Lityum iyon Piller Hakkında Bilgi
Lityum iyon pil (Li-ion) bir çeşit yeniden doldurulabilir pil. Çoğunlukla elektronik araçlarda kullanılır. Ağırlıklarına-büyüklüklerine oranla verebildikleri yüksek enerji ile en iyi pil çeşitlerinden biridir ve yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bu pillerde hafıza etkisi yoktur ve kullanılmadıkları zamanlardaki enerji kayıpları yavaştır. Uygunsuz kullanılmaları halinde tehlikeli olabilirler. Eğer gerekli önlemler alınmaz ise diğer pil türlerine göre ömürleri daha kısa olabilir. Daha gelişmiş lityum iyon pil tasarımları ise lityum polimer pil (lithium polymer cell) ve lityum titanat pil hücreleridir.
Lityum iyon Pillerin özellikleri
Lityum iyon piller diğer kimyasallarla hazırlanan pillere oranla çok daha hafiftir. Bunun sebebi lityum iyon pillerin doldurulabilme yoğunluklarının en üst seviyede olmasıdır.
Lityum iyon piller için hafıza etkisi sorunu yoktur. Dolayısıyla bu pilleri şarj etmek için tam olarak boşalmalarını beklemek gerekmez. Ayrıca yine aynı nedenden dolayı şarjı yarıda kesmek pil için olumsuz bir etki yaratmaz. Bu pillerin kullanılmadıkları zamanlardaki enerjilerini kaybetmeleri de uzun sürer.
Bu pillerin enbelirgin kusuru, kullanım ömürlerinin üretim tarihlerinden itibaren başlamasıdır. Depoda tutulup kullanılmasalar da bu pillerin ömürleri geçen süre ile azalır.
Yüzde 100 şarj seviyesindeki ve çoğunlukla 25 derece sıcaklıkta bulunan tam dolu tipik bir dizüstü bilgisayar pili, geri dönüşü olmayacak şekilde her yıl kapasitesinin yüzde 20 sini kaybeder.
Değişik depolama/saklama dereceleri değişik pil ömrü kayıplarına yol açmaktadır. 0 derecede yüzde 6, 25 derecede yüzde 20 ve 40 derecede yüzde 35 yıllık kayıpla karşılaşılabilir.
Lityum iyon pil yüzde 40 dolu olarak depolanırsa/saklanırsa pil kapasitesindeki kayıp değerleri düşer. Bu değerler yüzde 40 dolu pilde 0 derecede yüzde 2'ye, 25°C derecede yüzde 4'e, 40°C derecede ise yüzde 15'e düşer.
Eğer pil tamamen boşaltılırsa, bu durum pilin kapasitesini düşürür. Tamamen boş tutma, pilin kapasitesinde yüzde 75 ila yüzde 80'lik bir kapasite kaybına yol açar. Dizüstü bilgisayarlarda ya da cep telefonlarında kullanıldığında bu kayıpların anlamı üç-beş yıllık bir kullanımın ardından pilin kapasitesinin kullanılamayacak kadar düşecek olmasıdır.
Lityum iyon pillerde hafıza etkisi görülmese de bu piller, nikel metal hidrür ya da nikel kadmiyum piller kadar uzun ömürlü değildirler. Hatalı kullanıldıklarında tehlikeli olabilirler. Yüksek ısıya ya da doğrudan güneş ışığına maruz bırakılırlarsa tutuşma ya da patlama görülebilir. Özellikle sıcak havada otomobilde bırakılmalı risk taşır. Tutuşma ya da patlama riski, lityum iyon pilin kısa devre olması durumunda da ortaya çıkar.
Lityum iyon Pillerin Çalışma Prensibi
Lityum iyon piller nasıl çalışır?
Adından da anlaşıldığı üzere, lityum iyon pil hafif alaşımlı lityum esas alınarak şarj edilebilir bir pildir. Lityum pillerin aksine bu piller şarj edilebilir. Son derece hızlı tepki verebilen farklı elektriksel yükleri olan hassas kimyasal bileşenlerin bir birleşimini içerirler. Pozitif ve negatif yüklü kimyasallar yalnızca ipince plastik bir duvarla ayrılır.
Lityum iyon piller çoğu zaman İngilizce Li-Ion kısaltmasıyla kullanılır. Bu tip pilin temel ilkesi şudur: Dolma ve boşalma işlemi, temelde yalnızca lityum iyonların yani elektrikle yüklü lityum atomların iki elektrot arasındaki transferine neden olur. Pil dolarken lityum iyonlar karbondan yapılmış grafit bir katmana transfer edilir. Boşalma sırasında iyonlar geri gider. İyonların geçişi elektron akışını kontrol eden elektromanyetik bir güç yaratır. Lityum iyon pillerde, artı uç lityum metal oksitten ve eksi uç karbondan yapılmıştır.
“Bellek etkisi” ne anlama gelir?
Kullanılmasa bile bir lityum iyon pilin kapasitesi, esas itibariyle lityumun elektrolitlerle girdiği kullanıcı reaksiyon nedeniyle zamanla azalır. Bu işlem kendiliğinden boşalma olarak bilinir. Bu, tüm pil türlerinde olur ancak, daha eski türlere göre lityum iyon pillerde çok daha azdır.
Lityum iyon pillerde bellek etkisi yoktur. Eski nikel kadmiyum pillerde (NiCd), sık kısmi boşalma pilin yeniden şarj için gereken enerji gereksinimini ‘fark etmesine’ ve artık tam kapasiteyle çalışmamasına neden olur. Diğer taraftan, lityum iyon piller istenildiği zaman tam kapasiteyle yeniden şarj edilebilir ve düşük kendiliğinden boşalma oranları vardır. Bu durum, bu pillerin kullanımını kolaylaştırır ve bu piller yüksek kapasiteye sahip olmalarına rağmen küçük ve hafiftir. Ayrıca, şu anda daha üst performans sınıflarında uygun fiyatlarla sunulmaktadırlar ve bu da bu pillerin yüksek enerji gereksinimi olan daha fazla ekipmanda kullanılmasına olanak tanımaktadır.
AVANTAJLAR
Lityum iyon piller diğer kimyasallarla hazırlanan denklerine oranla sıklıkla çok daha hafiftirler. Bunun sebebi lityum iyon pillerin en üst seviyede doldurulabilme yoğunluklarıdır. Li ion piller küçük ve taşınabilirdir.
Li iyon piller için hafıza etkisi sorunu yoktur, dolayısıyla bu pilleri şarj etmek için tam olarak boşalmalarını beklemek gerekmez. Ayrıca yine aynı nedenden dolayı şarjı yarıda kesmek pil için olumsuz bir etki yaratmaz.
UYARILAR
Lityum iyon piller yüksek ısıya ya da doğrudan güneş ışığına maruz bırakılırlarsa kolayca tutuşabilir ya da patlayabilir. Asla sıcak bir havada arabada bırakılmamalıdır.
YENİ TEKNOLOJİLER
2005 yılında farklı firmalar tarafından yeni gelişmeler kaydedilmiştir. Prototip pillerde, varolan lityum iyon pillerin üç katına kadar fazla enerji depolanabilirken tam doldurma süresi de 8 dakikaya kadar düşürülmüştür.
DÜNYA LİTYUM REZERV RAPORU
Üretim ve Kullanımı : Lityum kimyasalı üretiminde Dünyada ilk sırada Şili bulunmaktadır. Diğer büyük üreticiler ise Arjantin, Çin,Rusya ve ABD’dir. Avusturalya, Kanada, ve Zimbabve ise Lityum cevheri Konsantresi üretiminin en önemli aktörleridir.ABD en büyük Lityum tüketicisi olmakla beraber Lityum minerali, bileşikleri gibi işlenmiş lityumun ve değer katılmış lityum maddelerinin de en büyük üreticisi konumundadır.
Ayrıca Lityum iyon Pil Teknolojisi makalesini de inceleyebilirsiniz... | 