Krachtige batterijtechnologie op basis van Lithium-ionen verandert de manier waarop velen van ons hun werk doen. Maar wat is een Lithium-ion batterij en hoe werkt deze?
Ze zitten in je telefoon en je laptop. Je elektrische tandenborstel en een groeiend aantal medische apparaten. Ze voorzien je deurbelcamera van stroom en het golfkarretje waarmee je over de green rijdt. Je ziet een Lithium-ion batterij misschien niet vaak, maar je ziet ze elke dag thuis en steeds vaker ook op het werk, waar ze in verschillende sectoren een nieuwe golf van innovatie, duurzaamheid en efficiëntie aanwakkeren. Maar hoe werken ze?
Hoewel je geen diepgaande, technische kennis van Lithium-ion-technologie nodig hebt om je telefoon van stroom te voorzien en je tanden schoon te houden, zal een bewustzijn van wat er in een batterij cel gebeurt je helpen om het meeste uit deze batterijen te halen op het werk, waar zelfs een basiskennis je zal helpen om je activiteiten draaiende te houden, je bedrijf aan de regels te houden en je mensen veilig te houden.
Klik om uw exemplaar van onze checklist voor risicobeoordeling in vier stappen voor Li-ion-batterijen te downloaden .
Lithiumbatterijen zijn eigenlijk al in ontwikkeling sinds begin 1900, maar ze werden pas echt commercieel levensvatbaar in de jaren 1970. Deze eerste cellen waren niet oplaadbaar en pogingen om lithiumbatterijen te ontwikkelen die steeds opnieuw konden worden opgeladen, brachten beperkingen aan het licht die eigen zijn aan het gebruik van lithium.
Dit had zeer gevaarlijke gevolgen. Het kon leiden tot thermal runaway en in 1991 werden de batterijen uit Japan teruggeroepen toen iemand erdoor gewond raakte.
Om dit te omzeilen, begon het onderzoek naar niet-metalen alternatieven die lithiumionen gebruikten. Hoewel niet zonder risico, was deze oplossing veel stabieler en in hetzelfde jaar dat zoveel lithiumbatterijen van de markt werden gehaald, werden de eerste levensvatbare Lithium-ion batterijen (Li-ion) goedgekeurd voor commercieel gebruik.
In tegenstelling tot zijn regelrechte lithiumvoorganger is de Li-ion batterij oplaadbaar. Dit maakte het natuurlijk een zeer aantrekkelijk batterijtype met wijdverspreide toepassingen in verschillende industrieën.
Li-ion batterijen zijn licht, betrouwbaar en kunnen in zeer kleine formaten worden gemaakt. Ze zijn een veelgebruikte energiebron geworden voor een breed scala aan elektronische apparaten, van de eerder genoemde smartphones, laptops en huishoudelijke apparaten tot allerlei elektrische voertuigen en zelfs energieopslagsystemen op netwerkschaal. Ze kunnen snel en relatief gemakkelijk worden opgeladen en ze hoeven niet volledig te zijn opgeladen voordat je ze in gebruik neemt. (Het is zelfs aan te raden om ze niet volledig op te laden, omdat overladen een verhoogd risico met zich meebrengt .)
Hoe werken Lithium-ion batterijen? Li-ion-accu's bevatten meestal een anode, een kathode en een separator die direct contact tussen de twee voorkomt. Eenvoudig gezegd voorkomt dit kortsluiting in de batterij. Ze bevatten ook elektrolyten en twee stroomcollectoren (een positieve en een negatieve). Het werkelijke ontwerp van je batterij kan variëren, afhankelijk van het merk en de fabrikant. In sommige gevallen is bijvoorbeeld een polymeerfolie op moleculair niveau verbonden met de elektrolyt. In deze gevallen hoeft de cel geen separator te bevatten. Wanneer de batterij in gebruik is, steken lithiumionen de elektrolyt over naar de kathode. De beweging van de lithiumionen creëert vrije elektronen in de anode, waardoor een lading ontstaat in de positieve stroomcollector. De elektrische stroom vloeit dan door het apparaat in kwestie naar de negatieve stroomcollector. Wanneer de batterij wordt opgeladen, wordt dit proces omgekeerd (lithiumionen worden afgegeven door de kathode en ontvangen door de anode). |
Het antwoord op deze vraag varieert afhankelijk van verschillende factoren, zoals de capaciteit van de batterij, het gebruik van het apparaat en de leeftijd van de batterij. Over het algemeen kan een volledig opgeladen Li-ion-batterij 2-4 dagen meegaan zonder op te laden, afhankelijk van het gebruik.
Als je ze daarentegen gebruikt om hoogwaardige vorkheftrucks van stroom te voorzien in 24/7 magazijnen, zul je merken dat ze veel sneller op zijn!
Het is belangrijk om te weten dat je batterij niet alleen lading verliest tijdens gebruik. Als je de batterij langere tijd niet gebruikt, raakt deze ook leeg. Het is aan te raden om de batterij regelmatig op te laden voor optimale prestaties en een lange levensduur - maar niet zoveel dat je hem overlaadt. Zoals eerder vermeld, leidt dat tot allerlei andere problemen.
Het gebruik van Li-ion accu's heeft een revolutie teweeggebracht in de manier waarop we energie gebruiken en opslaan, en biedt een efficiëntere en betrouwbaardere optie in vergelijking met traditionele loodzuuraccu's. Maar veel bedrijven zweren nog steeds bij hun loodzuurcellen. Hoe zijn de twee te vergelijken?
Ondanks hun wijdverspreide gebruik worden Li-ion-batterijen nog steeds geconfronteerd met uitdagingen zoals veiligheidskwesties , en hun impact op het milieu heeft zowel positieve als negatieve kanten. Lopend onderzoek richt zich op het verbeteren van hun prestaties en het vergroten van hun duurzaamheid.
Ze zijn doorgaans duurder dan loodzuuraccu's, zowel in aanschaf als in installatie. U zult willen investeren in gespecialiseerde opslagoplossingen om uw mensen en uw werkruimte te beschermen tegen het risico van brand of een exploderende accu (en om uw kwetsbare accu's te beschermen tegen externe factoren die ze kunnen beschadigen , zoals warmte).
Ze moeten ook op een verantwoorde manier worden weggegooid , hoewel dit ook geldt voor loodzuurtypes.
Over het algemeen zijn Li-ion batterijen, als je ze kunt betalen, de beste keuze voor de meeste toepassingen vanwege hun hogere energiedichtheid, langere levensduur en kleinere afmetingen.
Gerelateerd lezen: Wat zijn de voor- en nadelen van Lithium-ion batterijen?
Misschien gebruik je al Li-ion-batterijen, of misschien overweeg je ze voor het eerst. Aan welke kant van de scheidingslijn u zich ook bevindt, Lithium-ion-technologie heeft het potentieel om u te helpen meer te doen voor minder. We hopen dat dit artikel u helpt om meer vertrouwen te krijgen in de Lithium-ion-technologie en om Li-ion-accu's op een meer verantwoorde manier te gebruiken in uw bedrijf.
Klik op onderstaande afbeelding om onze controlelijst met vier stappen voor risicobeoordeling van Lithium-ion batterijen te downloaden.