek alanı nedeniyle, şarj çok daha hızlı transfer edilir, izin verilen akımların özellikleri daha yüksektir. Bütün bunlar cihazın süresini, kararlılığı ve çalışma güvenliğini sağlar.
Çalışma prensibi ve cihaz lityum titanate pil
Yapının dış kabuğu plastik, kompozit malzeme, daha az demir içermeyen metaldir. Birçok model, iç çubukların pozitif, negatif voltaj ve enerji tüketicisi ile temas ettiği metal terminallere sahiptir. Dışarıdan, cihaz bir prizma, bir silindir benziyor. Pozitif kontak en üstte ve negatif kontak akünün altındadır.
Batarya çalışırken, belli bir reaksiyon içinde ilerler. Akım eşzamanlı olarak toplanır ve iletilir ve birikme ve tedarik, diğer üretim teknolojileri kullanılarak oluşturulan cihazlardan çok daha yüksektir. Bu tür cihazlar sadece 6 ila 10 dakika içerisinde limite kadar şarj edilebilir. Çalışma sırasında akü ısınmaz, bu yüzden aşırı ısınma tamamen ortadan kalkar. Temel çalışma prensibi lityum iyon akülerden biraz farklıdır.
Negatif elektrot katmanlı grafit formunda yapılır. İçinde rastgele süreçler meydana gelir, elektrik yüklü atomlar matris boyunca hareket eder ve gerilimi korur. Akıntı sırasında, lityum iyonları oksijen ile etkileşime girer, katot içinden geçen yönlendirilir. Şarj lityum iyonları başlangıç voltajlarını kaybeder ve bir sonraki şarj olana kadar anot yüzeyine yerleşir. Şarj işlemi tekrar edilir, ancak tersi sırada yapılır. Çalışma sırasında, kasanın içinde gazlar birikebilir, buharları özel açıklıklar veya egzozlar yoluyla boşaltılır.
Lityum titanat pillerin teknik özellikleri
Yabancı ve Rus üreticileri bir standarda uymaya çalışıyor, bu şu özellikleri tanımlar:
- 30 - 110 W / kg - enerji depolama;
- azami yükte, cihaz 3,000 ila 5,100 W / kg arasında bir özgül güç sağlar;
- 177 W * h / l'den fazla şarj yoğunluğu;
- anma gerilimi - 1,9 - 2,4 V, maksimum deşarj - 1,5 V - 1,7 V;
- Düşük akımlarda döngüsel “şarj-deşarj” verimi% 95 içinde değişir, daha yüksek akımlarda ise% 85'e düşer;
- 100.000 batarya kapasitesinin% 90'ını koruyor,% 20.000 - 80, bazı üreticiler ikincisini 40.000 deşarj şarj döngüsüne çıkarmayı başardı.
LTO temelinde yapılan bataryalar, şiddetli don koşulları altında (eksi 40 ° C'den) ve aşırı sıcağa (artı 55 ° C'ye kadar) çalışabilir. Bataryanın kendi kendine deşarjı% 2 ile% 5 arasındadır. Bazı üreticiler, modele bağlı olarak 10 yıldan hatta 20 yıldan daha uzun bir garanti süresi tanımlamaktadır.
Lityum titanat batarya: artılarını ve eksilerini
Artıları düşünülebilir:
- düşük iç direnç;
- çok hızlı şarj;
- kesintisiz ve uzun çalışma saatleri;
- boşalma ve şarj akımlarının yüksek özellikleri;
- olumsuz hava koşullarında yüksek operasyonel özellikler;
- stabilite;
- güvenliği.
Birçok insan, cihazların çalışmasının çevre dostu olarak kabul edilebileceği gerçeğinden dolayı bu ürünlere "yeşil" enerji kaynakları adını verir. Anotun üretiminde lityum titanat kullanımı nedeniyle batarya ömrü önemli ölçüde artmıştır. Cihaz 20.000'den fazla şarj-deşarj döngüsü sağlar. Aynı zamanda, dezavantajı, bu tür pillerin voltajlarının kapasitelerine bağlı olarak düşmesidir. Spesifik enerji endeksinin azaldığı için düşürülmüş çalışma voltajı 2,4 V. Bununla birlikte, kritik çalışma koşulları hakkında konuşmak gerekirse, bu piller, maksimum enerji akışı sağlayabildiklerinden analoglar arasında en güçlü olanlardır.
LTO pillerin en büyük dezavantajı yavaş uygulanmasıdır. Bununla birlikte, çoğu üretici, bu tür birimler oluştururken elektriksel güç kaynaklarının üretimi için nispeten yeni bir teknoloji sunmaya başlamaktadır.
LTO pilleri nerede kullanılır?
LTO pillerin diğer güç kaynaklarından açıkça anlaşılması, bu tip pilin elektrikli taşıtlarda, trafik ışıklarında, elektrik santrallerinde, yatlarda ve şarj istasyonlarında yaygın olarak kullanılmasını sağlar. Finansal tesisler, hastaneler, yedek güç sistemleri, iletişim istasyonları, telekomünikasyon merkezleri, kendi kendini yöneten hava istasyonları, toplu taşıma araçları.
Güç kaynağının ana şarjının güneş ışığından enerji toplayan güneş panellerinden kaynaklandığı sokakları aydınlatırken. Benzer bir tasarım, hava durumu radarlarında, kesintisiz güç kaynaklarında, ev kullanımı için forkliftlerde görülebilir.
Yavaş yavaş, bu tip batarya diğer sektörlerde kullanılmaya başlandı. Mobil tıbbi cihazlarda, kol saatlerinde, video kameralarda, dijital cihazlarda ve hatta cep telefonlarında ve dizüstü bilgisayarlarda görülebilirler.
Kullanım ve imha kuralları
Cihazın birincil yükü, katodun ve anotun kimyasal reaksiyonuyla belirlenir. Harici bir cihaz bağlayarak daha fazla şarj yapmak mümkündür. LTO pilleri sadece doğru akım beslemesi durumunda şarj edilir, sabit bir voltaj tam şarj olarak ayarlanır. Bu tür cihazlar katılımsız olarak kabul edilir. Batarya hasar görmüşse veya arızalıysa, onarılamaz. Cihazın kapağının açılması hemen akü plakasını tahrip eder.
Ücret belirli cihazlarla periyodik olarak kontrol edilmelidir. Muhafazaya güvenlik, terminaller ve gerekirse oksidasyon ve kirleri temizlemek için uzmanlar bakmalıdır. Temas kapatmasına izin verilmez.
Piller tehlike sınıfı 2 atık olarak kabul edilir. Bu tür bataryaların atılması özel düzenlemelere uygun olarak yapılmalıdır.Bu nedenle üreticiler, lityum titanat pilleri atarken, onları uygun şekilde işleyebilecek şirketlere özel tesislere götürmeleri gerektiğini tavsiye ediyorlar.
Bu enerji depolama cihazları, modern batarya üretiminde bir dönüm noktası olmuştur. Haklı olarak mükemmel, etkili, güvenli olarak adlandırılabilirler. Ancak, büyük dezavantajları, yüksek maliyet ve piyasa açığı ile belirlenmektedir.
