Innihald valmynd
● Kostir
● Ókostir
● Er hægt að endurvinna litíum rafhlöður og ef svo er, hvernig?
● Málmbata
● Umsókn
>> 1. Hversu lengi endist litíum rafhlaða venjulega?
>> 2. Get ég hlaðið litíum rafhlöðu á einni nóttu?
>> 3.. Hver er munurinn á litíumjóni og litíum fjölliða rafhlöðum?
>> 4. Hvernig hefur mikinn hitastig áhrif á litíum rafhlöður?
>> 5. Get ég endurunnið litíum rafhlöður?
Litíum rafhlöður hafa bæði kosti og galla. Kostirnir fela í sér mikla orkuþéttleika, sem gerir kleift að geyma meiri orku í tiltölulega litlum og léttum pakka, sem gerir þá hentugan fyrir flytjanlega rafeindatækni. Þeir eru einnig með lágt sjálfstætt úthleðsluhraða, geta viðhaldið hleðslu sinni í langan tíma þegar þeir eru ekki í notkun. Litíum rafhlöður eru með tiltölulega langan hringrás, er hægt að hlaða og losa sig margoft áður en frammistaða þeirra brotnar niður. Þau bjóða upp á stöðugan framleiðsluspennu og hafa mikla skilvirkni í orkubreytingu. Hins vegar hafa litíum rafhlöður einnig nokkra galla. Þeir eru tiltölulega dýrir miðað við aðrar tegundir rafhlöður. Þeir þurfa strangar hleðslu- og losunaraðstæður til að forðast öryggisáhættu eins og ofhitnun, að ná eldi eða springa. Mikill hitastig getur haft veruleg áhrif á frammistöðu þeirra og líftíma. Ennfremur getur förgun litíum rafhlöður verið vandamál þar sem þau innihalda eitruð efni og óviðeigandi förgun getur valdið umhverfismengun.
Kostir
Mikill orkuþéttleiki
Litíum rafhlöður geta geymt mikið magn af raforku í tiltölulega litlu magni og þyngd. Sem dæmi má nefna að litíumjónarafhlöður geta náð fjöldaorkuþéttleika allt að 200 WH/kg og rúmmál orkuþéttleika 350 WH/L. Þetta gerir þau tilvalin fyrir forrit þar sem rými og þyngd eru mikilvæg, svo sem í flytjanlegum rafeindatækjum og rafknúnum ökutækjum.
Mikil vinnuspenna
Vinnuspenna litíum rafhlöður er tiltölulega mikil. Almennt hefur stak litíumjónar rafhlöðufrumur um það bil 3,6V spennu, sem er þrisvar sinnum meiri en nikkel-króm og nikkel-málmhýdríð rafhlöður, og tvöfalt hærri en af blý-sýru rafhlöður. Þetta gerir kleift að nota færri rafhlöðufrumur til að ná tilskildum spennu í sumum forritum og einfalda uppbyggingu rafhlöðupakkans.
Lágt sjálfskilnað
Þegar litíumrafhlöður eru ekki í notkun hafa litíum rafhlöður tiltölulega lágt sjálfhleðsluhraða miðað við aðrar tegundir rafhlöður. Þeir geta haldið gjaldi sínu í lengri tíma, sem hentar vel til geymslu og notkunar, dregið úr þörfinni fyrir tíðar hleðslu þegar tækið er ekki í notkun.
Langt hringrásarlíf
Í hagnýtum forritum er venjulega hægt að hlaða litíumjónarafhlöður í meira en 1, 000 hringrás. Með réttri notkun og viðhaldi geta þeir viðhaldið góðum árangri í langan tíma og veitt áreiðanlegan kraft í langan tíma.
Engin minniáhrif
Litíum rafhlöður hafa ekki minniáhrif, sem þýðir að notendur þurfa ekki að hafa áhyggjur af því að draga úr rafhlöðugetunni vegna hleðslu áður en rafhlaðan er að fullu útskrifuð. Hægt er að rukka þau hvenær sem er eftir raunverulegum þörfum og koma miklum þægindum við notkun rafeindatækja.
Breitt rekstrarhitastig
Litíum rafhlöður geta almennt virkað innan hitastigs -20 gráðu í 60 gráðu. Þrátt fyrir að árangur þeirra geti haft áhrif á að einhverju leyti við mjög hátt eða lágt hitastig, geta þeir samt mætt þörfum flestra forrita í mismunandi umhverfi.
Mikill kostnaður
Framleiðsluferlið litíum rafhlöður er tiltölulega flókið og efnin sem notuð eru, svo sem sumir sjaldgæfir málmþættir, eru dýrir. Sem dæmi má nefna að verð á litíumjónarafhlöðupakka af sömu afkastagetu er 3 til 4 sinnum hærra en af blý-sýru rafhlöðu, sem eykur kostnað við vöru með litíum rafhlöðum.
Léleg frammistaða lágs hitastigs
Við lágt hitastig hægir á rafefnafræðilegum viðbragðshraða í litíum rafhlöðum og innri viðnám rafhlöðunnar eykst, sem leiðir til verulegrar lækkunar á rafhlöðugetu og afköstum. Í köldu umhverfi verður skemmtisiglingar rafknúinna ökutækja, sem eru með litíum rafhlöður, verulega styttar og einnig minnkar biðtími flytjanlegra rafeindabúnaðar.
Lélegur ofhleðsluárangur
Litíum rafhlöður eru mjög viðkvæmar fyrir ofhleðslu. Þegar hleðsluspennan fer yfir ákveðið gildi eru raflausnar- og rafskautsvirk efni í rafhlöðunni tilhneigingu til hitauppstreymis vegna lélegrar hitastöðugleika, sem getur leitt til rafgeymisskemmda, minnkaðs þjónustulífs og í alvarlegum tilvikum, öryggisslys eins og eldsvoða og sprengingar.
Öryggismál
Vegna mikils orkuþéttleika þeirra geta litíum rafhlöður losað mikið magn af orku samstundis ef innri skammhlaup, utanaðkomandi stungur, ofhitnun eða önnur mistök, sem stafar af áhættu eins og eld og sprengingu. Strangar öryggisráðstafanir og verndarrásir eru nauðsynlegar í hönnun og notkun litíum rafhlöður til að tryggja örugga notkun.
Er hægt að endurvinna litíum rafhlöður og ef svo er, hvernig?
Hægt er að endurvinna litíum rafhlöður og endurvinnsluferlið felur aðallega í sér eftirfarandi skref:
Formeðferð
Losun: Notaðar litíum rafhlöður hafa oft enn raforku. Til að koma í veg fyrir öryggisslys við endurvinnsluferlið og til að bæta skilvirkni síðari meðferðar þarf að losa þau. Þetta er hægt að ná með aðferðum eins og skammtímahringingu eða með sérstökum útskriftarbúnaði.
Flokkun: Litíum rafhlöður eru í ýmsum gerðum og gerðum. Það þarf að flokka þær eftir mismunandi gerðum, svo sem litíum kóbaltoxíð rafhlöður, litíum járnfosfat rafhlöður osfrv., Og einnig flokkað eftir stærð og lögun til að auðvelda síðari endurvinnsluferli.
Sundurliðun: Rafhlöðurnar eru teknar í sundur vélrænt til að aðgreina íhluti eins og hlífina, rafskautplöturnar og salta. Hylkið er venjulega úr efnum eins og plasti og málmi, sem hægt er að endurvinna sérstaklega.
Málmbata
Pyrometallurgy: Í þessari aðferð eru forhituðu litíum rafhlöðuefni hitað að háu hitastigi í ofn. Við hátt hitastig eru málmar eins og litíum, kóbalt, nikkel og mangan í rafskautsefnunum oxuð og bráðin og síðan aðskilin eftir mismunandi bræðslumarkum þeirra og þéttleika. Til dæmis er hægt að draga úr málmoxíðunum í málmblöndur, sem eru unnir frekar til að fá hreina málma eða málmsambönd.
Hydrometallurgy: Þetta ferli felur í sér að nota efnafræðilega hvarfefni til að leysa upp málmþættina í litíum rafhlöðuefnunum. Til dæmis er hægt að nota sýrur eins og brennisteinssýru eða saltsýru til að leysa úr málmoxíðunum í rafskautefnunum og mynda málmjónlausnir. Síðan, með ferlum eins og úrkomu, útdrátt og jónaskiptum, eru málmjónirnar aðskildar og hreinsaðar til að fá málmsölt eða hreina málma. Til dæmis er hægt að fella litíum sem litíumkarbónat í gegnum röð viðbragða.
Efnislega endurnýjun
Jákvætt endurnýjun rafskauts: Hægt er að nota endurheimt málmsölt eða oxíð til að útbúa ný jákvæð rafskautsefni. Til dæmis er hægt að nota litíumkarbónat og kóbaltoxíð til að mynda litíum kóbaltoxíð, sem er mikilvægt jákvætt rafskautsefni fyrir litíumjónarafhlöður. Endurnýjunarferlið felur venjulega í sér blöndun, kalsín og önnur skref til að fá efni með góðri rafefnafræðilegri frammistöðu.
Aðskilnaðarmeðferð og raflausnarmeðferð: Einnig er hægt að endurvinna og meðhöndla aðskilnað og salta í litíum rafhlöðum. Hægt er að meðhöndla aðskilnaðinn til að fjarlægja óhreinindi og endurnýtt eftir ákveðna vinnslu. Hægt er að hreinsa og endurnýta raflausnina með því að fjarlægja óhreinindi og niðurbrot afurða með aðferðum eins og eimingu og síun.
Gæðaskoðun og notkun
Endurunnin efni þurfa að gangast undir strangar gæðaskoðun til að tryggja að frammistaða þeirra uppfylli kröfur um endurnotkun. Þetta felur í sér að prófa hreinleika, agnastærð og rafefnafræðilega afköst efnanna til að tryggja að hægt sé að nota þau til að framleiða hágæða litíum rafhlöður eða aðrar vörur.
Umsókn:
Hægt er að nota endurnýjuðu efnin við framleiðslu á nýjum litíum rafhlöðum, keramik, gleri og öðru efni. Til dæmis er hægt að nota endurnýjuðu litíum kóbaltoxíðið til að framleiða nýjar litíumjónarafhlöður, og einnig er hægt að nota litíum í öðrum atvinnugreinum sem krefjast litíums, svo sem framleiðslu á litíum-byggð smurefni og litíum sem innihalda gler.
1.Q: Hve lengi endist litíum rafhlaða venjulega?
A: Líftími litíum rafhlöðu fer eftir ýmsum þáttum eins og fjölda hleðslulosunarferða, notkunarmynstur og umhverfisaðstæðum. Að meðaltali, fyrir litíum jón rafhlöðu í snjallsíma, gæti það varað 2 - 3 ár með venjulegri notkun, sem er í kringum 300 - 500 fullan hleðslulosun. Hágæða litíum jón rafhlöður í rafknúnum ökutækjum geta þolað 1000 - 2000 hleðslulosunarferli á tímabili {3}} ár.
2.Q: Get ég hlaðið litíum rafhlöðu á einni nóttu?
A: Flestar nútíma litíum rafhlöður eru hannaðar með innbyggðum hleðslurásum sem koma í veg fyrir ofhleðslu. Svo almennt er óhætt að rukka þá á einni nóttu. Hins vegar er betra að forðast að láta rafhlöðuna vera tengda við hleðslutækið í langan tíma eftir að hún er fullhlaðin, þar sem hún getur brotið niður langtíma árangur rafhlöðunnar með tímanum.
3.Q: Hver er munurinn á litíumjón og litíum fjölliða rafhlöður?
A: Litíum jón rafhlöður nota fljótandi raflausnir, en litíum fjölliða rafhlöður nota hlaup eins eða eða solid ástand salta. Litíum fjölliða rafhlöður eru sveigjanlegri í lögun og hægt er að gera þær þynnri, sem er gagnlegt fyrir sum öfgafull þunna rafeindatæki. Þeir eru einnig með minni hættu á leka. Hins vegar, hvað varðar orkuþéttleika, hafa litíum jón rafhlöður oft smá brún og þær eru algengari í forritum þar sem mikill orkuþéttleiki skiptir sköpum, eins og rafknúnum ökutækjum.
4.Q: Hvernig hefur mikinn hitastig áhrif á litíum rafhlöður?
A: Mikill kaldur hitastig getur dregið úr getu rafhlöðunnar og afköst. Til dæmis, í mjög köldu veðri, getur litíum rafhlaða snjallsíma tæmst mun hraðar og rafknúin ökutæki getur orðið fyrir verulegri lækkun á aksturssviðinu. Aftur á móti getur mikill hiti flýtt fyrir niðurbroti rafhlöðunnar. Háhitaumhverfi getur valdið því að innri efnafræðileg viðbrögð rafhlöðunnar eiga sér stað hraðar á stjórnlausan hátt, sem leiðir til styttri líftíma og hugsanlegra öryggisvandamála eins og bólgu eða ofhitnun.
5.Q: Get ég endurunnið litíum rafhlöður?
A: Já, hægt er að endurvinna litíum rafhlöður. Endurvinnsla litíum rafhlöður hjálpar til við að endurheimta dýrmæt efni eins og litíum, kóbalt, nikkel og kopar. Það er til sérhæfð endurvinnsluaðstaða sem notar ferla eins og pyrometallurgy (háhita meðferð) og vatnsrof (efnafræðileg meðferð í lausn) til að draga út þessi efni. Endurvinnsla dregur ekki aðeins úr umhverfisáhrifum heldur varðveitir einnig náttúruauðlindir.