8 Tip Lityum Pil Açıklandı – Hangisi Size Uygun?

giriiş

Lityum piller modern toplumda her yerde bulunur hale geldi ve tüketici elektroniğinden elektrikli araçlara kadar her şeye güç sağlıyor. Lityum pil ilk olarak 1991 yılında Sony tarafından ticarileştirildi ve nikel-kadmiyum gibi önceki teknolojilere hafif, şarj edilebilir bir pil alternatifi sağladı. O günden bu yana geçen otuz yılda, devam eden araştırmalar enerji yoğunluğu, güvenlik, kullanım ömrü ve şarj oranlarında büyük gelişmelere yol açtı.

Lityum piller, pozitif elektrot (katot) ile negatif elektrot (anot) arasındaki lityum iyonlarının akışına dayanır. Deşarj sırasında lityum iyonları bir elektrolit çözeltisi aracılığıyla anottan katoda doğru akar. Bu, cihaza güç sağlayan bir elektrik akımı üretir. Şarj sırasında, lityum iyonlarının anoda geri akışını tersine çevirmek için harici bir voltaj uygulanır.

Yıllar geçtikçe her birinin kendi avantajları ve dezavantajları olan farklı lityum pil kimyaları ortaya çıktı. İlk lityum iyon piller lityum kobalt oksit katotları kullanırken, daha modern varyantlar nikel, manganez ve alüminyum katotları kullanıyordu. Lityum demir fosfat gibi yeni kimyasallar stabiliteyi ve güvenliği daha da artırır. Sıvı yerine katı elektrolit içeren katı hal lityum piller de aktif bir araştırma alanıdır.

Lityum pillerin yüksek enerji yoğunluğu ve hafif yapısı, onları tüketici cihazlarına ve araçlara güç sağlamak için ideal hale getirdi. Lityum pil teknolojisinde devam eden gelişmeler, önümüzdeki yıllarda daha geniş ulaşım elektrifikasyonunun sağlanmasında ve yenilenebilir enerjinin benimsenmesinde önemli bir rol oynayacaktır.

BSLBATT bir profesyoneldir lityum iyon pil üreticisi 20 yılı aşkın Ar-Ge ve OEM hizmeti de dahil olmak üzere ürünlerimiz ISO/CE/UL/UN38.3/ROHS/IEC standardına uygundur. Şirket, gelişmiş seri “BSLBATT” (En İyi Çözüm Lityum Pil) geliştirme ve üretme misyonundadır. BSLBATT Lityum ürünleri Aşağıdakiler de dahil olmak üzere bir dizi uygulamaya güç verin: Güneş Enerjili Çözümler , mikro şebeke, Ev enerji depolama , golf arabası , Deniz , Karavan , endüstriyel pil ve daha fazlası. Şirket, enerji depolamada daha yeşil ve daha verimli bir geleceğe giden yolu açmaya devam eden eksiksiz bir hizmet ve yüksek kaliteli ürünler yelpazesi sunmaktadır. Seçiminiz için çeşitli lifepo4 pil türleri!

Birincil Lityum Piller-lityum pil türleri

Birincil lityum piller şarj edilemeyen, tek kullanımlık, metalik lityum içeren pillerdir. Diğer birincil pil türlerinin çoğundan daha yüksek bir enerji yoğunluğuna sahiptirler ve ağırlık başına daha fazla enerji depolama sağlarlar.

Birincil lityum pillerin bazı temel özellikleri:

• Anot malzemesi olarak saf lityum metali kullanın. Bu çok yüksek enerji yoğunluğu sağlar, ancak aynı zamanda uygun şekilde kontrol altına alınmazsa güvenlik sorunlarına da yol açabilir.

• Şarj edilebilir değil. Birincil lityum piller tek kullanımlık uygulamalar için tasarlanmıştır. Bunları yeniden şarj etmeye çalışmak aşırı ısınmaya ve potansiyel patlama tehlikesine yol açabilir.      

• Diğer birincil pil türlerine göre daha hızlı kendi kendine deşarj olur. Kullanılmadıklarında bile yavaş yavaş güçlerini kaybedeceklerdir. Faydalı ömrü genellikle 5-10 yıldır.      

• Alkalin ve karbon-çinko tek kullanımlık pillerden daha pahalıdır. Yüksek enerji yoğunluğu, onları uzun pil ömrü gerektiren cihazlar için en uygun hale getirir.

• Güvenli voltaj ve sıcaklık aralıklarının dışında çalışmayı önlemek için koruyucu devre gerektirir. Korumasız lityum piller güvensiz olabilir.

• Genellikle saatlerde, hesap makinelerinde, uzaktan araba kilitlerinde ve kompakt, uzun ömürlü pil gerektiren diğer cihazlarda kullanılır. Ayrıca özel yüksek güçlü cihazlarda da kullanılır.

Birincil lityum piller, geleneksel tek kullanımlık pillere göre performans avantajları sunar ancak ekstra güvenlik hususları gerektirir. Hafiflik ve yüksek enerji yoğunluğunun avantajlarının yüksek maliyeti haklı çıkardığı, uzun kullanım ömrü gereksinimleri olan düşük enerji tüketen cihazlar için en iyisidir.

İkincil Lityum İyon Piller-lityum pil türleri

İkincil lityum iyon piller şarj edilebilir ve günümüzde kullanılan en yaygın lityum pil türüdür. Yüksek enerji yoğunluğuna sahiptirler, hafıza etkisi yoktur ve kullanılmadıklarında ayda yalnızca şarjlarının %5'ini kaybederler. Bu, onları sık sık şarj edilmesi gereken dizüstü bilgisayarlar, telefonlar ve tabletler gibi tüketici elektronikleri için çok uygun hale getirir.

Katot, lityum kobalt oksit gibi lityum metal oksitten, anot ise grafit veya titanyum oksitten yapılır. Deşarj sırasında lityum iyonları, elektrolit ve ayırıcı aracılığıyla anottan katoda doğru akar. Şarj sırasında iyonlar kendilerini anoda yeniden yerleştirmek için geri akar.

Lityum-iyon piller yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir ancak yüksek sıcaklık veya aşırı şarj nedeniyle zamanla bozulabilir. Hasar görmüş veya kusurluysa güvenlik endişeleri de vardır. Ancak doğru kullanıldıklarında taşınabilir elektronik cihazlar için verimli, şarj edilebilir bir güç kaynağı sunarlar. Devam eden araştırmalar, enerji yoğunluğunu daha da artırmayı ve güvenliği ve uzun ömürlülüğü iyileştirmeyi amaçlamaktadır.

Lityum Polimer Piller-lityum pil türleri

Lityum polimer piller Bazen LiPo olarak kısaltılan, elektrolitin katı bir polimer kompozit içinde süspanse edilmesine olanak tanıyan esnek bir kese tasarımı kullanır. Bu, lityum polimer pillere, sert silindirik veya prizmatik hücrelerle karşılaştırıldığında daha hafif, daha ince ve daha şekillendirilebilir bir form faktörü sağlar.

Polimer elektrolit, elektrolit sızıntısı olasılığını azaltarak pilleri daha güvenli hale getirir. Ayrıca üreticilerin, bir cihazın muhafazasına daha iyi uyacak şekilde hücreleri çeşitli boyutlarda şekillendirmesine de olanak tanır. Lityum polimer hücreler çok ince, yalnızca birkaç milimetre kalınlığında yapılabilir. Bu kompakt boyut, onları akıllı telefonlar ve tabletler gibi küçük tüketici elektronikleri için çok uygun hale getiriyor.

Esnek muhafazalar ve elektrolit, sert hücrelere kıyasla bir miktar ek şok ve titreşim direnci sağlar. Ancak polimer malzeme hala delinmelere karşı hassastır. Dahili kısa devreleri önlemek için lityum polimer hücrelere zarar vermemeye dikkat edilmelidir.

Lityum polimer piller genellikle eşdeğer lityum iyon pillerden daha düşük bir iç dirence sahiptir. Bu, daha iyi deşarj performansı ve yüksek akım darbeleri sağlama yeteneği ile sonuçlanır. Kimya aynı zamanda lityum iyondan daha düz bir deşarj eğrisine sahiptir ve kapasitesinin daha büyük bir kısmı için daha yüksek bir ortalama voltajı korur.

Genel olarak, lityum polimer pillerin kese tasarımı, geleneksel pil form faktörlerine kıyasla ağırlık, boyut ve şekil esnekliği açısından avantajlar sağlar. Bu, onları taşınabilir tüketici cihazları, drone'lar, radyo kontrollü modeller ve küçük, hafif pillerin gerekli olduğu diğer uygulamalar için popüler bir seçim haline getiriyor.

Lityum Demir Fosfat Piller LiFePo4-lityum pil türleri

BSLBATT Lityum ürünleri Aşağıdakiler de dahil olmak üzere bir dizi uygulamaya güç verin: Güneş Enerjili Çözümler , mikro şebeke, Ev enerji depolama , golf arabası , Deniz , Karavan , endüstriyel pil .

Lityum demir fosfat (LiFePO4) piller, lityum demir fosfat malzemeden yapılmış bir katot kullanır. Bu, diğer lityum iyon pillere kıyasla daha güvenli ve daha kararlı bir kimya sağlar.

Lityum demir fosfat pillerin en önemli avantajı uzun çevrim ömürleridir. Yüzlerce ila binlerce şarj/deşarj döngüsüne dayanabilirler. Bu, onları yenilenebilir enerji depolama ve elektrikli araçlar gibi yüksek çevrim ömrü gerektiren uygulamalar için çok uygun hale getirir.

BSLBATT'ın LFP'si pil, güç pilinin çevrim ömrünü artırabilen BMS pil yönetim sistemi aracılığıyla bağımsız olarak geliştirilmiştir. 4.000 + kez ve enerji depolama pili 6.000-10.000 + kez.

LiFePO4 piller diğer lityum iyon pillere göre daha düşük enerji yoğunluğuna sahiptir ancak kararlı kimyaları çok iyi bir güvenlik sağlar. Hasar gördüklerinde veya aşırı şarj edildiklerinde doğal olarak yanıcı değildirler. Termal kaçak riski yoktur.

Genel olarak, lityum demir fosfat piller mükemmel bir güvenlik, uzun çevrim ömrü ve iyi performans dengesi sunar. Nispeten güvenli ve istikrarlı kimyaları, diğer lityum iyon pillerle karşılaştırıldığında biraz daha düşük enerji yoğunluklarına rağmen onları birçok uygulama için popüler bir seçim haline getiriyor. Uzun çevrim ömrü özelliği özellikle elektrikli araçlar gibi kullanımlar için önemlidir.

Lityum Titanat Piller-lityum pil türleri

Lityum titanat piller Geleneksel lityum iyon pillere göre bir ilerlemeyi temsil ediyor. Anotta grafit yerine lityum titanat kullanıyorlar. Bu, lityum titanat pillere bazı önemli avantajlar sağlar:

Hızlı şarj – Lityum titanat, standart lityum iyon pillere kıyasla çok daha hızlı şarj sürelerine olanak tanır. Bazı lityum titanat piller 10 dakika içinde %80'in üzerinde kapasiteye kadar şarj edilebilir. Bu, onları elektrikli araçlar gibi hızlı şarj gerektiren uygulamalar için çok uygun hale getirir.

Uzun ömür – Lityum titanat anot oldukça stabildir. Bu, pillerin binlerce şarj/deşarj döngüsünü gerçekleştirmesine olanak tanır. Lityum titanat piller, değiştirilmeye gerek kalmadan genellikle standart lityum iyon pillerden 10 kat daha uzun süre dayanabilir. Bazı versiyonların ömrü 20 yıl veya daha fazladır.

Emniyet   – Lityum titanat piller, termal kaçak sorunlarına daha az eğilimlidir ve daha yüksek stabiliteye sahiptir. Bu onlara tıbbi cihazlar gibi güvenlik açısından kritik uygulamalarda avantaj sağlar.

Düşük sıcaklık performansı – Anot malzemesi soğuk sıcaklıklarda üstün deşarj kabiliyeti sağlar. Lityum titanat piller -30°C'ye kadar bile verimli bir şekilde çalışabilir.

Lityum titanat pillerin yüksek maliyeti şu ana kadar bunların benimsenmesini sınırladı. Ancak üretim arttıkça maliyetlerin standart lityum iyonla daha rekabetçi hale gelmesi bekleniyor. Olağanüstü ömrü ve döngüsel yetenekleri, lityum titanat pilleri güvenilir, uzun süreli güç gerektiren roller için ideal kılar.

Lityum Sülfür Piller-lityum pil türleri

Lityum kükürt piller Lityum iyon pillere kıyasla önemli ölçüde daha yüksek enerji yoğunluğu sunan heyecan verici yeni bir pil kimyasıdır. Bu piller, katot malzemesi olarak kükürt kullanır ve bu, lityum iyon pillerde kullanılan geleneksel lityum kobalt oksit katotlara göre teorik olarak ağırlıkça yaklaşık 5 kat daha fazla enerji depolayabilir.

Lityum sülfür pillerin bazı önemli avantajları:

• Yaklaşık 500 Wh/kg veya 2800 Wh/L civarında son derece yüksek teorik enerji yoğunluğu. Bu, lityum iyon pillerden 2-5 kat daha yüksektir.

• Katot malzemesi olarak kükürt kullanımı bol miktarda bulunur ve lityum iyon pillerde kullanılan kobalt veya nikelden çok daha ucuzdur. Bu, maliyetleri önemli ölçüde azaltabilir.

• Kükürt katotları metal oksit katotlara göre daha hafiftir.

• Lityum iyon piller gibi termal kaçak riski yoktur.

• Çevreye zarar vermeyen malzemeler.

Ancak lityum sülfür piller yaygın ticarileşmeden önce hala bazı teknik zorluklarla karşı karşıyadır:      

• Döngüler boyunca kükürt aktif madde kaybı nedeniyle kısa döngü ömrü. Bu sorunu çözmek için katkı maddeleri ve kaplamalar üzerinde araştırmalar devam etmektedir.

• Düşük kulomb verimliliği. Karmaşık reaksiyon mekanizmaları aktif kükürt kaybına neden olur.

• Boşaltım sırasında sülfürün %80'e varan hacim genişlemesi, katodun mekanik bozunmasına yol açar. Sülfürün nanoyapısı bu sorunun çözülmesine yardımcı olur.

• İletken katkı maddeleri gerektiren kükürtün zayıf elektrik iletkenliği.

• Lityum metal anot, çözünmüş polisülfürlerle reaksiyona girerek kapasitenin hızla azalmasına neden olur. Lityum metali üzerinde koruyucu kaplamalar geliştirilmektedir.

Bu zorlukların üstesinden gelinebilirse lityum sülfür piller, elektrikli araçlar ve şebeke depolama gibi uygulamalar için güvenli, yüksek enerji yoğunluğuna sahip, düşük maliyetli bir pil teknolojisi sunabilir. Ancak hala daha fazla araştırma ve geliştirme gerektiren umut verici bir pil kimyası olmaya devam ediyorlar.

Katı Hal Lityum Piller-lityum pil türleri

Katı hal lityum pil kullanımı sıvı veya polimer elektrolit yerine katı bir elektrolit. Bu, elektrolitin sızması veya alev alması riski olmadığından onları sıvı elektrolit akülerden daha güvenli kılar.

Katı elektrolit ayrıca sıvı elektrolit lityum iyon pillere kıyasla daha yüksek enerji yoğunluğu sağlar. Katı elektrolit bataryada daha az yer kaplayarak anot ve katot malzemeleri için daha fazla yer sağlar. Bazı prototip katı hal piller, geleneksel lityum iyon için yaklaşık 250-300 Wh/L ile karşılaştırıldığında 500 Wh/L'nin üzerinde enerji yoğunluğu göstermiştir.

Katı elektrolit ayrıca daha fazla termal ve kimyasal stabiliteye sahiptir. Sıvı elektrolitlere göre daha yüksek sıcaklıklara bozulmadan dayanabilir. Bu, pil güvenliğini artırmaya yardımcı olur ve gelecekte daha hızlı şarj oranlarına olanak sağlayabilir.

Katı hal lityum pillerle ilgili temel zorluklar, yeterince yüksek lityum iyon iletkenliğine sahip elektrolitler geliştirmek ve katı elektrolit ile elektrot malzemeleri arasında iyi temasın sağlanmasıdır. Ancak birçok şirket ve araştırma grubu, katı hal lityum pilleri ticarileştirmek için aktif olarak çalışıyor; çünkü güvenlik ve enerji yoğunluğundaki avantajları, onları elektrikli araçlar, tüketici elektroniği ve diğer uygulamalar için oldukça umut verici kılıyor.

Lityum Hava Pilleri-lityum pil türleri

Lityum hava pilleri, benzini bile aşan, son derece yüksek enerji yoğunlukları vaat eden, geleceğin heyecan verici pil teknolojisini temsil ediyor. Anot olarak lityum metali ve katot olarak havadaki oksijeni kullanırlar.

Deşarj sırasında lityum metali, lityum iyonları ve oksijenle birleşerek lityum peroksit oluşturan elektronları verir. Bu kimyasal reaksiyon aküye güç sağlamak için enerji açığa çıkarır. Şarj sırasında süreç tersine döner; lityum peroksit parçalanarak oksijen açığa çıkar, elektronlar lityum metal anoda ve lityum iyonları elektrolite geri döner.

Lityum hava pillerinin en büyük avantajı, lityum iyon pillerden 10 kat daha yüksek olan yaklaşık 12kWh/kg teorik enerji yoğunluğudur. Bu muazzam enerji yoğunluğu, ağır bir katot malzemesinin depolanması yerine ortam havasındaki oksijenin kullanılmasıyla sağlanır.

Ancak lityum hava pilleri hala önemli teknik zorluklarla karşı karşıyadır. Lityum metal anot kararsızdır ve şarj sırasında dendrit oluşturmaya eğilimlidir. Reaksiyon ürünleri hava katotundaki gözenekleri tıkayarak performansı düşürebilir. Lityum hava pillerinin ticari olarak uygulanabilir hale gelmesinden önce verimlilik, çevrim ömrü ve güvenlikle ilgili çözülmesi gereken sorunlar da vardır. Ancak bu zorlukların üstesinden gelinebilirse, lityum hava pilleri enerji depolamada devrim niteliğinde bir ilerleme sağlayabilir. Olağanüstü yüksek enerji yoğunlukları, onları uzun menzilli elektrikli araçlar ve en küçük pakette mümkün olan en yüksek enerjiyi gerektiren diğer uygulamalar için heyecan verici bir seçenek haline getiriyor.

Çözüm

Lityum piller, hafif bir pakette yüksek enerji yoğunluğu sağlayarak taşınabilir elektroniklerde ve elektrikli araçlarda devrim yarattı. Araştırma ve geliştirme devam ettikçe lityum pillerin kapasite, şarj hızları, güvenlik ve maliyet açısından gelişmeye devam etmesi muhtemeldir.

Birincil lityum piller, şarj edilebilir olmasalar da, tek kullanımlık cihazlar için uzun raf ömrü ve yüksek güç çıkışı sağlar. İkincil şarj edilebilir lityum iyon piller şu anda tüketici elektroniği pazarına hakim durumda ve EV'ler gibi daha büyük uygulamalara doğru ilerliyor. Lityum polimer ve lityum demir fosfat gibi varyantlar esneklik ve güvenlik açısından avantajlar sunar.

Lityum sülfür ve lityum hava gibi yeni ortaya çıkan pil kimyaları, lityum iyona kıyasla enerji yoğunluğunu önemli ölçüde artırmayı amaçlıyor. Katı hal lityum piller, sıvı elektrolitlerin katı bileşenlerle değiştirilmesiyle daha da yüksek güç ve güvenlik sağlayabilir.

Genel olarak, lityum pil teknolojisi son birkaç on yılda hızla ilerledi ve çok aktif bir yenilik alanı olmaya devam edecek. Maliyet, güvenlik ve çevresel sürdürülebilirlik gibi kritik alanlarda istikrarlı bir şekilde gelişme kaydederken, lityum pillerin modern teknolojik toplumumuzun giderek daha fazla yönünü görmeyi bekleyebiliriz. Bu çok yönlü yüksek performanslı pillerin geleceği parlak.

Bu konuyla ilgili herhangi bir sorunuz varsa lütfen çekinmeyin bize Ulaşın .