Նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցների շարունակական զարգացման հետ մեկտեղ, էլեկտրական մարտկոցները նույնպես ավելի ու ավելի մեծ ուշադրության են արժանանում: Մարտկոցը, շարժիչը և էլեկտրական կառավարման համակարգը նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցների երեք հիմնական բաղադրիչներն են, որոնցից ամենակարևոր մասը էլեկտրական մարտկոցն է, կարելի է ասել, որ այն նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցների «սիրտն» է, ապա ի՞նչ կատեգորիաների է բաժանվում նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցների էլեկտրական մարտկոցը:
1, կապարաթթվային մարտկոց
Կապարաթթվային մարտկոցը (VRLA) մարտկոց է, որի էլեկտրոդները հիմնականում կազմված են կապարից և դրա օքսիդներից, իսկ էլեկտրոլիտը ծծմբական թթվի լուծույթ է: Դրական էլեկտրոդի հիմնական բաղադրիչը կապարի երկօքսիդն է, իսկ բացասական էլեկտրոդինը՝ կապարը: Լիցքաթափման վիճակում և՛ դրական, և՛ բացասական էլեկտրոդների հիմնական բաղադրիչը կապարի սուլֆատն է: Միաբջիջ կապարաթթվային մարտկոցի անվանական լարումը 2.0 Վ է, կարող է լիցքաթափվել մինչև 1.5 Վ, կարող է լիցքավորվել մինչև 2.4 Վ: Կիրառություններում 6 միաբջիջ կապարաթթվային մարտկոցներ հաճախ միացվում են հաջորդաբար՝ կազմելով 12 Վ, ինչպես նաև 24 Վ, 36 Վ, 48 Վ և այլն անվանական կապարաթթվային մարտկոց:
Նիկել-կադմիումային մարտկոցը (հաճախ կրճատ՝ NiCd, արտասանվում է «նյե-կադ») կուտակիչ մարտկոցի տարածված տեսակ է: Մարտկոցն օգտագործում է նիկելի հիդրօքսիդ (NiOH) և կադմիումի մետաղ (Cd) որպես քիմիական նյութեր՝ էլեկտրաէներգիա ստանալու համար: Չնայած իրենց աշխատանքն ավելի լավն է, քան կապարաթթվային մարտկոցները, դրանք պարունակում են ծանր մետաղներ և լքված վիճակում աղտոտում են շրջակա միջավայրը:
Նիկել-կադմիումային մարտկոցը կարող է լիցքավորվել և լիցքաթափվել ավելի քան 500 անգամ, տնտեսող և դիմացկուն է։ Դրա ներքին դիմադրությունը փոքր է, ոչ միայն ներքին դիմադրությունն է փոքր, կարող է արագ լիցքավորվել, այլև կարող է ապահովել մեծ հոսանք բեռի համար, իսկ լիցքաթափման ժամանակ լարման փոփոխությունը շատ փոքր է, այն շատ իդեալական մշտական հոսանքի աղբյուր է։ Համեմատած այլ տեսակի մարտկոցների հետ, նիկել-կադմիումային մարտկոցները կարող են դիմակայել գերլիցքավորմանը կամ գերլիցքաթափմանը։
Նիկել-մետաղական հիդրիդային մարտկոցները կազմված են ջրածնի իոններից և մետաղական նիկելից, ունեն նիկել-կադմիումային մարտկոցների համեմատ 30%-ով ավելի հզորություն, ավելի թեթև են, քան նիկել-կադմիումային մարտկոցները, ավելի երկար ծառայության ժամկետ ունեն և չեն աղտոտում շրջակա միջավայրը, սակայն գինը շատ ավելի բարձր է, քան նիկել-կադմիումային մարտկոցները։
Լիթիումային մարտկոցը լիթիումային մետաղի կամ լիթիումային համաձուլվածքի դաս է, որը որպես բացասական էլեկտրոդային նյութ օգտագործվում է մարտկոցի ջրային էլեկտրոլիտային լուծույթի տեսքով։ Լիթիումային մարտկոցները կարելի է լայնորեն բաժանել երկու կատեգորիայի՝ լիթիումային մետաղական մարտկոցներ և լիթիում-իոնային մարտկոցներ։ Լիթիում-իոնային մարտկոցները չեն պարունակում լիթիում մետաղական վիճակում և լիցքավորվող են։
Լիթիումային մետաղական մարտկոցները, որպես կանոն, մարտկոցներ են, որոնք օգտագործում են մանգանի երկօքսիդը որպես դրական էլեկտրոդային նյութ, լիթիումային մետաղը կամ դրա համաձուլվածքը որպես բացասական էլեկտրոդային նյութ, և օգտագործում են ոչ ջրային էլեկտրոլիտային լուծույթներ: Լիթիումային մարտկոցների նյութական կազմը հիմնականում հետևյալն է՝ դրական էլեկտրոդային նյութ, բացասական էլեկտրոդային նյութ, դիաֆրագմա, էլեկտրոլիտ:
Կաթոդային նյութերի շարքում ամենատարածված նյութերն են լիթիումի կոբալտատը, լիթիումի մանգանատը, լիթիումի երկաթի ֆոսֆատը և եռակի նյութերը (նիկել-կոբալտ-մանգան պոլիմերներ): Դրական էլեկտրոդի նյութը զբաղեցնում է մեծ բաժին (դրական և բացասական էլեկտրոդային նյութերի զանգվածային հարաբերակցությունը 3:1 ~ 4:1 է), քանի որ դրական էլեկտրոդի նյութի աշխատանքը անմիջականորեն ազդում է լիթիում-իոնային մարտկոցի աշխատանքի վրա, և դրա արժեքը անմիջականորեն որոշում է մարտկոցի արժեքը:
Բացասական էլեկտրոդային նյութերի շարքում ներկայումս օգտագործվող բացասական էլեկտրոդային նյութերը հիմնականում բնական գրաֆիտն ու արհեստական գրաֆիտն են: Ուսումնասիրվող անոդային նյութերն են նիտրիդները, PAS-ը, անագի վրա հիմնված օքսիդները, անագի համաձուլվածքները, նանոանոդային նյութերը և որոշ այլ միջմետաղական միացություններ: Որպես լիթիումային մարտկոցների չորս հիմնական բաղադրիչներից մեկը՝ բացասական էլեկտրոդային նյութերը կարևոր դեր են խաղում մարտկոցի հզորության և ցիկլային աշխատանքի բարելավման գործում և կազմում են լիթիումային մարտկոցների արդյունաբերության միջին մակարդակի հիմքը:
Վառելիքային բջիջը ոչ այրման գործընթացով էլեկտրաքիմիական էներգիայի փոխակերպման սարք է: Ջրածնի (այլ վառելիքների) և թթվածնի քիմիական էներգիան անընդհատ փոխակերպվում է էլեկտրաէներգիայի: Աշխատանքային սկզբունքն այն է, որ H2-ը անոդային կատալիզատորի ազդեցությամբ օքսիդանում է H+ և e-, H+-ը պրոտոնափոխանակման թաղանթի միջոցով հասնում է դրական էլեկտրոդին, կաթոդում ջուր առաջացնելով ռեակցիայի մեջ է մտնում O2-ի հետ, իսկ e--ը կաթոդ է հասնում արտաքին շղթայի միջոցով, և անընդհատ ռեակցիան առաջացնում է հոսանք: Չնայած վառելիքային բջիջը կոչվում է «մարտկոց», այն ավանդական իմաստով էներգիայի կուտակիչ սարք չէ, այլ էներգիայի արտադրության սարք, որը վառելիքային բջիջների և ավանդական մարտկոցների միջև ամենամեծ տարբերությունն է:
Ջերմային ցնցումների փորձարկման խցիկ. Այս խցիկը մոդելավորում է արագ ջերմաստիճանի փոփոխությունները, որոնք մարտկոցները կարող են զգալ շահագործման ընթացքում: Մարտկոցները ենթարկելով ծայրահեղ ջերմաստիճանային տատանումների, ինչպիսիք են բարձրից ցածր ջերմաստիճանների արագ անցումը, մենք կարող ենք գնահատել դրանց աշխատանքը և հուսալիությունը ջերմաստիճանի տատանումների դեպքում:
Քսենոնային լամպի ծերացման փորձարկման խցիկ. Այս սարքավորումը կրկնօրինակում է արևի լույսի պայմանները՝ մարտկոցները ենթարկելով քսենոնային լամպերի ինտենսիվ լուսային ճառագայթման: Այս մոդելավորումը օգնում է գնահատել մարտկոցի աշխատանքի վատթարացումը և դիմացկունությունը երկարատև լույսի ազդեցության տակ:
Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ծերացման փորձարկման խցիկ. Այս խցիկը նմանակում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման միջավայրը: Մարտկոցները ուլտրամանուշակագույն լույսի ազդեցության ենթարկելով՝ մենք կարող ենք մոդելավորել դրանց աշխատանքը և դիմացկունությունը երկարատև ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման պայմաններում:
Այս փորձարկման սարքավորումների համադրությունը թույլ է տալիս իրականացնել մարտկոցների հոգնածության և կյանքի տևողության համապարփակ ստուգում: Կարևոր է նշել, որ այս թեստերը անցկացնելուց առաջ կարևոր է պահպանել համապատասխան անվտանգության ուղեցույցները և խստորեն հետևել փորձարկման սարքավորումների շահագործման հրահանգներին՝ ճշգրիտ և անվտանգ փորձարկման ընթացակարգերն ապահովելու համար:
Հրապարակման ժամանակը. Սեպտեմբերի 12-2023
