Li\u010dio baterijos naudojamos daugelyje prietais\u0173 \u2013 nuo ne\u0161iojam\u0173j\u0173 kompiuteri\u0173 ir skaitmenini\u0173 fotoaparat\u0173 iki elektrini\u0173 automobili\u0173 ir \u017eaisl\u0173. Deja, li\u010dio baterijos kelia kelet\u0105 pavoj\u0173 saugumui, \u012fskaitant perkaitim\u0105 ar sprogim\u0105 bei did\u017eiul\u012f \u0161ilumos i\u0161siskyrim\u0105, kuris gali sukelti negesinam\u0105 gaisr\u0105.<\/p>\n
Li\u010dio baterijos pasi\u017eymi dideliu energijos tankiu ir ilgaam\u017ei\u0161kumu, palyginti su \u0161vino ar nikelio baterijomis, nes j\u0173 chemin\u0117 sud\u0117tis u\u017etikrina didesn\u012f energijos tank\u012f per vien\u0105 cikl\u0105 ir ilgesn\u012f tarnavimo laik\u0105. Li\u010dio baterijos sudedam\u0105sias dalis sudaro anodo ir katodo elektrodai, separatorius ir elektrolito tirpalas.<\/p>\n
Li\u010dio jon\u0173 baterijos maitina \u012fvairius \u012frenginius \u2013 nuo ne\u0161iojam\u0173j\u0173 elektronikos prietais\u0173 ir elektrini\u0173 transporto priemoni\u0173 iki nam\u0173 energijos kaupimo sistem\u0173 bei nam\u0173 energijos paskirstymo tinkl\u0173. Deja, li\u010dio jon\u0173 baterijos gali b\u016bti pavojingos, jei yra pa\u017eeistos arba naudojamos netinkamai \u2013 li\u010dio jon\u0173 baterij\u0173 sukelti gaisrai da\u017enai greitai i\u0161plinta po \u0161alia esan\u010dius baldus, kol juos pavyksta u\u017egesinti vandeniu ar tradiciniais gesintuvais; tod\u0117l su li\u010dio baterijomis tur\u0117t\u0173 dirbti tik apmokytas personalas, tinkamai suprantantis j\u0173 savybes.<\/p>\n
Li\u010dio jon\u0173 akumuliatoriaus gaisr\u0105 gali sukelti perkaitimas, per didelis \u0161ilumos susidarymas arba fiziniai pa\u017eeidimai, patirti d\u0117l netinkamo \u012fkrovimo, laikymo ar transportavimo. D\u0117l didelio energijos tankio \u0161ie akumuliatoriai yra ypa\u010d link\u0119 u\u017esidegti ir sprogti.<\/p>\n
Kadangi li\u010dio jon\u0173 akumuliatoriai vis labiau priart\u0117ja prie teorin\u0117s energijos tankio ribos, gamintojai stengiasi tobulinti gamybos metodus ir didinti saugum\u0105. Tai apima nauj\u0173 bandym\u0173, leid\u017eian\u010di\u0173 anksti nustatyti problemas, \u012fdiegim\u0105 \u2013 pavyzd\u017eiui, bandymus su vinimi, kurie gali sukelti akumuliatoriaus vidin\u0117s strukt\u016bros suirim\u0105 ir sprogim\u0105.<\/p>\n
Perkait\u0119 li\u010dio jon\u0173 akumuliatoriai gali patirti termin\u012f i\u0161siver\u017eim\u0105 ir sprogti, sukeldami itin destruktyv\u0173 gaisr\u0105, kuris gali greitai i\u0161plisti \u012f gretimus akumuliatoriaus elementus, sukeldamas grandinin\u0119 sprogim\u0173 reakcij\u0105, kuri savo ruo\u017etu gali toliau naikinti kitus elementus. Be to, degant li\u010dio jon\u0173 akumuliatoriui susidaro toksi\u0161ki d\u016bmai, kuriuos, kart\u0105 u\u017esidegus, sunku u\u017egesinti.<\/p>\n
Puikus b\u016bdas i\u0161vengti li\u010dio jon\u0173 baterij\u0173 gaisr\u0173 \u2013 grie\u017etai laikytis gamintojo nurodym\u0173 naudojant jo prietaisus ar baterijas, naudoti patvirtintus \u012fkroviklius ir laikyti baterijas atokiau nuo degi\u0173 med\u017eiag\u0173. Taip pat atkreipkite d\u0117mes\u012f \u012f produktus su UL \u017eenklu, kuris rodo, kad buvo atlikti saugos bandymai ir jie atitinka nacionalinius standartus; ir galiausiai tinkamai i\u0161meskite visas baterijas ar baterijomis maitinamus prietaisus \u2013 ne \u012f \u0161iuk\u0161li\u0173 d\u0117\u017e\u0119 ir ne su buitin\u0117mis atliekomis!<\/p>\n
Atid\u017eiai steb\u0117kite li\u010dio jon\u0173 baterij\u0173 gedimo po\u017eymius, pavyzd\u017eiui, i\u0161sip\u016btim\u0105, nuot\u0117k\u012f ar duj\u0173 i\u0161siskyrim\u0105 i\u0161 prietais\u0173, kuriuose naudojamos \u0161ios baterijos, ir, jei pasteb\u0117site \u0161iuos po\u017eymius, nedelsdami nustokite naudoti prietais\u0105 bei laikykit\u0117s savo nam\u0173 evakuacijos plano. Be to, visada perdirbkite nebeveikian\u010dius prietaisus, nes j\u0173 toksin\u0117s med\u017eiagos gali patekti \u012f aplink\u0105 per s\u0105vartynus.<\/p>\n
Li\u010dio jon\u0173 baterijos yra vienas i\u0161 did\u017eiausi\u0173 \u0161iuolaikin\u0117s istorijos technologini\u0173 pasiekim\u0173 \u2013 jos maitina ne\u0161iojam\u0105j\u0105 buitin\u0119 elektronik\u0105, pavyzd\u017eiui, ne\u0161iojamuosius kompiuterius, mobiliuosius telefonus, elektrinius automobilius ir elektros energijos kaupimo sistemas. Ta\u010diau li\u010dio jon\u0173 baterijos taip pat daro nema\u017e\u0105 poveik\u012f aplinkai, jei j\u0173 \u0161alinimas nevykdomas atsakingai. Daugelis eksploatacijos laik\u0105 baigusi\u0173 li\u010dio jon\u0173 baterij\u0173 patenka \u012f s\u0105vartynus, kur i\u0161 j\u0173 gali i\u0161siskirti toksi\u0161kos chemin\u0117s med\u017eiagos ir u\u017eter\u0161ti dirvo\u017eem\u012f bei vandens i\u0161teklius. Li\u010dio jon\u0173 baterijos yra \u017einomos d\u0117l to, kad gali u\u017esidegti, o tai sukelia did\u017eiulius s\u0105vartyn\u0173 gaisrus, kurie dega i\u0161tisus metus ir ter\u0161ia tiek or\u0105, tiek dirvo\u017eem\u012f sunkiaisiais metalais, tokiais kaip nikelis ir kobaltas. Laimei, jas taip pat galima perdirbti ir pakartotinai panaudoti, taip suteikiant aplinkai nekenksming\u0105 alternatyv\u0105 i\u0161kastiniams degalams.<\/p>\n
Did\u017eiausi\u0105 poveik\u012f aplinkai li\u010dio baterijos daro d\u0117l j\u0173 \u017ealiav\u0173. Did\u017eioji dalis li\u010dio gaunama i\u0161 druskos lygum\u0173 s\u016brym\u0173 Piet\u0173 Amerikoje, kur kasybos \u012fmon\u0117s jo gavybai naudoja did\u017eiulius vandens kiekius, taip eikvodamos nat\u016bralius po\u017eeminius geriamojo vandens i\u0161teklius vietos bendruomen\u0117ms, kurioms sunku gauti \u0161varaus geriamojo vandens. Be to, daugelis gavybos procesuose naudojam\u0173 chemini\u0173 med\u017eiag\u0173 yra pavojingos tiek \u017emoni\u0173 sveikatai, tiek aplinkai.<\/p>\n
Kobaltas, vienas i\u0161 pagrindini\u0173 element\u0173 daugumoje \u0161iuolaikini\u0173 li\u010dio jon\u0173 baterij\u0173, gali tur\u0117ti neigiam\u0105 poveik\u012f aplinkai, nes jis kasamas Centrin\u0117s Afrikos regionuose, nuniokotuose kar\u0173 ir konflikt\u0173; be to, kobalto kasybos veikla siejama su daugybe \u017emogaus teisi\u0173 pa\u017eeidim\u0173.<\/p>\n
Did\u0117jant li\u010dio jon\u0173 baterij\u0173 paklausai, kasmet i\u0161 \u017eem\u0117s i\u0161gaunama vis daugiau kobalto ir nikelio. Buvo bandoma rasti alternatyvi\u0173 med\u017eiag\u0173, tinkam\u0173 li\u010dio jon\u0173 baterijoms; silicio nanolaid\u0173 anodai yra viena i\u0161 toki\u0173 perspektyvi\u0173 galimybi\u0173, kurios daro ma\u017eesn\u012f poveik\u012f aplinkai nei tradicin\u0117s katodo med\u017eiagos.<\/p>\n
Li\u010dio jon\u0173 baterijos, palyginti su i\u0161kastiniais degalais, turi dideli\u0173 privalum\u0173 aplinkos apsaugos po\u017ei\u016briu. Jos ne tik ma\u017eina \u0161iltnamio efekt\u0105 sukelian\u010di\u0173 duj\u0173 i\u0161metim\u0105 ir padeda suma\u017einti m\u016bs\u0173 priklausomyb\u0119 nuo neefektyvi\u0173 anglies j\u0117gaini\u0173, bet ir gali atlikti svarb\u0173 vaidmen\u012f skatinant saul\u0117s baterij\u0173 diegim\u0105, nes leid\u017eia kaupti saul\u0117s energij\u0105, kad j\u0105 b\u016bt\u0173 galima naudoti nakt\u012f.<\/p>\n
Li\u010dio baterijos gaminamos \u012fvairi\u0173 form\u0173 ir dyd\u017ei\u0173, kad atitikt\u0173 skirtingus naudojimo poreikius, taip pat gali b\u016bti pritaikytos atsi\u017evelgiant \u012f energijos vartojimo efektyvum\u0105, kain\u0105 ir saugum\u0105. \u012ekraunamos li\u010dio baterijos yra saugios ve\u017eti, jei \u012fkrovimo ir i\u0161krovimo metu imamasi tinkam\u0173 atsargumo priemoni\u0173; jos yra lengvos ir pasi\u017eymi dideliu energijos tankiu. Be to, jos yra ekologi\u0161kos ir reikalauja ma\u017eai prie\u017ei\u016bros.<\/p>\n
Ankstyvieji \u012fkraunami li\u010dio akumuliatoriai buvo gaminami naudojant metalin\u012f li\u010dio element\u0105, ta\u010diau d\u0117l saugumo problem\u0173 jie nebuvo pla\u010diai paplit\u0119. V\u0117liau mokslininkai prad\u0117jo tyrin\u0117ti nemetalinius li\u010dio jonus, kuriuos pramon\u0117s specialistai laiko saugesniais. Li\u010dio jon\u0173 akumuliatoriai pasi\u017eymi didesniu energijos tankiu ir geresn\u0117mis eksploatacin\u0117mis savyb\u0117mis nei nikelio-kadmio akumuliatoriai, be to, jie greitai \u012fkraunami ir pasi\u017eymi ilgu tarnavimo ciklu.<\/p>\n
Li\u010dio jon\u0173 baterijose yra trys pagrindiniai elementai: anodas, katodas ir elektrolitas. Kiekvienas anodas ir katodas kaupia li\u010dio jonus, o elektrolitas per separatori\u0173 perkelia teigiamai \u012fkrautus li\u010dio jonus i\u0161 vienos baterijos pus\u0117s \u012f kit\u0105; kai \u0161ie li\u010dio jonai juda tarp anod\u0173 per separatori\u0173, jie sukuria laisvuosius elektronus, kurie keliauja per neigiam\u0105 srov\u0117s kolektori\u0173, prijungt\u0105 prie i\u0161orinio \u012frenginio.<\/p>\n
Li\u010dio jon\u0173 baterijose yra elektrolitas, sudarytas i\u0161 li\u010dio drusk\u0173, i\u0161tirpint\u0173 organiniuose tirpikliuose, pavyzd\u017eiui, dimetilkarbonate, dietoksietane ir dioksolane, siekiant u\u017ekirsti keli\u0105 metalinio li\u010dio nus\u0117dimui ir suma\u017einti baterijos nusid\u0117v\u0117jim\u0105. Li-jonini\u0173 baterij\u0173 elektrolitai pasi\u017eymi auk\u0161ta virimo temperat\u016bra, ma\u017eu klampumu ir puikiu terminiu stabilumu, o tai u\u017etikrina auk\u0161t\u0105 laidum\u0105 ir greit\u012f. Taip pat gali b\u016bti pridedamas kietasis polimerinis elektrolitas, siekiant u\u017etikrinti didesn\u012f saugum\u0105 ir pagaminti lengvesnius akumuliatorius. Cho ir kt. naudojo poliakrilonitril\u0105 (PAN). Jie sujung\u0117 elektrospun b\u016bdu pagamintas PAN nanopluo\u0161to gijas ir sulfonuot\u0105 SEBS \u012f pa\u017eangi\u0105 mikroporin\u0119 neaustin\u0119 membran\u0105, pasi\u017eymin\u010di\u0105 geresniu joniniu laidumu ir didesne sulaikymo talpa nei grynas PAN.<\/p>\n
Li\u010dio jon\u0173 akumuliatoriai u\u017etikrina trumpalaik\u012f galingum\u0105 ir didesn\u012f va\u017eiavimo nuotol\u012f elektrin\u0117ms transporto priemon\u0117ms, ne\u0161iojamajai elektronikai bei tinklo masto atsinaujinan\u010diosios energijos \u0161altiniams d\u0117l savo didelio savitojo energijos kiekio ir energijos tankio, tod\u0117l jie yra prakti\u0161ka alternatyva naftos pagrindu veikian\u010dioms kuro elementams ar degiesiems kurui. Deja, laikui b\u0117gant li\u010dio jon\u0173 akumuliatori\u0173 talpa gali ma\u017e\u0117ti d\u0117l sen\u0117jimo.<\/p>\n
Li\u010dio jon\u0173 akumuliatoriai viename korpuse talpina daugiau energijos nei \u0161vino-r\u016bg\u0161tiniai akumuliatoriai, be to, yra lengvesni, tod\u0117l tinka naudoti ten, kur vietos yra ma\u017eai. Be to, li\u010dio akumuliatoriai yra daug saugesni nei li\u010dio-kobalto oksido akumuliatoriai, kurie gali sukelti termin\u012f i\u0161siver\u017eim\u0105. Be to, li\u010dio akumuliatoriai yra ir ekonomi\u0161kesni \u2013 u\u017e pus\u0119 kainos u\u017etikrina pana\u0161\u0173 energijos i\u0161\u0117jim\u0105.<\/p>\n
\u0160iose baterijose naudojami nevandeniniai elektrolitai, skirti apsaugoti aktyvias med\u017eiagas nuo vandens, kuris, reaguodamas su li\u010diu, sudaro toksi\u0161k\u0105 li\u010dio hidroksid\u0105 ir vandenilio dujas, taip potencialiai u\u017ekertant keli\u0105 terminiam i\u0161siver\u017eimui. Ta\u010diau toks sprendimas riboja \u012fkrovimo ir i\u0161krovimo galimybes bei talp\u0105; paprastai naudojami organiniai karbonatai, pavyzd\u017eiui, etileno ar propileno karbonatas, siekiant u\u017etikrinti saugum\u0105, nes anodo anglies med\u017eiaga da\u017enai yra grafitas, turintis \u017eem\u0105 litavimo potencial\u0105, bet auk\u0161t\u0105 li\u010dio i\u0161plovimo \u012ftamp\u0105, kad b\u016bt\u0173 apribota difuzija \u012f anglies med\u017eiagas, tod\u0117l \u0161ios baterijos apskritai tampa ma\u017eiau efektyvios.<\/p>\n
Li\u010dio jon\u0173 elementai kaupia li\u010dio jonus elektroduose interkaliacijos proceso metu. I\u0161kraunant element\u0105, teigiamieji elektrodai (katodai) i\u0161skiria li\u010dio jonus \u012f neigiamuosius elektrodus (anodus), i\u0161 kuri\u0173 jie v\u0117liau gali b\u016bti i\u0161gauti \u012fkraunant element\u0105; j\u0173 gr\u012f\u017etamoji talpa priklauso tiek nuo j\u0173 redokso savybi\u0173, tiek nuo naudojam\u0173 aktyvi\u0173j\u0173 med\u017eiag\u0173 cheminio stabilumo.<\/p>\n
Redoks reakcijoms, vykstan\u010dioms l\u0105stel\u0117s viduje, reikalinga energija, tiekiama i\u0161 i\u0161orin\u0117s grandin\u0117s ir baterijoje per elektrocheminius procesus paver\u010diama \u012f chemin\u0119 energij\u0105, kuri v\u0117liau baterijose kaupiama kaip cheminis kr\u016bvis.<\/p>\n
Li\u010dio jon\u0173 akumuliatoriai pasi\u017eymi ma\u017eu savaiminio i\u0161sikrovimo grei\u010diu, o tai rei\u0161kia, kad jie i\u0161laiko \u012fkrov\u0105 ilgiau nei kit\u0173 tip\u0173 akumuliatoriai, tod\u0117l yra idealus sprendimas atsargin\u0117s energijos sistemoms ir radijo m\u0117g\u0117j\u0173 radijo stotims. Laikomi v\u0117sioje vietoje, li\u010dio jon\u0173 akumuliatoriai gali i\u0161laikyti \u012fkrov\u0105 net kelerius metus!<\/p>\n
Li\u010dio jon\u0173 baterijos gali atrodyti ekologi\u0161kos, ta\u010diau j\u0173 gamybos metu i\u0161metam\u0173 \u0161iltnamio efekt\u0105 sukelian\u010di\u0173 duj\u0173 (\u0160ESD) kiekis vir\u0161ija kit\u0173 baterij\u0173 technologij\u0173 rodiklius. Tai daugiausia lemia tai, kad j\u0173 gamybos procese elektros energijai gaminti naudojami i\u0161kastiniai degalai \u2013 ta\u010diau anodo pasta, elektrod\u0173 substratai ir elektrolitas sudaro tik 44% baterijos mas\u0117s, tod\u0117l neturi didelio poveikio \u0160DG i\u0161metimui.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Lithium batteries can be found in numerous devices, from laptops and digital cameras to electric cars and toys. Unfortunately, lithium batteries pose several safety risks, including overheating or exploding and producing an enormous amount of heat which could result in an inextinguishable fire. Lithium batteries offer high energy density and durability compared to their lead …<\/p>\n