Шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн тасралтгүй хөгжлийг дагаад цахилгаан батерейнууд ч улам бүр анхаарал татаж байна. Батерей, мотор, цахилгаан удирдлагын систем нь шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн гурван гол бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд цахилгаан батерей нь хамгийн чухал хэсэг бөгөөд шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн "зүрх" гэж хэлж болох бөгөөд шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн цахилгаан батерейг ямар ангилалд хуваадаг вэ?
1, хар тугалганы хүчлийн батерей
Хар тугалганы хүчлийн батерей (VRLA) нь электродууд нь голчлон хар тугалга болон түүний ислүүдээс бүрддэг, электролит нь хүхрийн хүчлийн уусмалаас бүрддэг батерей юм. Эерэг электродын гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь хар тугалганы давхар исэл, сөрөг электродын гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь хар тугалга юм. Цэнэггүйжүүлэлтийн төлөвт эерэг ба сөрөг электродуудын гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь хар тугалганы сульфат юм. Нэг эсийн хар тугалганы хүчлийн батерейны нэрлэсэн хүчдэл нь 2.0V, 1.5V хүртэл цэнэггүйжүүлж, 2.4V хүртэл цэнэглэж болно; Хэрэглээнд 6 нэг эсийн хар тугалганы хүчлийн батерейг ихэвчлэн цуваа холбож 12V, мөн 24V, 36V, 48V гэх мэт нэрлэсэн хар тугалганы хүчлийн батерей үүсгэдэг.
Никель-кадми батерей (ихэвчлэн товчилсон NiCd, "nye-cad" гэж дууддаг) нь түгээмэл хэрэглэгддэг хадгалах батерейны төрөл юм. Батерей нь цахилгаан үйлдвэрлэхийн тулд никель гидроксид (NiOH) болон кадми металл (Cd)-г химийн бодис болгон ашигладаг. Хэдийгээр гүйцэтгэл нь хар тугалганы хүчлийн батерейнаас илүү боловч хүнд металл агуулдаг бөгөөд хаягдсаны дараа хүрээлэн буй орчныг бохирдуулдаг.
Никель-кадмийн батерейг 500 гаруй удаа цэнэглэж, цэнэггүйжүүлэх боломжтой, эдийн засгийн хувьд хэмнэлттэй, удаан эдэлгээтэй. Дотоод эсэргүүцэл нь бага, зөвхөн дотоод эсэргүүцэл нь бага, хурдан цэнэглэгдэхээс гадна ачаалалд их хэмжээний гүйдэл өгөх боломжтой бөгөөд цэнэггүй болох үед хүчдэлийн өөрчлөлт маш бага байдаг нь маш тохиромжтой тогтмол гүйдлийн тэжээлийн батерей юм. Бусад төрлийн батерейтай харьцуулахад никель-кадмийн батерей нь хэт цэнэглэлт эсвэл хэт цэнэггүйдлийг тэсвэрлэх чадвартай.
Никель-металл гидрид батерей нь устөрөгчийн ион болон металл никелиэс бүрддэг бөгөөд эрчим хүчний нөөц нь никель-кадми батерейгаас 30% илүү, никель-кадми батерейгаас хөнгөн, ашиглалтын хугацаа урт, хүрээлэн буй орчныг бохирдуулдаггүй боловч үнэ нь никель-кадми батерейгаас хамаагүй үнэтэй байдаг.
Лити батерей нь литийн металл эсвэл литийн хайлшийг сөрөг электродын материал болгон ашигладаг ангилал бөгөөд усан бус электролитийн уусмалыг ашигладаг. Лити батерейг ерөнхийдөө литийн металл батерей ба литийн ионы батерей гэсэн хоёр ангилалд хувааж болно. Лити-ионы батерей нь металл төлөвт литий агуулдаггүй бөгөөд цэнэглэдэг.
Лити металл батерей нь ерөнхийдөө манганы давхар ислийг эерэг электродын материал болгон, лити металл эсвэл түүний хайлшийг сөрөг электродын материал болгон ашигладаг, усан бус электролитийн уусмал ашигладаг батерей юм. Лити батерейны материалын найрлага нь голчлон: эерэг электродын материал, сөрөг электродын материал, диафрагм, электролит юм.
Катодын материалуудын дунд хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг материалууд нь литийн кобальт, литийн манганат, литийн төмрийн фосфат болон гурвалсан материалууд (никель-кобальт-манганы полимерүүд) юм. Эерэг электродын материал нь их хувийг эзэлдэг (эерэг ба сөрөг электродын материалын массын харьцаа 3:1 ~ 4:1), учир нь эерэг электродын материалын гүйцэтгэл нь литийн ионы батерейны гүйцэтгэлд шууд нөлөөлдөг бөгөөд түүний өртөг нь батерейны өртгийг шууд тодорхойлдог.
Сөрөг электродын материалуудын дунд одоогийн сөрөг электродын материалууд нь голчлон байгалийн бал чулуу болон хиймэл бал чулуу юм. Судалж буй анодын материалууд нь нитрид, PAS, цагаан тугалга дээр суурилсан исэл, цагаан тугалганы хайлш, нано анодын материал болон бусад зарим металл хоорондын нэгдлүүд юм. Лити батерейны дөрвөн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгийн нэг болох сөрөг электродын материалууд нь батерейны багтаамж болон мөчлөгийн гүйцэтгэлийг сайжруулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд литийн батерейны үйлдвэрлэлийн дунд хэсгийн гол цөм юм.
Түлшний элемент нь шаталтгүй процессын электрохимийн энерги хувиргах төхөөрөмж юм. Устөрөгч (бусад түлш) болон хүчилтөрөгчийн химийн энерги тасралтгүй цахилгаан болж хувирдаг. Ажлын зарчим нь анод катализаторын үйлчлэлээр H2 нь H+ ба e- болж исэлддэг бөгөөд H+ нь протон солилцооны мембранаар дамжуулан эерэг электрод хүрч, O2-той урвалд орж катод дээр ус үүсгэдэг бөгөөд e- нь гадаад хэлхээгээр дамжуулан катод руу хүрч, тасралтгүй урвал нь гүйдэл үүсгэдэг. Хэдийгээр түлшний элемент нь "зай" гэсэн үгтэй боловч уламжлалт утгаараа энерги хадгалах төхөөрөмж биш, харин цахилгаан үүсгэх төхөөрөмж бөгөөд энэ нь түлшний элемент болон уламжлалт батерейны хоорондох хамгийн том ялгаа юм.
Дулааны цохилтын туршилтын камер: Энэ камер нь батерейг ажиллуулах явцад гарч болзошгүй огцом температурын өөрчлөлтийг дуурайдаг. Батерейг өндөр температураас бага температур руу хурдан шилжих гэх мэт хэт их температурын хэлбэлзэлд өртүүлснээр бид температурын хэлбэлзлийн үед тэдгээрийн гүйцэтгэл болон найдвартай байдлыг үнэлж чадна.
Ксенон чийдэнгийн хөгшрөлтийн туршилтын камер: Энэхүү төхөөрөмж нь батерейг ксенон чийдэнгийн хүчтэй гэрлийн цацрагт өртүүлэх замаар нарны гэрлийн нөхцөл байдлыг хуулбарладаг. Энэхүү симуляци нь удаан хугацааны гэрэлд өртөх үед батерейны гүйцэтгэлийн доройтол болон бат бөх чанарыг үнэлэхэд тусалдаг.
Хэт ягаан туяаны хөгшрөлтийн туршилтын камер: Энэ камер нь хэт ягаан туяаны цацрагийн орчныг дуурайдаг. Батерейг хэт ягаан туяанд өртүүлснээр бид удаан хугацааны хэт ягаан туяаны нөлөөллийн нөхцөлд тэдгээрийн гүйцэтгэл болон бат бөх чанарыг дуурайж чадна.
Эдгээр туршилтын төхөөрөмжийг хослуулан ашиглах нь батерейны ядрал болон ашиглалтын хугацааг цогцоор нь шалгах боломжийг олгодог. Эдгээр туршилтыг хийхээс өмнө холбогдох аюулгүй байдлын удирдамжийг дагаж мөрдөх, туршилтын төхөөрөмжийн ашиглалтын зааврыг чанд дагаж мөрдөх нь үнэн зөв, аюулгүй туршилтын журмыг хангахад чухал ач холбогдолтой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Нийтэлсэн цаг: 2023 оны 9-р сарын 12
