Cymwysiadau batri lithiwm - sugnwyr llwch ac offer pŵer

1. Cyflwyniad: Cynnydd batris lithiwm mewn dyfeisiau diwifr

2. Y Chwyldro Di -wifr mewn Glanhawyr Llwch

3. Esblygiad Technoleg Batri

• Nickel - Batris cadmium (NICD): Cyfyngiadau Cynnar
• Nicel - hydrid metel (NIMH): cyfnod trosiannol
• Lithiwm - batris ïon (li - ion): safon y diwydiant

4. Mathau o lithiwm - batris ïon mewn cymwysiadau

• Batris lithiwm silindrog (18650, 21700, ac ati)
• Batris lithiwm prismatig
• Pecyn meddal - (polymer) batris lithiwm

5. System Rheoli Diogelwch a Batri (BMS)

• Pam mai BMS yw "gwarcheidwad" batris lithiwm
• Nodweddion Amddiffyn Allweddol (Gor -godi, dros - Rhyddhau, gor -glod, tymheredd)
• RôlPeiriant Profwr BMSwrth sicrhau diogelwch a pherfformiad

6. Tueddiadau'r Diwydiant

7. Casgliad

Wrth i'r duedd ddi -wifr ysgubo ar draws y sectorau offer cartref ac offer, mae batris lithiwm wedi dod yn ffynhonnell pŵer graidd sy'n cefnogi perfformiad cynnyrch. O'r dyddiau cynnar o "wefru am 10 awr a defnyddio am 5 munud" i - oes batri parhaol hyd at 60 munud, mae datblygiadau technolegol mewn batris lithiwm nid yn unig wedi ail -lunio profiad y defnyddiwr o lwch -lwch ac offer pŵer ond hefyd wedi gyrru newid paradigm yn y diwydiant cyfan.

Y "chwyldro diwifr" mewn sugnwyr llwch

Uchel - Cyflymder Mae moduron digidol yn defnyddio egni sylweddol. Heb fatris lithiwm ansawdd - a system rheoli batri (BMS), byddai "mantais ddi -wifr" sugnwyr llwch diwifr yn amhosibl. Mae'r Dyson V10, wedi'i gyfarparu â chell 7 -, 525 - wat lithium - pecyn batri ïon, ynghyd ag electroneg wedi'i huwchraddio a BMS, yn cyflawni oes batri amlbwrpas o 8 munud o lanhau clân yn y modd y mae clân yn y modd, a 30 munud yn y modd, a 30 munud yn glân, a 30 munud yn y modd, a 30 munud yn y modd, a 30 munud yn y modd, a 30 munud yn y modd, a 30 munud yn y modd, Hassle o newid batris yng nghanol y glân. Mae llawer o bobl yn canolbwyntio ar dechnoleg cyclonig a moduron cyflym, gan edrych dros rôl hanfodol batris lithiwm. Heb eu mabwysiadu eang, byddai oes y sugnwyr llwch diwifr wedi cael eu gohirio o leiaf sawl blwyddyn.

Cyn i fatris lithiwm ddod yn brif ffrwd, profodd sugnwyr llwch ac offer pŵer ddwy don o dechnoleg batri, pob un yn mynd i'r afael â phwyntiau poen y genhedlaeth flaenorol:

1. Nicel - batris cadmium(NICD): "dewis angenrheidiol" cynnar

Fel y math cynharaf o fatri a ddefnyddiwyd, roedd gan nicel - batris cadmium ddiffygion amlwg: capasiti bach, amseroedd gwefru hir, a bywyd batri byr. Roedd "codi tâl am 10 awr, ei ddefnyddio am 5 munud" yn thema gyffredin. Yn bwysicach fyth, roeddent yn dioddef o effaith cof ddifrifol (mae rhyddhau anghyflawn yn achosi gostyngiad ym mywyd batri) ac roeddent yn llygrol iawn i'r amgylchedd. Yn effeithiol ar 1 Ionawr, 2016, gwaharddodd yr Undeb Ewropeaidd eu defnydd yn swyddogol mewn offer pŵer ac offer bach, ac roedd batris cadmiwm Nickel - yn pylu'n raddol o'r farchnad.

2. Nicel - hydrid metel(NIMH): "fersiwn well" yn ystod y cyfnod trosiannol.

O'i gymharu â nicel - batris cadmium, mae batris hydrid metel nicel - yn cynnig capasiti uwch, effaith cof is, a llai o lygredd amgylcheddol. Er gwaethaf cynnydd mewn prisiau, daethant yn brif ffrwd yn y farchnad yn gyflym, gan baratoi'r ffordd ar gyfer poblogeiddio cychwynnol cynhyrchion diwifr.

3. Batris ïon lithiwm -(Li - ion): "Absolute Workhorse" heddiw.

Mae ymddangosiad batris ïon lithiwm - wedi chwyldroi tirwedd y diwydiant. Maent yn cynnig tair mantais graidd: dwysedd egni 1.5 {- 2 gwaith yn fwy na batris hydrid metel nicel -, dim effaith cof, a gollyngiad hunan isel -, gan eu gwneud yn cyfateb yn berffaith ar gyfer gofynion ynni uchel moduron cyflymder uchel. Mae eu hegwyddor weithredol yn dibynnu ar symud ïonau lithiwm rhwng electrod positif (mae deunyddiau cyffredin yn cynnwys lithiwm cobalt ocsid licOO2 a lithiwm manganîs ocsid limn2o4) ac electrod negyddol.

Batris lithiwm silindrog:Wedi'i ddyfeisio gan Sony yn Japan ym 1992, maent yn cynnig ansawdd sefydlog, diogelwch uchel, a scalability cryf. Mae modelau cyffredin yn cynnwys 14650, 17490, 18650, a 21700. Defnyddiodd Model 3 Tesla fatri Panasonic 18650 (wedi'i huwchraddio yn ddiweddarach i 21700). Y 18650 (batri silindrog gyda diamedr 18mm a hyd 65mm) yw'r batri a ddefnyddir fwyaf eang mewn sugnwyr llwch ac offer pŵer. Fodd bynnag, yn 2016, gwerthodd Sony ei fusnes batri lithiwm i Murata Manufacturing Co, Ltd. yn Japan, a gaffaelodd gleientiaid batri lithiwm Sony hefyd, gan gynnwys Dyson.

Batris lithiwm prismatig:Mae'r rhain fel arfer yn cael eu pecynnu mewn achosion alwminiwm neu ddur. Maent yn cynnwys strwythur syml a dwysedd ynni uchel (tua 205wh/kg ar gyfer cell 50Ah). Maent hefyd yn brolio cyfradd ymgynnull system o 70% (yn uwch na'r 60% ar gyfer batris 18650), celloedd mawr, a gwell cysondeb. Fodd bynnag, oherwydd eu lefel uchel o addasu a'r amrywiaeth eang o fodelau, mae'n anodd prosesau gweithgynhyrchu safonedig.

Mae meddal - yn pacio batris lithiwm(batris lithiwm polymer): Mae gan y batris hyn haen allanol polymer ac maent yn cynnig diogelwch rhagorol (problemau yn unig sy'n achosi chwyddo a chracio, nid ffrwydrad). Maent yn ysgafn ac mae ganddynt gapasiti uchel, sy'n eu gwneud yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn ffonau symudol. Fodd bynnag, mae ei gysondeb gwael, ei gost uchel, a'i dueddiad i ollwng wedi arwain at ei ddefnydd cyfyngedig mewn sugnwyr llwch ac offer pŵer.

Er bod batris lithiwm yn cynnig perfformiad rhagorol, mae ganddyn nhw'r risg o ffrwydrad. Mae ffrwydrad batri ïon lithiwm - eisoes yn arwyddocaol, ac mae canlyniadau batris lluosog ar yr un pryd yn fyr - cylchu a ffrwydro hyd yn oed yn fwy dinistriol. Ni all hyd yn oed celloedd batri wedi'u mewnforio o frandiau fel Panasonic, LG, a Samsung warantu risg 100% risg -.

Er mwyn lliniaru'r risg hon, mae'r System Rheoli Batri (BMS) wedi dod i'r amlwg. Dyma dechnoleg graidd pecynnau batri ïon lithiwm -, gan fonitro statws pob cell i atal codi gormod a thros - yn rhyddhau. Mae BMSs cerbydau trydan yn gymhleth a gallant fonitro foltedd, cerrynt a thymheredd, amcangyfrif y capasiti sy'n weddill (SOC), rheoli'r system rheoli tymheredd, canfod gollyngiadau, cyfathrebu â systemau eraill, a hanes defnyddio batri archif. Mae'r systemau rheoli batri (BMSS) mewn glanhawyr gwactod ac offer pŵer yn gymharol syml, yn bennaf yn gyfrifol am swyddogaethau sylfaenol fel gordal/dros - amddiffyniad rhyddhau (ee, foltedd amddiffyn gordal 4.20 - 4.30V, dros} 2.60 - 2.80V), amddiffyniad gor-grymus (byr - amddiffyn cylched cyfredol oddeutu 80a), ac amddiffyniad tymheredd uchel (rhyddhau tymheredd amddiffyn tymheredd uchel 70-80 gradd), gan sicrhau gweithrediad pecyn batri sefydlog.

Brand AceyPeiriant Profwr BMSyn cael ei ddefnyddio'n bennaf i brofi dangosyddion swyddogaethol amrywiol y lithiwm - BMS batri ïon, gwerthuso a yw'r paramedrau amrywiol o fewn yr ystod ddylunio, ac yna'n barnu a yw'r BMS yn gymwys ac yn ddefnyddiadwy.

Wrth i fatris ïon lithiwm - ddod yn fwy a mwy pwysig, mae tueddiadau newydd yn dod i'r amlwg yn y diwydiannau sugnwr llwch ac offer pŵer:

1. Llwyfan Batri: Lleihau Costau ac Ymgysylltu â Defnyddwyr

Mae'r diwydiant offer pŵer eisoes wedi arloesi'r broses platfformeiddio. Er enghraifft, mae TTI yn cynnig dau lwyfan batri ïon Lithiwm - mawr: 12V a 18V. Mae cannoedd o gynhyrchion ar yr un platfform yn rhannu batris cydnaws. Mae hyn nid yn unig yn lleihau costau datblygu batri a BMS ond hefyd yn annog defnyddwyr i flaenoriaethu brandiau sy'n gydnaws â batris presennol wrth brynu offer newydd. Mae hyn yn creu rhwystr i gwmnïau mawr, gan ei gwneud hi'n anodd i gwmnïau llai gystadlu. Lansiodd Bosch hefyd y sugnwr gwactod diwifr 18V Unlimited, gan ystyried ei gydnawsedd â batris sugnwr llwch ac offeryn pŵer. Fodd bynnag, oherwydd yr opsiynau dylunio amrywiol ar gyfer sugnwyr llwch, mae cyflawni cydnawsedd yn fwy heriol na gydag offer pŵer.

2. Capasiti Cynhyrchu Batri ac Archwilio Technoleg: y fasnach - oddi ar y batri 21700
Ar hyn o bryd, mae gan sugnwyr llwch brwsh oes batri o oddeutu 10 munud yn y modd pŵer - uchel. Heb ddatblygiadau arloesol mewn dwysedd ynni batri, mae'n anodd cyflawni gwelliannau sylweddol. Mae rhai ffatrïoedd wedi dechrau profi'r batri 21700 (a ddefnyddir ym Model 3 Tesla). Mae ei ddwysedd ynni yn cyrraedd 300Wh/kg (20%yn uwch na'r batri 18650), gan gynyddu capasiti 35%, gan leihau costau 9%, a lleihau nifer y batris a ddefnyddir. Fodd bynnag, mae anfanteision i'r batri 21700 hefyd: am bob cynnydd o 10%yn y capasiti, mae oes beicio yn gostwng 20%, mae cyfraddau gwefr a rhyddhau yn gostwng 30-40%, ac mae'r codiad tymheredd yn cynyddu 20%. Mae dewis y batri cywir yn fwy o fater o gydbwyso technoleg ac economeg. Fodd bynnag, roedd materion gyda'i allu cynhyrchu 21700 yn effeithio ar gynhyrchiad Model 3 Panasonic yn flaenorol, gan ddangos bod gallu cynhyrchu yn parhau i fod yn ffactor sy'n cyfyngu.

3. Di -wifr yw'r duedd anochel

Nid dim ond sugnwyr llwch, ond bydd llawer o gynhyrchion cordiog eraill yn mynd yn ddi -wifr yn y dyfodol. Bydd pob datblygiad arloesol mewn technoleg batri lithiwm yn tanio'r duedd hon.

O nicel - cadmium i fatris lithiwm, o "gyfyngiadau â gwifrau" i "ryddid diwifr," mae batris lithiwm nid yn unig wedi trawsnewid ffactorau ffurf cynnyrch ond hefyd wedi ail -lunio tirwedd gystadleuol y diwydiant. Mae gweithgynhyrchwyr batri fel CATL, Panasonic, LG, Eve Energy, Changhong Energy (The Changhong Three), a Highpower Technology, er nad ydynt ar y blaen, eisoes wedi dod yn chwaraewyr allweddol yn y trawsnewidiad hwn. Yn y dyfodol, gyda datblygiadau technolegol parhaus, efallai y gwelwn gynhyrchion batri lithiwm â bywyd batri hirach, mwy o ddiogelwch, a mwy o amlochredd, gan ddatgloi cyfleustra ymhellach mewn bywyd a gwaith.

Cyswllt nawr