Doğru lityum iyon pil nasıl seçilir?

Uygun lityum iyon pili seçmek mümkün mü? Bu konuya girmeden önce, lityum iyon pil tam olarak nedir?

Bir lityum iyon pili şarj etme ve boşaltma işlemi, pozitif elektrot ile negatif elektrot arasında lityum iyonlarının hareketini içerir. Bu, bataryaya yeniden şarj edilebilme özelliği kazandırır. İkincil piller ve birincil piller mevcut olan iki tür lityum-iyon pildir. Bununla birlikte, ikincil piller birkaç kez şarj edilebilir, ancak tek kullanımlık piller birden fazla kez şarj edilemez. Lityum-iyon piller büyük miktarda güç depolamaya uygun olduklarından, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanılırlar forkli̇ftlereğlence araçları (RVs), yatlar, balıkçı tekneleri ve diğer alanlarda kullanılmaktadır. Durum böyle olsa da, elektronik ürünler, akıllı robotlar ve diğer endüstrilerde kullanılan birkaç yumuşak ambalajlı lityum pil vardır.

Bir lityum iyon pilin temel çalışma modu

Bir anot, bir katot, bir ayırıcı, bir elektrolit ve iki akım toplayıcı (pozitif ve negatif) bir lityum pili oluşturan dört temel bileşendir. Tuzlar, çözücüler ve katkı maddeleri elektroliti oluşturan temel bileşenlerdir. Pozitif ve negatif elektrotlar arasında bir lityum-iyon boru hattı olarak çalışır ve pozitif yüklü lityum iyonlarını anottan katoda ve ayırıcı aracılığıyla tam tersine iletir. Lityum iyonlarının hareketi anotta serbest elektronlar yaratır ve sonuç olarak pozitif elektrot akım toplayıcı üzerinde bir yük oluşturur. Daha sonra akım, akım toplayıcıdan negatif akım toplayıcıya güç sağlayan cihaz (cep telefonu, bilgisayar vb.) aracılığıyla hareket eder. Son olarak ayırıcı, katodu anottan ayıran fiziksel bir bariyerdir.

Lityum-iyon pillerin avantajları

1. Yüksek enerji yoğunluğu. Yüksek güç yoğunluğu, lityum pillerin aynı hacim koşulunda daha fazla güç sunabileceği anlamına gelir. Örneğin, 25WH/kg kurşun-asit piller ve 60-70WH/kg nikel-metal hidrit pillerle karşılaştırıldığında, kilogram (kg) başına 150 watt-saate (WH) kadar çıkabilir.
2. Az bakım gerektirir. Lityum piller diğer pillere kıyasla daha kararlı olduklarından, tipik koşullar altında fazla bakıma ihtiyaç duymazlar. Ancak acil bir durumda güçlü bir çarpışma olduğunda, yangın veya patlama olmayacaktır.
3. Ücretli. Lityum demir fosfat pil, tekrar tekrar şarj edilebilen ikincil bir pildir. Sonuç olarak, müşteriler her kullanımda yeni pilleri değiştirmekle uğraşmak zorunda kalmazlar, bu da uzun süre kullananlar için kolaylık sağlar. Bununla birlikte, dezavantajı daha maliyetli olmasıdır.
4. Uzun yaşam döngüsü. Üçlü lityum piller ve diğer lityum pillerle karşılaştırıldığında, lityum demir fosfat pillerin döngü süreleri daha fazladır, genellikle 4000 katın üzerindedir. Uzun vadede önemli maliyet düşüşleri.
5. Düşük kendi kendine deşarj. Lityum demir fosfat pillerin kendi kendine deşarj oranı diğer pillere kıyasla mütevazıdır. Bu nedenle, pilin kullanılmadığı zamanlarda çok fazla güç harcayacağından korkmanıza gerek yoktur.
6. Özelleştirilebilir. Çeşitli uygulama bölgeleri nedeniyle, bataryanın boyutu değişecektir. Müşterilerin tercihlerine göre özel modifikasyon yapılabilir.
7. Daha çevre dostu. Bir ürünün ekoloji dostu olup olmadığı içeriğinden anlaşılabilir. Lityum-iyon piller tehlikeli bileşikler içermez, ancak kurşun-asit aküler kurşun içerir. Her iki akü de geri dönüştürülebilir olmasına rağmen, UPS ve elektrikli arabalarda kullanılan kurşun-asit akülerin geri dönüşümü dünyanın birçok bölgesinde devasa lityum-iyon akülerden çok daha zordur. Kurşun-asit akülerin kirliliği çoğunlukla üretim sürecine yansımaktadır. Kurşun içeren ağır metal atık suları boyama ve akü temizliğinde ortaya çıkacaktır. Her iki akü de geri dönüştürülebilir olsa da, UPS ve elektrikli arabalarda kullanılan kurşun-asit akülerin geri dönüştürülmesi, dünyanın birçok bölgesinde devasa lityum-iyon akülerden çok daha zordur.
8. Güvenlik. Güç lityum pili genellikle lityum demir fosfat kullanır. Lityum demir fosfat kristalindeki PO bağı dengelidir ve bozulmaya karşı dirençlidir. Bu nedenle, yüksek sıcaklıklarda veya aşırı yük durumunda bile, önemli oksitleyici kimyasallar veya lityum kobalt oksit gibi çökmeyecek ve ısınmayacaktır. Bir araştırmaya göre, bazı numunelerin gerçek operasyonda akupunktur veya kısa devre deneylerinde yandığı gözlenmiş, ancak herhangi bir patlama meydana gelmemiştir. Lityum demir fosfat piller bu nedenle geleneksel pillerden daha güvenlidir. Lityum demir fosfat batarya koruyucu bir valf ile donatılmıştır. Hava basıncı çok yüksek olduğunda, koruyucu valf aküyü korumak için otomatik olarak açılacaktır. Buna ek olarak, bir BMS koruma özelliği de mevcuttur. Voltaj veya akım çok yüksek olduğunda, koruyucu özellik devreye girecektir.

Tüm kriterler bir araya getirildiğinde lityum demir fosfat pil en yüksek değere sahiptir. Bunlar arasında güvenlik faktörü, istikrar ve maliyet performansı yer almaktadır.