Alt kategori dahil Li-Ion piller ve akümülatörler

Li-Ion pillerin tasarımı

Li-Ion piller bir katot, anot, ayırıcı ve elektrolitten oluşur. Katot farklı metal oksitlerden yapılabilir, _örneğin lityum kobalt(III) oksit ( _LiCo02 ) veya lityum manganez oksit ( _LiMn204 ). Öte yandan, anot en yaygın olarak grafitten yapılır. Burada kilit rol , iyonları deşarj ve şarj sırasında elektrotlar arasında hareket eden lityum tarafından oynanır. Elektrolit genellikle organik çözücüler veya bir katı karışımı içinde çözülmüş lityum tuzları içeren bir sıvıdır. Elektrolit genellikle vinilen karbonattan üretilir. Lityum-iyon piller, paketler halinde birleştirilmiş birkaç küçük hücreden oluşur. Tamamen yapılandırılabilirler, böylece istenen voltajı sağlarlar.

Lityum iyon teknolojisinin avantajları ve dezavantajları

Önce Li-Ion pillerin avantajlarından bahsedelim.

• Yüksek enerji yoğunluğu: Li-Ion teknolojisi, büyük miktarlarda enerjinin küçük pillerde depolanmasına izin veren en yüksek enerji yoğunluklarından birine sahiptir.
• Düşük kendi kendine deşarj: Diğer pil türlerine kıyasla, bunlar çok düşük bir kendi kendine deşarj oranına sahiptir ve bu nedenle önemli bir kapasite düşüşü olmadan uzun süre enerji depolayabilir.
• Uzun kullanım ömrü: Lityum-iyon pillerin kullanım ömrü uzundur. Standart hücrelerin ömrü 300 ila 1000 şarj döngüsü arasında değişir, ancak bazıları daha yüksek değerlere sahiptir.
• Hafıza etkisi yok: Diğer bazı teknolojilerin aksine, Li-Ion pillerin neredeyse hiç hafıza etkisi yoktur. Buna göre, şarj edilmek üzere tekrar bağlanmadan önce tamamen boşalmaları gerekmez.
• Şarj olma hızı: Lityum-iyon piller, diğer popüler pillere kıyasla daha hızlı şarj olma özelliğine sahiptir ve bu, özellikle çok fazla enerji kullanan cihazlar için büyük bir avantajdır.
• Düşük çevresel etki: Li-Ion teknolojisi, kurşun-asit veya nikel-kadmiyum piller gibi diğer çözümlere göre çevreye çok daha az zararlıdır. Öncelikle çevreye zararlı ağır metaller içermezler. Ayrıca, şarj işleminin daha yüksek verimliliği ve daha kısa süresi nedeniyle daha az enerji israf edilir.

Yukarıda bahsedilen özelliklerle, Li-Ion piller kolaylıkla kullanılmaktadır ve bir dizi günlük cihazda daha yaygın hale gelmektedir. Ne yazık ki, lityum iyon teknolojisinin de uygulamalarını bir şekilde kısıtlayan dezavantajları var. Bazı örnekler için aşağıya bakın.

• Yüksek fiyat: Li-Ion pillerin üretim maliyeti diğer çözümlerden daha yüksektir ve bu da yüksek satış fiyatına katkıda bulunur.
• Derin deşarj sorunu: Lityum iyon piller önerilen seviyenin altında boşalırsa, onarılamaz şekilde hasar görebilirler.
• Kapasite düşüşü: Li-Ion piller, yoğun kullanım olmasa bile zamanla kapasitelerini kaybeder. Bu, bu tür pilleri kullanan cihazların çalışma süresini azaltır.
• Kullanım güvenliği: Hasarlı lityum iyon piller patlayabilir veya yangına neden olabilir. Aşırı yüksek sıcaklıklar veya aşırı şarj da bu tür olaylara yol açabilir.

Dezavantajlarına rağmen, lityum iyon piller çok sayıda farklı uygulamaya sahiptir.

Li-Ion piller nerede kullanılır?

Li-Ion teknolojisi artık piller için en popüler üretim yöntemlerinden biridir. Yukarıda gösterilen avantajları ve özelleştirilebilirlikleri sayesinde, çeşitli cihaz türlerinde kolayca kullanılırlar. Peki bu tip pilleri nerede bulacaksınız?

tüketici elektroniği

Lityum-iyon piller öncelikle tüketici elektroniğinde kullanılır. Bunları akıllı telefonlarda, bilgisayarlarda, televizyon setlerinde, dizüstü bilgisayarlarda, kablosuz kulaklıklarda, saatlerde, kameralarda ve daha birçok elektronik cihazda bulabilirsiniz. Diğerlerinin yanı sıra yüksek enerji yoğunluğu, küçük boyutları ve uzun ömürleri nedeniyle günlük kullanımdaki mobil cihazlarda yaygın olarak kullanılırlar.

Elektrikli araçlar

Elektrikli ve hibrit araçlar, lityum iyon pil kullanan popüler bir makine grubudur. Aküler, konvansiyonel kurşun-asit akülerden daha hafif oldukları ve şarjlar arasında oldukça uzun mesafelere izin verdikleri için kullanılır. Pillerin son teknoloji araçlarda kullanılması, egzoz CO ₂ emisyonlarının azaltılmasına yardımcı olur.

Enerji depolama

Hem endüstriyel hem de ev tipi enerji depolama sistemleri, rüzgar veya güneş enerjisi gibi yenilenebilir kaynaklardan elde edilen enerjinin depolanması için giderek daha popüler hale geliyor. Bu tür sistemler Li-Ion piller kullanır.

elektrikli aletler

Lityum-iyon piller, yüksek performansları ve hızlı şarj olma kapasiteleri nedeniyle çoğu kablosuz elektrikli el aletinde kolayca kullanılmaktadır. Bunları öğütücüler, matkaplar, testere makineleri ve daha pek çok ekipmanda bulabilirsiniz.

Tıbbi cihazlar

Küçük boyutlu Li-Ion piller, özel tıbbi cihazlarda kullanımlarına izin verir. Örneğin kalp pillerinde, elektrokardiyograflarda, basınç monitörlerinde, tıbbi arabalarda ve diğer hayat kurtarıcı ekipmanlarda kullanılırlar. Bunlar, lityum iyon pillerin başlıca uygulamalarından yalnızca birkaçıdır. Bunları ayrıca acil durum enerji tedariki için kullanılan sistemlerde, ayrıca dronlarda ve uzaktan kumandalı araçlarda da bulacaksınız. Havacılıkta kullanımları için deneyler yapılır.