U redu, moj me prijatelj Mike zamolio da napišem nešto o tehnologiji litijskih baterija za njegov blog i siguran sam zašto ne. Petljao sam s tim stvarima od 2019. kada sam kupio ovaj jeftini kineski powerbank koji se doslovno zapalio u mom ruksaku (duga priča, neću doći do toga)
Pa što uopće JE ova tehnologija
litijeve baterije... one su zapravo samo kamenje koje skladišti električnu energiju? lol ok ne baš ali nekako. stvarna kemija je da se ioni litija kreću unutar baterije između dvije strane - anode i katode (iskreno, uvijek zaboravim što je što).
kada ga napunite ioni idu u jednom smjeru, kada ga koristite vraćaju se natrag. to je poput malenog sustava podzemne željeznice za atome ili tako nešto. moja prijateljica sarah koja ima doktorat iz kemije pokušala mi je to objasniti jednom u baru i bila sam previše pijana da bih se sjećala većine, ali to je bit.
stvar koja je zapravo važna - i za to su mi trebale GODINE da shvatim - je da nisu sve litijeve baterije iste. tu je obični litij ion (kao u vašem iphoneu), zatim tu je LiFePO4 koji je litij željezo fosfat, i hrpa drugih varijanti s kobaltom ili manganom ili čime već.
incident s power bankom koji sam ranije spomenuo
pa da, 2019. kupio sam ovaj powerbank od 20000 mAh s Aliexpressa za oko 15 USD. činilo se kao dobar posao, zar ne?? pogrešno.
Bio sam na putovanju kroz Arizonu (užasna odluka, tamo je TAKO vruće u srpnju) i imao sam power bank u ruksaku na stražnjem sjedalu. vratio sam se do auta nakon planinarenja i iz moje je torbe dolazio DIM. power bank se napuhao poput balona i ispuštao je siktavi zvuk.
nasmrt me prestrašio. izbacio cijeli ruksak iz auta i čekao da... ne znam, eksplodira? nije eksplodirao, ali je definitivno rastopio neke moje stvari. izgubio dobar par sunčanih naočala tog dana. PARATI.
u svakom slučaju tada sam zapravo počeo istraživati ove stvari umjesto da samo kupujem ono što je najjeftinije na Amazonu.
zašto je kemija zapravo bitna (iako je dosadna)
različite vrste litijevih baterija imaju različite rizike. kao onaj power bank koji sam imao? vjerojatno je imao regularne litij-kobalt-oksidne ćelije. oni su SJAJNI za gustoću energije - dobivate puno snage u malom prostoru - ali oni također mogu termalno pobjeći.
toplinski bijeg je kada se baterija počne zagrijavati i ne može se sama zaustaviti. postaje sve toplije i vruće dok se ili ne zapali ili eksplodira ili oboje. zabavna vremena.
litij željezo fosfat (LiFePO4) baterije su mnogo stabilnije. kemija je samo... manje reaktivna? nešto o tome da je željezni fosfat stabilniji na visokim temperaturama. ne sjećam se točnog razloga, ali nikad nisam čuo da se jedan zapalio.
nedostatak je što su veći i teži za isti kapacitet. također niži napon - poput 3,2 V po ćeliji umjesto 3,7 V. ne zvuči puno, ali se dodaje.
nasumične stvari koje ti nitko ne govori
temperatura je OGROMNA. poput masivnog. Sada živim u Minnesoti i zimi baterija mog električnog bicikla gubi oko 30% svog dometa kada je ispod nule. ne zato što je kapacitet manji (pa nekako i jest) nego zato što se kemija jednostavno uspori kad je hladno.
ljeti je suprotan problem. ostaviti bateriju u autu kada je vani 95 stupnjeva? ponižavaš to. možda ne puno, ali s vremenom se skupi.
također - i to je nešto što me ljuti kod proizvođača - "životni ciklus" koji reklamiraju je potpuni BS. oni testiraju ove baterije u savršenim uvjetima na 20-25 stupnjeva celzijusa, punjenje i pražnjenje određenim brzinama, nikad ispod 20% ili iznad 80%.
u stvarnom životu? nitko ne koristi takve baterije. napunite ga do 100%, koristite ga dok ne umre, možda ga ostavite mrtvog tjedan dana prije ponovnog punjenja. koji troši baterije mnogo brže od "idealnog" obrasca korištenja.
imao sam Jackery elektranu koja je bila ocijenjena za 500 ciklusa. trajalo mi je možda 300 prije nego što je bilo osjetno gore. i dalje radi, ali definitivno nije ono što sam platio.
gdje zapravo vidite te stvari
EVs- očito. tesle, riviani, svi novi električni automobili. Tesla je zapravo prebacio gomilu svojih standardnih automobila na LiFePO4 baterije jer su jeftinije i traju dulje. ima smisla za automobil koji biste mogli zadržati 10+ godina.
mana je nešto manji domet ali iskreno koga briga. većina ljudi ionako ne vozi 300+ milja dnevno.
solarne stvari- ovo je mjesto gdje sam se prvobitno upustio u to. želio sam izgraditi off{2}}mrežnu postavu za svoju kabinu (još nemam kabinu, ali planiram). litijeve baterije puno su bolje od starih olovnih-kiselih baterija koje su svi koristili.
olovne baterije su sranje. teški su k'o vrag, morate ih održavati, ne traju dugo i ne vole ih previše ispuštati. litij u osnovi možete isprazniti do kraja (dobro, 80-90%) i bit će u redu.
prijenosna snaga- oprema za kampiranje, te stvari. imam Bluetti AC200P koji ponekad nosim na kampiranje. težak je, ali možete raditi bez hladnjaka oko 2 dana. prilično cool.
također ti električni hladnjaci postaju jako popularni. moj bratić ima jedan za svoj kamionet i obožava ga. radi na litijsku bateriju, drži stvari hladnim danima.
stvar s cijenom (ugh)
ok, litijeve baterije su skupe. kao, stvarno skupo. taj Bluetti koji sam spomenuo je bio 1600 dolara. za BATERIJU.
ali evo u čemu je stvar - i trebalo mi je vremena da prihvatim - zapravo se isplati ako ih dovoljno koristiš.
onaj Jackery koji sam imao i trajao je samo 300 ciklusa? koristio sam ga gotovo svaki dan za prijenosno računalo kad bi nam nestalo struje (ovdje nam je električna mreža sranje). tako da je 300 ciklusa bilo kao godina. da sam kupio postavku olovne baterije to bi bilo mnogo više od boli i vjerojatno ne bi trajalo dugo.
plus nema održavanja. s olovnom kiselinom morate provjeravati razine vode, držati ih napunjenima, sve te dosadne stvari. litij? samo ga iskoristi.
još uvijek boli potrošiti toliko novca unaprijed. neću lagati.
sigurnosne stvari (nemojte ozbiljno preskočiti ovaj dio)
sjećaš se mog požara u power banku? da, nemoj dopustiti da ti se to dogodi.
stvari koje će napuniti vašu litijevu bateriju:
ekstremna vrućina (iznad 140 F)
ekstremna hladnoća (ispod 0F, posebno tijekom punjenja)
fizička oštećenja (nemojte ih ispustiti)
pogrešan punjač (koristite onaj s kojim ste dobili)
ostavljajući ga mrtvog mjesecima
ako vam baterija natekne ili se napuhne, ODMAH JE PRESTANITE KORISTITI. ne pokušavajte ga ponovno pritisnuti ili "popraviti". ta baterija je gotova. riješite ga se sigurno.
također nemojte puniti baterije preko noći bez nadzora u svojoj kući. Znam da svi to rade sa svojim telefonom, ali s većim baterijama kao što su električni alati ili elektrane... možda ne?
svoj punim u garaži sada nakon incidenta s ruksakom. nazovi me paranoičnim, ali radije ne bih zapalio svoju kuću.
buduće stvari možda?
svi pričaju o solid state baterijama. trebao bi biti sigurniji, veći kapacitet, brže punjenje, sve te dobre stvari.
bio "5 godina udaljen" već 10 godina, ali lol.
Ono što se JEST događa je da sve više tvrtki koristi LiFePO4 za stvari u kojima dodatna težina nije bitna. kućni rezervni sustavi, kamperi, čamci, takve stvari. ima smisla - sigurnije i dulje traje.
cijene također stalno padaju što je lijepo. onaj Bluetti koji sam kupio 2021. sad je jeftiniji za 300 dolara. pomalo iritantno ali kako god.
zaključujem ovo, pretpostavljam
Tehnologija litijskih baterija prilično je cool nakon što prođete sve marketinške probleme i shvatite što se događa.
glavni zaključci:
LiFePO4=sigurniji, ali teži/veći
obični litij ion=manji, ali riskantniji
temperatura je stvarno bitna
ocjene životnog ciklusa su u najboljem slučaju optimistične
kupuj kvalitetu ako si to možeš priuštiti
ozbiljno ne ostavljajte baterije u vrućim automobilima
također možda ne kupujte nedorečene powerbanke s aliexpressa. naučio sam to na teži način.
to je otprilike to. mike ako ovo čitaš duguješ mi pivo što sam ovo napisao lol
oh i još jedna stvar - ako netko zna dobrog električara u okolici Minneapolisa koji mi može pomoći spojiti solarne panele javite mi se. citati koje sam dobivao su suludi.
u redu sada. idem napuniti svoje električne alate prije nego opet zaboravim.
