Лити ион батерей гэж юу вэ?

ByЖейк Моррисон, Тоног төхөөрөмжийн зохиолч|Сара Чен|Майк Паттерсон
Нийтэлсэн:2025 оны хоёрдугаар сарын 8

Өнөө үед цэнэглэдэг бараг бүх зүйл лити ион батерейгаар ажилладаг. Мэдээжийн хэрэг таны утас. Зөөврийн компьютер. Таны яг одоо зүүж байгаа утасгүй чихэвч. Энэхүү технологи нь 1991 онд Sony компани камерт зориулсан анхны лити ион эсийг худалдаанд гаргаснаар гарч ирсэн бөгөөд тэр цагаас хойш бүх төрлийн бүтээгдэхүүний ангилалд нэвтэрсээр байна.

Хүмүүс "Литийн ион батерей гэж юу вэ" гэж асуудаг, гэхдээ хамгийн энгийн хариулт нь: байшингаа эргэн тойрноо хар. Цэнэглэдэг төхөөрөмжүүдийг тоол. Энэ бол таны хариулт.

Эдгээр батерей нь литийн ионуудыг хоёр электрод-цаах үед катод руу залгах замаар эрчим хүч хуримтлуулдаг. Та тэдгээрийг залгахад урвуу чиглэлтэй. Хими нь төвөгтэй мэт санагдах боловч бодит үр дүн нь энгийн: хуучин батерейны төрлөөс илүү бага зайд илүү их хүч зарцуулдаг.

What Has Lithium Ion Batteries

Гурван шалтгаан. Эрчим хүчний нягтрал нь бусад бүх зүйлийг ялдаг. Лити-ион эс нь килограмм тутамд 150-250 ватт-цаг хүчин чадалтай. Үүнийг 40-60 Вт/кг никель-кадмитай харьцуул. Ойрхон ч биш.

Хоёрдугаарт, санах ойн нөлөө байхгүй. Хуучин утасгүй утаснуудаа санаж байна уу, та зайгаа бүрэн шавхах хэрэгтэй, эс тэгвээс бүрэн хүчин чадлаа "мартах" байсан уу? Лити ион нь үүнийг хийхгүй. Хэзээ ч цэнэглэгээрэй. Гуравдугаарт, бага цэнэг-цэнэглэх-тэд тавиур дээр суугаад цэнэгээ барьдаг ба NiMH батерейны хувьд 20%-иас сард 2-3%-иар алддаг.

Зардал ч буурсан. 90-ээд оны үед эдгээр батерейнууд хангалттай үнэтэй байсан тул зөвхөн дээд зэрэглэлийн электроникууд ашигладаг байсан. Одоо тэд долларын дэлгүүрт USB цэнэглэгч хангалттай хямд байна. За хямдхангалттай-шүлтлэгээс илүү үнэтэй хэвээр байгаа ч дахин цэнэглэх чадвар нь хурдан төлдөг.

Ухаалаг гар утаснууд тэргүүлж байна. iPhone 15 Pro нь 3,274 мАч батерейтай. Samsung Galaxy S24 Ultra нь 5000 мАч хүчин чадалтай. Урьдчилсан төлбөрт 50 долларын үнэтэй загвараас 1500 долларын үнэтэй гар утас болгонд лити ион-ихэвчлэн лити кобальт исэл (LCO) химийн бодис ашигладаг, учир нь энэ нь давчуу зайд багтаамжийг дээд зэргээр нэмэгдүүлдэг.

Зөөврийн компьютерууд нь илүү том батерейгаар ажилладаг бөгөөд ихэвчлэн ультрабүүкийн хувьд 50-80 Вт цаг, ажлын станцад 100 Вт цаг хүртэл ажилладаг. Үнэн хэрэгтээ 100 Вт цаг нь тусгай зөвшөөрөлгүйгээр нисэх онгоцонд батерей авч явах хууль ёсны хязгаар бөгөөд зөөврийн компьютер үйлдвэрлэгчид энэ тоог онилдог. FAA энэ дүрмийг 2000-аад онд онгоцонд литийн батерей ажиллуулсны дараа тогтоосон.

Таблетууд нь -iPad Pro-ийн хооронд 40 орчим Вт хүчин чадалтай. Kindle Paperwhite? 6 Вт/цаг хүчин чадалтай батерей, учир нь e-бэх нь шимэгчийн хүчийг харуулдаг.

Дараа нь бусад бүх зүйл байна. Утасгүй хулгана болон гар (ихэвчлэн AAA-хэмжээтэй лити ион эсүүд). Bluetooth чанга яригч-JBL, Ultimate Ears, Bose, бүх лити ион. Тоглоомын хянагч. Ухаалаг цагнууд. Фитнесс хянагч. Утасгүй хамгаалалтын камер. Видео хаалганы хонх. Цахилгаан шүдний сойз. Oral{11}}B iO цуврал нь литийн батерейг цэнэглэх хооронд хоёр долоо хоногийн турш сайн ашигладаг.

AirPods Pro нь чихэвч болон гэрийнхээ хооронд нийлээд 1.98 Вт батерейтай. Идэвхтэй дуу чимээг арилгах, орон зайн аудио боловсруулалт, утасгүй холболтыг олон цагаар ажиллуулж байгааг ойлгох хүртэл тийм ч их сонсогдохгүй.

What Has Lithium Ion Batteries

Цахилгаан машинууд жингээ бүрэн өөрчилсөн. Tesla Model 3 Long Range нь 75 кВт/цаг батерей-энэ нь 75,000 ватт-цаг буюу ойролцоогоор 1,500 ухаалаг утасны батерейтай. Зөвхөн зай нь 1000 орчим фунт жинтэй.

Ихэнх цахилгаан машинууд утсан дахь кобальт{0}}хүнд эсүүдээс илүү никель манганы кобальт (NMC) эсвэл литийн төмөр фосфат (LFP) химийн бодис ашигладаг. NMC нь дулааны тогтвортой байдал, эрчим хүчний сайн нягтралыг санал болгодог. LFP нь илүү аюулгүй бөгөөд удаан үргэлжилдэг-BYD болон Тесла хоёр одоо стандарт хүрээний загварт LFP ашигладаг. Худалдаа{5}}хямдрал нь эрчим хүчний нягтрал багатай тул танд ижил мужид илүү олон нүд хэрэгтэй.

Ford F-150 Lightning нь 131 кВт цаг хүртэл боломжтой. Rivian R1T нь Max Pack тохиргоонд 135 кВт цаг хүртэл ажилладаг. Lucid Air Dream Range нь 112 кВт цаг хүчин чадалтай бөгөөд мотор болон электроник нь маш үр дүнтэй байдаг тул 500 миль EPA зайг авдаг.

Цахилгаан унадаг дугуй эрчимтэй хөгжиж байна. Rad Power Bikes нь ихэвчлэн 48V 14Ah багц (672 Wh) ашигладаг. Specialized эсвэл Trek компанийн өндөр-эцсийн- дугуйнууд 500-700 Wh батерейгаар ажилладаг. E{10}}скутерууд арай жижиг-Xiaomi M365 нь 280 Вт хүчин чадалтай, Шувуу болон Шохойн түрээсийн скутерүүд ижил хүчин чадалтай.

Цахилгаан мотоцикль одоог хүртэл өсөн нэмэгдэж байгаа. Zero Motorcycles SR/F нь 14.4 кВт.ц батерейтай. Energica Ego+ нь 21.5 кВт/цаг эрчим хүч гаргадаг. Урт хурдны замд хангалттай биш, гэхдээ тэнд хүрэх.

Усан онгоцнууд бас ирж байна. X Shore Eelex 8000 цахилгаан завь нь 125 кВт.ц батерейгаар ажилладаг. Candela C-8 усан онгоц нь 44 кВт/цаг хүчин чадалтай бөгөөд чирэх таталтыг багасгахын тулд усан дээгүүр "нисдэг". Arc Sport цахилгаан вейкборд завь хамгийн сүүлд намайг шалгахад 300,000 долларын үнэтэй байсан.

Энэ өөрчлөлт маш хурдан болсон. Хорин жилийн өмнө ноцтой гэрээлэгч нар утасгүй багаж хэрэгсэл дээр инээж байсан. Өнөөдөр? Милуоки, ДеУолт, Макита, Бош-тэд бүгд л литийг хэрэглэсэн.

DeWalt-ийн FlexVolt систем нь багажнаас хамааран 20V эсвэл 60V-оор ажилладаг. Милуокигийн M18 платформ нь ижил зайны системийг хуваалцдаг 200 гаруй хэрэгсэлтэй. Тэдний өндөр гаралтын батерейнууд-12 Ah хүчин чадалтай бөгөөд дугуй хөрөөг олон арван зүсэлтээр явуулахад хангалттай.

Гадна цахилгааны тоног төхөөрөмж дагасан. Ego Power Plus нь 56V 7.5 Ah (420 Wh) хүчин чадалтай батарейтай зүлэгжүүлэгч үйлдвэрлэдэг. Тэдний утас шүршигч, навч үлээгч, тэр ч байтугай цас үлээгч нь ижил зайтай платформоор ажилладаг. Ryobi нь 40V системтэй. Greenworks нь илүү том тоног төхөөрөмжид зориулж 60V ба 80V-ийн сонголтыг санал болгодог.

Робот тоос сорогч болон зүлэгжүүлэгч нь автоматаар цэнэглэгддэг тул бага батарейгаар ажилладаг. Roomba j7+ нь ойролцоогоор 60 Вт. Husqvarna Automower нь 18V лити ион ашигладаг бөгөөд хүчин чадал нь загвараас хамаарч өөр өөр байдаг.

Мэргэжлийн тоног төхөөрөмж нэмэгдсээр байна. Милуоки ажлын талбарт олон багаж хэрэгсэл ажиллуулахад зориулагдсан 300 Вт цаг хүчин чадалтай үүргэвчний батерей үйлдвэрлэдэг. Stihl нь арилжааны модны ажилд хангалттай хүчирхэг зайтай хөрөөг санал болгодог.

Зөөврийн хүчилтөрөгч өтгөрүүлэгч нь амьсгалын замын өвчтэй хүмүүст маш чухал юм. Inogen One G5 нь урсгалын тохиргооноос хамааран 3-6 цаг ажиллах боломжийг олгодог лити ион батерейг ашигладаг. Phillips Respironics Simply Go Mini нь 4.5 цаг орчим ажиллах зорилготой.

Нойрны апноэ эмчлэх CPAP машинууд батерейны сонголтыг санал болгодог. ResMed AirMini аялалын CPAP нь гадны лити батерейг цэнэглэх чадвартай. Зуслангийн газар эсвэл цахилгаан тасалдахад хэрэгтэй.

Сонсголын аппарат саяхан цэнэглэдэг лити руу шилжсэн. Phonak Audeo Paradise нэг шөнийн дотор цэнэглэгдэж, 16+ цаг ажилладаг. Starkey Evolv AI ижил төстэй гүйцэтгэл. Хэдэн өдөр тутам эдгээр жижиг цайрын-агаарын товчлуурын эсүүдтэй хөөцөлдөхөөс хамаагүй дээр.

Эмнэлгийн хяналтын төхөөрөмж-цусны даралт хэмжигч, глюкоз хэмжигч, зөөврийн ЭКГ төхөөрөмж-одоо олон дахин цэнэглэгддэг. AliveCor KardiaMobile нь ЭКГ-г утсан дээр бичдэг бөгөөд жижиг лити эсүүд дээр хэдэн сар ажилладаг.

Эмнэлэгт ашигладаг дусаах насос, мэс заслын багаж хэрэгсэл, оношилгооны төхөөрөмж-олон тооны лити ион нөөц батерей эсвэл зөөврийн тэжээлийн сонголтууд. Stryker System 8 мэс заслын цахилгаан хэрэгсэл нь хагалгааны өрөөнд ашиглах зориулалттай ариутгасан битүүмжилсэн лити ион батерейг ашигладаг.

Суулгах төхөөрөмж нь огт өөр ангилал юм. Зарим шинэ зүрхний аппаратууд нь индукц ашиглан арьсаар дамждаг цэнэглэдэг литийн ион батерейг ашигладаг. Medtronic нь зайгаа 7-10 жил тутамд мэс заслын аргаар солихын оронд долоо хоногт нэг удаа утасгүйгээр цэнэглэдэг загваруудтай.

What Has Lithium Ion Batteries

Tesla Powerwall 2 нь 13.5 кВт.ц эрчим хүчийг хадгалдаг бөгөөд суурилуулсан үнэ нь ойролцоогоор 11,000 доллар юм. Powerwall 3 нь илүү сайн интеграцчилалтайгаар саяхан гарсан. Generac PWRcell нь 9-18 кВт.цаг хүчин чадалтай модульчлагдсан системийг санал болгодог. LG Chem RESU нь тохиргооноос хамааран 10-16 кВт.ц хүртэл ажилладаг.

Эдгээр гэрийн батерейнууд нь нарны хавтантай хосолж,{0}} өдрийн цагаар илүүдэл энерги хуримтлуулж, шөнийн цагаар ашигладаг. Мөн зөв тохируулсан бол тасалдсан үед нөөцлөлтийг хангана. Унтраах үед бүх системүүд ажилладаггүй; инвертерийн тохиргооноос хамаарна.

Калифорниа шинэ байшинд нарны эрчим хүчийг ашиглахыг шаарддаг тул батерейны хэрэглээ хурдацтай явагдаж байна. Хавайд цахилгаан эрчим хүчний зардал өндөр, нарны гэрэл ихтэй тул нарны эрчим хүч + хадгалах эдийн засаг сайн ажилладаг. Техас мужид 2021 онд цахилгааны сүлжээ доголдсон нь гэрийн батерейг сонирхож эхэлсэн.

Арилжааны суурилуулалт нь илүү том хэмжээтэй байдаг. Хүнсний дэлгүүр эрэлтийн төлбөрийг удирдахын тулд 50{3}}100 кВт/цаг батерей суурилуулж болно. Мэдээллийн төвүүд нь дизель генераторыг солих эсвэл нөхөхөд зориулж мегаваттын хэмжээтэй зайны өрөөг ашигладаг.

Ашиглалтын цар хүрээ нь зэрлэг юм. Калифорни дахь Мосс Ландинг эрчим хүч хадгалах байгууламж нь 3000 МВт.цаг хүчин чадалтай-3 сая киловатт-цаг буюу ойролцоогоор 225,000 байшинг хэдэн цагийн турш эрчим хүчээр хангахад хангалттай. Энэ нь Tesla Megapack нэгжийг ашигладаг бөгөөд тус бүр нь тээвэрлэлтийн чингэлэг-хэмжээтэй 3 МВт батерейтай.

Австралийн Hornsdale Power Reserve нь Теслагийн 2017 онд 150 МВт/цаг хүчин чадалтай үйлдвэрлэсэн анхны том сүлжээний батерейны нэг юм. Түүнээс хойш өргөжсөн. Эдгээр систем нь сүлжээний давтамжийг тогтворжуулж, сэргээгдэх эрчим хүчийг хуримтлуулж, байгалийн хийн оргилуурын станцуудын хэрэгцээг бууруулдаг.

UPS (тасралтгүй тэжээлийн хангамж) системүүд нь хар тугалга{0}}хүчлийн батерейг ашигладаг байсан. Хүнд, 3{5}}5 жил тутамд солих шаардлагатай, хортой бодис агуулсан. APC, Eaton, Vertiv-ийн литийн ион UPS системүүд нь удаан эдэлгээтэй, бага зай эзэлдэг, бага жинтэй. Дата төвүүд үүнд дуртай байдаг - жинг бууруулах нь барилга байгууламжийн бүтцийн ачаалал багасдаг.

Дрон болон квадрокоптер-DJI энэ зах зээлд ноёрхож байна. Тэдний дронууд нь литийн полимер (LiPo) батерейгаар ажилладаг бөгөөд энэ нь техникийн хувьд полимер электролит бүхий лити ион хувилбар юм. DJI Mini 3 Pro нь 2453 мАч батерейг 34 минут орчим нислэгийн хугацаанд ашигладаг. Inspire 2 шиг том дронууд нь нийт 98 Вт.ц багтаамжтай хос батерейг тээвэрлэдэг.

Судалгаа, шалгалт, хүргэлт зэрэгт зориулагдсан мэргэжлийн дронууд{0}}бүгд лити батерейгаар ажилладаг. Африк дахь Zipline эмнэлгийн хүргэлтийн дронууд лити ионыг ашигладаг. Амазоны хүргэлтийн дрон прототипүүд тэдгээрийг ашигладаг.

Сансар судлалын хэрэглээ өргөжиж байна. Цахилгаан онгоц ирж байна. Pipistrel Velis Electro нь лити батерейтай-анхны Европт нислэгийн сургалтад хамрагдах гэрчилгээтэй бүрэн цахилгаан онгоц юм. Beta Technologies болон Joby Aviation компаниуд том лити батерейгаар ажилладаг цахилгаан агаарын таксиг хөгжүүлж байна.

Хиймэл дагуулууд болон сансрын хөлгүүд вакуум, цацраг туяа, температурын эрс тэс байдалд тэсвэртэй тусгай лити-ион батерейг ашигладаг. Олон улсын сансрын станц нь хуучин никель{1}}устөрөгчийн эсийг орлох лити-ион батерейтай. Зайны модуль бүр 400+ фунт жинтэй.

Цэргийн тоног төхөөрөмж-шөнийн харааны шил, тактикийн радио, GPS төхөөрөмж, бүх лити батерейнууд одоо ажиллаж байна. Цэргүүд хэдэн өдрийн турш тоног төхөөрөмж авч явахад эрчим хүчний нягтрал илүү чухал байдаг. AN/PRC-163 радио нь цэнэглэдэг лити ион батерейг ашигладаг.

Sony, Canon, Nikon брэндийн бүх лити ионтой-толин тусгалгүй камерууд болон зургийн аппаратууд. Sony A7 IV нь NP{3}}FZ100 батерейг тус бүр нь 16,4 Вт цаг ашигладаг. Мэргэжлийн гэрэлтүүлэг-Aputure 300d LED гэрлүүд нь V-холбох лити батерейгаар ажилладаг (стандарт хэмжээ нь 98 Вт). Утасгүй микрофон, видео монитор, кино/фото үйлдвэрлэлд зөөврийн бүх зүйл.

What Has Lithium Ion Batteries

Батерейгаар ажилладаг шинэ бүтээгдэхүүнүүд{0}}Блютүүт эсвэл Wi-Fi- холболттой байдаг. Та утасныхаа батерейны төлөвийг шалгах боломжтой. Эго цахилгаан хэрэгсэл нь програмын цэнэгийн түвшинг харуулдаг. Ryobi хэрэгслүүд ч бас. Tesla нь машиныхаа зай болон цэнэглэлтийг алсаас хянах боломжийг танд олгоно.

Ухаалаг батерейны удирдлагын систем (BMS) нь маш их ажил хийдэг. Тэд эсийн хүчдэлийг-олон- үүрэн багцад тэнцвэржүүлж, бие даасан эсүүд цаг хугацааны явцад бие биенээсээ салж, BMS тэдгээрийг жигд болгодог. Тэд температурыг хянаж, хэт цэнэглэх, хэт цэнэглэхээс сэргийлж, төхөөрөмжид статусыг дамжуулдаг.

Холбогдсон зарим функцууд нь заль мэх мэт санагддаг боловч үнэтэй тоног төхөөрөмжийг алсаас хянах нь утга учиртай юм. Барилгын багийнхан аль зайг цэнэглэх шаардлагатайг хянах боломжтой. Гэрийн эрчим хүчний хадгалалтын эзэд нарны эрчим хүчний үйлдвэрлэл, батерейны төлөвийг аялж байхдаа хянах боломжтой.

Гэсэн хэдий ч аюулгүй байдлын асуудал бий. Батерейны програм хангамжийг заримдаа шинэчлэх шаардлагатай байдаг. Хэрэв харилцаа холбооны замыг зохих ёсоор хамгаалаагүй бол энэ нь болзошгүй эмзэг байдал юм. Батерейг хакердсан хүмүүс тийм ч олон биш, гэхдээ онолын хувьд боломжтой.

Хүмүүс литийн батерейтай байнга тааралддаг бөгөөд энэ талаар огтхон ч бодолгүй байдаг. Угаалгын өрөөнд байгаа цахилгаан шүдний сойз. Утасгүй тоос сорогч (Dyson V15 нь 70 Вт цаг). Цэнэглэдэг гар чийдэн. Таны цүнхэнд байгаа цахилгаан банк-Anker 10,000 мАч (37 Втц)-аас 25,000 мАч (90 Вт цаг) хүртэлх загваруудыг үйлдвэрлэдэг.

Хүүхдийн тоглоом улам цэнэглэгддэг. Алсын удирдлагатай машин, гэрэлтүүлэг{1}}тоглоом, электрон сургалтын төхөөрөмж. Шүлтлэг батерейг байнга худалдаж авдаг.

Ухаалаг гэрийн төхөөрөмжүүд-Хаалганы видео хонх дуугаргах нь зөөврийн лити зайтай. Arlo хамгаалалтын камерууд хэдэн сарын турш цэнэглэдэг батерейг ашигладаг. Google Nest термостат нь нөөц лити батерейтай. 8-р сарын ухаалаг цоож нь литийн АА дээр ажилладаг.

Баярын гэрлүүд ч бас цэнэглэдэг. Баригдсан батерей болон нарны хавтан-тай утастай гэрлүүд. Цэнэглэдэг LED лаа. Чимэглэлийн эд зүйлс.

Мэргэжлийн хэрэглээний тохиолдол маш олон янз байдаг. Барилгын ажилчид өдөржингөө Милуоки эсвэл ДеВалтын батерейг сольдог. Агуулах өргөгч нь завсарлагааны үеэр лити ион батерейг цэнэглэдэг{3}}15 минутын турш хар тугалганы хүчлийн батерейг хэдэн цагаар цэнэглэдэг.

Хөдөө аж ахуйн тоног төхөөрөмжийг нэвтрүүлэх нь удаашралтай боловч болж байна. John Deere цахилгаан тракторыг туршиж байна. Автономит фермерийн роботууд ихэвчлэн цахилгаанаар ажилладаг. Зайны нөөцтэй усалгааны систем.

Цэвэрлэгээний үйлдвэр нь литийг шингээсэн. Шал угаагч, хивс соруулагч, арилжааны даралтат угаагч{1}}Теннант, Карчер зэрэг компаниуд литийн сонголтыг санал болгодог. Хурдан цэнэглэх, хөнгөн жинтэй, хуучин хар тугалга{3}}хүчлийн систем гэх мэт батарей услах засвар үйлчилгээ шаардлагагүй.

Батерей мууддаг. Хими мөнх биш. Ердийн лити ион батерей нь хими болон ашиглалтын загвараас хамааран 500-1000 цэнэглэх циклийн дараа 80% багтаамжаа хадгалдаг. Тесла загвараасаа хамааран 8 жил/100,000-150,000 миль-д цахилгаан батерейгаа 70% хадгалах баталгаа өгдөг.

Температур нь батерейг юунаас ч илүү хурдан устгадаг. Батерейг 30 хэмээс (86 хэм F) дээш температурт-хадгалах эсвэл ашиглах нь ялангуяа муу халах нь задралыг хурдасгадаг. Хүйтэн нь түр зуурын хүчин чадлыг бууруулдаг боловч дулаан шиг байнгын гэмтэл учруулдаггүй. Ийм учраас Phoenix EV батерей нь Сиэтлийн батерейгаас илүү хурдан мууддаг.

Календарийн хөгшрөлт нь бас бодит юм. Ашиглагдаагүй суусан ч батерей нь мууддаг. Хамгийн удаан хадгалахын тулд тэдгээрийг 40-50% цэнэглэж, сэрүүн температурт хадгална. Батерейг 100% цэнэглэж, 40 хэмд удаан хугацаагаар байлгах нь хамгийн муу тохиолдол юм.

Аюулгүй байдлын осол ховор тохиолддог боловч тохиолдсон тохиолдолд мэдээ гаргадаг. Үйлдвэрлэлийн гэмтэл нь 2016 онд Samsung Galaxy Note 7-д гал гарсан бөгөөд тэд 2.5 сая утсаа эргүүлэн татсан байна. Ховерборд 2015-2016 онд маш олон удаа галд автсан тул агаарын тээврийн компаниуд үүнийг хоригложээ. Энэ нь ихэвчлэн үйлдвэрлэлийн чанарын хяналтын асуудал, бие махбодийн гэмтэл, буруу цэнэглэгчээр цэнэглэсэнтэй холбоотой байдаг.

Эс хэт халах үед дулааны алдагдах-боломж нь илүү их дулаан үүсгэдэг нэмэлт урвал-болдог. Зөв зохион бүтээсэн батерейнууд нь олон тооны аюулгүй байдлын шинж чанартай байдаг: гүйдэл хязгаарлах хэлхээ, дулааны гал хамгаалагч, даралт бууруулах нүх, тусгаарлагчийг унтраах давхарга. Хямдхан батерейнууд эдгээр хамгаалалтыг алгасдаг.

Тохиромжтой байдал нь хэрэглэгчдийг бухимдуулдаг. Багажны брэнд бүр өөр өөр батерейны хэлбэрийг ашигладаг. DeWalt батерей нь Милуокигийн хэрэгсэлд тохирохгүй. Ryobi нь One+ платформоо олон жилийн турш ухаалаг байлгасаар{4}}2005 оноос хойш хэрэглэсэн хэрэгслүүд нь 2025 оноос эхлэн батарейгаар ажилладаг. Гэвч ихэнх үйлдвэрлэгчид үүнийг нийлүүлэгчээс-хэрэглэхийг хүсдэг.

Дахин боловсруулах дэд бүтэц хөгжсөөр байна. Li-Цикл, Redwood Materials болон бусад литийн батерейг дахин боловсруулах тусгай үйлдвэрүүд барьж байна. Тэд батерейны материалын 95% +-ийг сэргээх боломжтой. Гэхдээ цуглуулах логистик нь-хүмүүс батарейгаа хогийн саванд хаяж, хогийн цэгт асуудал үүсгэдэг бэрхшээлтэй хэвээр байна.

BMS нь маш чухал боловч үл үзэгдэх юм. Зөөврийн компьютерт энэ нь эсийн бүлэг бүрийг хянаж, үлдсэн ажиллах хугацааг тооцоолж, цэнэглэх хурдыг хянаж, батерейны эрүүл мэндийг үйлдлийн системд мэдээлдэг. Санагдсанаас илүү боловсронгуй.

Төлбөрийн-төлбөрийн-тооцоо нь үнэхээр хэцүү байдаг. Батерейны хүчдэл нь цэнэгийн түвшинтэй хамааралтай боловч температур, ачаалал, батерейны нас зэргээс хамаарч өөр өөр байдаг. Сайн BMS нь энэ бүхнийг тооцдог нарийн төвөгтэй алгоритмуудыг ашигладаг. Ийм учраас утасны батерейны хувь хэмжээ заримдаа гэнэт үсэрч, уналтад ордог-тооцоог дахин тохируулдаг.

Олон эсийн багцад эсийн тэнцвэржилт чухал-. Бие даасан эсүүд нь хүчин чадлын хувьд бага зэрэг ялгаатай байдаг. Цэнэглэх явцад BMS нь сул хэсгүүдийг гүйцэх боломжийг олгохын тулд бүрэн эсийн эргэн тойронд гүйдэл үүсгэж болно. Идэвхгүй тэнцвэржүүлэлт нь энергийг дулаан болгон тараадаг. Идэвхтэй тэнцвэржүүлэх нь илүү үр ашигтай боловч илүү үнэтэй эсүүдийн хооронд энергийг дамжуулдаг.

Температурын удирдлага{0}}БМС нь эсийн температурыг хянадаг бөгөөд хэт халсан тохиолдолд цэнэглэх/цацах хурдыг бууруулж чадна. EVs нь шингэн хөргөлттэй дулааны нарийн зохицуулалттай. Цахилгаан хэрэгсэл нь зөвхөн дулааны тасалдал дээр тулгуурладаг.

Харилцааны протоколууд-BMS чипүүд I2C, SMBus, CAN автобус эсвэл өмчийн протоколуудыг ашиглан хост төхөөрөмжтэй харьцдаг. Энэ нь төхөөрөмжүүдэд батерейны талаарх үнэн зөв мэдээллийг харуулах, гүйцэтгэлийг оновчтой болгох боломжийг олгодог.

Аж үйлдвэрийн програмууд нь зайны хяналтыг илүү өргөн хүрээний системд нэгтгэдэг. Агуулах нь бүх сэрээтэй батерейг төвлөрсөн байдлаар хянаж, цэнэглэх хуваарийг гаргаж, солих шаардлагатай батерейг тэмдэглэж болно. BMS өгөгдөл дээр үндэслэн урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ.

Хатуу{0}}батарейнууд бол ариун нандин зүйл юм. Шингэн электролитийг хатуу керамик эсвэл полимер материалаар солино. Онолын хувьд илүү аюулгүй-шатамхай шингэн байхгүй. Илүү өндөр эрчим хүчний нягтрал боломжтой. Тоёота 2027-2028 он гэхэд тээврийн хэрэгсэлд бат бөх{6}}батарейтай болно гэж мэдэгджээ. QuantumScape, Solid Power, бусад технологи хөгжүүлж байна. Гэвч томоохон хэмжээний үйлдвэрлэл шийдэгдээгүй хэвээр байна.

Натрийн{0}}ионы батерейнууд нь литийн оронд давс ашиглан-хямд түүхий эд, боломжит өртөг багатай. CATL 2021 онд арилжааны натрийн ион батерейг зарласан. Эрчим хүчний нягтрал нь лити ионоос бага боловч суурин хадгалахад тохиромжтой. Европ дахь натри{6}}ионы үйлдвэрлэлийн Нортволт.

Лити{0}}хүхэр нь онолын хувьд одоогийн лити ионы хувьд 250 Втц/кг-аас хамаагүй өндөр эрчим хүчний нягтралыг-500 Втц/кг хүртэл санал болгодог. Гэхдээ мөчлөгийн амьдрал аймшигтай байсан бөгөөд ихэвчлэн 50-100 мөчлөгийн дараа доройтдог. Судалгаа үргэлжилж байна.

Лити-агаар (литийн{1}}хүчилтөрөгч) батерейнууд нь бүр ч өндөр онолын хязгаартай-боломжтой 1000 Втц/кг. Гэвч тэдгээр нь асар том практик сорилттой лабораторийн сониуч зан хэвээр байна.

What Has Lithium Ion Batteries

Дараагийн 5{2}}10 жилд ердийн лити ион давамгайлах болно. Өсөн нэмэгдэж буй сайжруулалт нь катодын материал, графитыг орлох цахиурын анод (хүчин чадлыг 20-40% нэмэгдүүлэх), үйлдвэрлэлийн процессыг сайжруулснаар зардлыг бууруулж байна.

2010 оноос 2023 он хүртэл батерейны зардал 90 орчим хувиар буурч, цахилгаан хөдөлгүүрт батерейны хувьд ойролцоогоор 1100 доллар/кВт.ц байснаас 130 доллар/кВт цаг болж буурчээ. Энэ хандлага үргэлжилсээр, 2030 он гэхэд 80-100 доллар/кВт/цагт хүрч магадгүй. Ийм үнээр цахилгаан машинууд татаасгүйгээр хийн машинтай зардлын тэнцэлд хүрнэ.

Кобальтыг бууруулах нь гол асуудал юм. Кобальт олборлолт нь хүний эрхийн асуудал, нийлүүлэлтийн гинжин хэлхээний эрсдэлтэй байдаг. Орчин үеийн NMC батерейнууд хуучин найрлагатай харьцуулахад бага кобальт хэрэглэдэг (NMC 811 нь өмнөх 1:1:1 харьцаатай харьцуулахад 80% никель, 10% манган, 10% кобальттай). LFP батерейнд кобальт огт байдаггүй.

Цахиурын анодыг одоо худалдаанд гаргаж байна. Sila Nanotechnologies нь цахиурын анод материалыг олон үйлдвэрлэгчдэд нийлүүлдэг. Panasonic компани цахиурын анод батерейг үйлдвэрлэхээр зарлалаа. Тесла хэдийнэ эсэндээ цахиур хэрэглэж байна. Энэ нь батерейны талаар өөр юу ч өөрчлөхгүйгээр багтаамжийг 10-20% нэмэгдүүлдэг.

"Литийн ион батерей гэж юу вэ" гэсэн асуулт таван жилийн дараа илүү урт хариулт өгөх болно. Цахилгаанаар ажилладаг илүү олон төрлийн бүтээгдэхүүн. Лити ион нь хуучин технологиудыг орлуулдаг илүү олон програмууд. Технологи хурдан боловсорч гүйцсэн ч сайжирсаар байна.

Литиум батерейг ямар төхөөрөмж ашигладаг болохыг ойлгох нь илүү их хуримтлагдах тусам чухал юм. Одоо ихэнх айл 20-50 цэнэглэдэг төхөөрөмжтэй болсон. Танд юу байгаа, түүнийг хэрхэн арчлах, хэзээ солихыг мэдэх нь эдгээр хөрөнгө оруулалтыг уртасгаж, илүү үр дүнтэй болгодог.