Energia berriko ibilgailuen etengabeko garapenarekin batera, bateria elektrikoek ere gero eta arreta handiagoa jasotzen dute. Bateria, motorra eta kontrol sistema elektrikoa dira energia berriko ibilgailuen hiru osagai nagusiak, eta bateria elektrikoa da zatirik kritikoena, energia berriko ibilgailuen "bihotza" dela esan daiteke, beraz, zein kategoriatan banatzen da energia berriko ibilgailuen bateria?
1, berun-azido bateria
Berun-azidozko bateria (VRLA) berunezko eta bere oxidozko elektrodoak dituen bateria bat da, eta elektrolitoa azido sulfurikozko disoluzio bat duena. Elektrodo positiboaren osagai nagusia berun dioxidoa da, eta elektrodo negatiboarena, berriz, beruna. Deskarga egoeran, elektrodo positiboaren eta negatiboaren osagai nagusia berun sulfatoa da. Berun-azidozko bateria zelula bakarreko baten tentsio nominala 2,0 V da, 1,5 V-raino deskargatu daiteke eta 2,4 V-raino kargatu; aplikazioetan, 6 berun-azidozko bateria zelula bakarreko seriean konektatzen dira askotan 12 V-ko berun-azidozko bateria nominal bat osatzeko, baita 24 V, 36 V, 48 V-koak ere, etab.
Nikel-kadmiozko bateria (askotan NiCd laburtua, “nye-cad ahoskatua”) biltegiratze-bateria mota ezaguna da. Bateriak nikel hidroxidoa (NiOH) eta kadmio metala (Cd) erabiltzen ditu elektrizitatea sortzeko produktu kimiko gisa. Berun-azidozko baterien errendimendua baino hobea den arren, metal astunak dituzte eta ingurumena kutsatzen dute abandonatu ondoren.
Nikel-kadmiozko bateriak 500 aldiz baino gehiago kargatu eta deskargatu daitezke, ekonomikoak eta iraunkorrak dira. Barne-erresistentzia txikia du, ez bakarrik barne-erresistentzia txikia da, azkar kargatu daiteke, baizik eta kargari korronte handia eman diezaioke, eta tentsio-aldaketa oso txikia da deskargatzean, korronte zuzeneko elikadura-iturri oso aproposa da bateria gisa. Beste bateria mota batzuekin alderatuta, nikel-kadmiozko bateriek gehiegizko karga edo gehiegizko deskarga jasan dezakete.
Nikel-metal hidrurozko bateriak hidrogeno ioiez eta nikel metalikoz osatuta daude, potentzia-erreserba nikel-kadmiozko baterien % 30 handiagoa da, nikel-kadmiozko baterien baino arinagoak dira, zerbitzu-bizitza luzeagoa dute eta ingurumenarentzat ez dute kutsadurarik sortzen, baina prezioa nikel-kadmiozko baterien baino askoz garestiagoa da.
Litiozko bateria litio metalezko edo litiozko aleaziozko klase bat da, elektrodo negatibo gisa erabiltzen dena, eta bateriaren elektrolito-soluzio ez-urtsua erabiltzen duena. Litiozko bateriak bi kategoriatan bana daitezke, oro har: litio metalezko bateriak eta litio-ioizko bateriak. Litio-ioizko bateriek ez dute litiorik egoera metalikoan eta kargagarriak dira.
Litio metalezko bateriak, oro har, manganeso dioxidoa elektrodo positibo gisa erabiltzen duten bateriak dira, litio metala edo bere aleazio metala elektrodo negatibo gisa, eta ur gabeko elektrolito-soluzioak erabiltzen dituzte. Litiozko bateriaren material-konposizioa batez ere hau da: elektrodo positiboaren materiala, elektrodo negatiboaren materiala, diafragma eta elektrolitoa.
Katodo materialen artean, gehien erabiltzen diren materialak litio kobaltatoa, litio manganatoa, litio burdin fosfatoa eta hirutar materialak (nikel-kobalto-manganeso polimeroak) dira. Elektrodo positiboaren materialak proportzio handia hartzen du (elektrodo positiboaren eta negatiboaren materialaren masa-erlazioa 3:1 ~ 4:1 da), elektrodo positiboaren materialaren errendimenduak zuzenean eragiten baitu litio-ioi bateriaren errendimenduan, eta bere kostuak zuzenean zehazten baitu bateriaren kostua.
Elektrodo negatiboen materialen artean, gaur egungo elektrodo negatiboen materialak batez ere grafito naturala eta grafito artifiziala dira. Aztertzen ari diren anodo materialak nitruroak, PAS, eztainu-oinarritutako oxidoak, eztainu-aleazioak, nano-anodo materialak eta beste konposatu intermetaliko batzuk dira. Litio baterien lau osagai nagusietako bat izanik, elektrodo negatiboen materialek zeregin garrantzitsua dute baterien edukiera eta zikloaren errendimendua hobetzeko, eta litio baterien industriaren erdiko mailan daude.
Erregai-pila errekuntza-prozesurik gabeko energia elektrokimiko bihurtzeko gailu bat da. Hidrogenoaren (beste erregai batzuen) eta oxigenoaren energia kimikoa etengabe elektrizitate bihurtzen da. Funtzionamendu-printzipioa da H2 H+ eta e- oxidatzen dela anodo-katalizatzailearen eraginpean, H+ elektrodo positibora iristen dela protoi-trukerako mintzaren bidez, O2-rekin erreakzionatzen duela katodoan ura sortzeko, eta e- katodora iristen dela kanpoko zirkuituaren bidez, eta erreakzio jarraituak korrontea sortzen duela. Erregai-pilak "bateria" hitza badu ere, ez da energia biltegiratzeko gailu bat zentzu tradizionalean, energia sortzeko gailu bat baizik, eta horixe da erregai-pilen eta bateria tradizionalen arteko desberdintasun handiena.
Talka termikoen proba-ganbera: Ganbera honek bateriek funtzionamenduan zehar izan ditzaketen tenperatura-aldaketa azkarrak simulatzen ditu. Bateriak tenperatura-aldaketa muturrekoen eraginpean jarriz, hala nola tenperatura altuetatik baxuetara azkar igaroz, haien errendimendua eta fidagarritasuna ebaluatu ditzakegu tenperatura-gorabeheretan.
Xenon lanpararen zahartze-proba ganbera: Ekipamendu honek eguzki-argiaren baldintzak erreplikatzen ditu bateriak xenon lanpararen argi-erradiazio biziaren eraginpean jarriz. Simulazio honek bateriaren errendimenduaren degradazioa eta iraunkortasuna ebaluatzen laguntzen du argi-esposizio luzearen eraginpean dagoenean.
UV zahartze-proba ganbera: Ganbera honek erradiazio ultramorearen inguruneak imitatzen ditu. Bateriak UV argiaren eraginpean jarriz, haien errendimendua eta iraunkortasuna simulatu ditzakegu UV esposizio luzeko baldintzetan.
Proba-ekipo hauen konbinazioa erabiliz, baterien nekearen eta iraupenaren probak egin daitezke. Garrantzitsua da kontuan izatea proba hauek egin aurretik ezinbestekoa dela segurtasun-jarraibide garrantzitsuak betetzea eta proba-ekipoen funtzionamendu-argibideak zorrotz jarraitzea, proba-prozedura zehatzak eta seguruak bermatzeko.
Argitaratze data: 2023ko irailaren 12a
