Бо рушди пайвастаи мошинҳои нави энергетикӣ, батареяҳои барқӣ низ таваҷҷӯҳи бештарро ба худ ҷалб мекунанд. Системаи идоракунии батарея, муҳаррик ва барқӣ се ҷузъи калидии мошинҳои нави энергетикӣ мебошанд, ки батареяи барқӣ қисми муҳимтарини онҳост ва онро метавон "қалби" мошинҳои нави энергетикӣ номид, пас батареяи барқии мошинҳои нави энергетикӣ ба кадом категорияҳо тақсим мешавад?
1, батареяи сурб-кислотаи
Батареяи сурб-кислотаи (VRLA) батареяест, ки электродҳои он асосан аз сурб ва оксидҳои он сохта шудаанд ва электролити он маҳлули кислотаи сулфат аст. Ҷузъи асосии электроди мусбат гази сурб ва ҷузъи асосии электроди манфӣ сурб мебошад. Дар ҳолати холӣ будан, ҷузъи асосии ҳам электродҳои мусбат ва ҳам манфӣ сулфати сурб мебошад. Шиддати номиналии батареяи якҳуҷайраи сурб-кислотаи сурб 2.0 В аст, метавонад то 1.5 В холӣ шавад ва то 2.4 В пур карда шавад; Дар барномаҳо, 6 батареяи якҳуҷайраи сурб-кислотаи сурб аксар вақт ба таври пайдарпай пайваст карда мешаванд, то батареяи номиналии 12 В, инчунин 24 В, 36 В, 48 В ва ғайраро ташкил диҳанд.
Батареяи никел-кадмий (аксар вақт NiCd-и кӯтоҳшуда, талаффузаш "nye-cad") як навъи маъмули батареяи нигоҳдорӣ мебошад. Батарея гидроксиди никел (NiOH) ва кадмий металл (Cd)-ро ҳамчун кимиёвӣ барои истеҳсоли нерӯи барқ истифода мебарад. Гарчанде ки самаранокии онҳо аз батареяҳои сурб-кислота беҳтар аст, онҳо дорои металлҳои вазнин буда, пас аз партофтан муҳити зистро ифлос мекунанд.
Батареяи никел-кадмий метавонад беш аз 500 маротиба пуркунӣ ва холӣ карданро такрор кунад, аз ҷиҳати иқтисодӣ самаранок ва пойдор аст. Муқовимати дохилии он хурд аст, на танҳо муқовимати дохилӣ хурд аст, метавонад зуд пур карда шавад, балки инчунин метавонад ҷараёни калонро барои бор таъмин кунад ва тағирёбии шиддат ҳангоми холӣ кардан хеле ночиз аст, як батареяи хеле беҳтарини манбаи барқи DC мебошад. Дар муқоиса бо дигар намудҳои батареяҳо, батареяҳои никел-кадмий метавонанд ба пуркунии аз ҳад зиёд ё холӣ кардани аз ҳад зиёд тоб оваранд.
Батареяҳои никел-металлигидридӣ аз ионҳои гидроген ва никел-металлӣ иборатанд, захираи қувва 30% нисбат ба батареяҳои никел-кадмий зиёдтар, нисбат ба батареяҳои никел-кадмий сабуктар, мӯҳлати хизмати дарозтар ва ифлосшавии муҳити зист надорад, аммо нархашон нисбат ба батареяҳои никел-кадмий хеле гаронтар аст.
Батареяи литий як синфи металли литий ё хӯлаи литий ҳамчун маводи электроди манфӣ аст, ки дар батарея маҳлули электролитҳои ғайриобӣ истифода мешавад. Батареяҳои литийро метавон ба таври васеъ ба ду категория тақсим кард: батареяҳои металли литий ва батареяҳои иони литий. Батареяҳои литий-ионӣ литийро дар ҳолати металлӣ надоранд ва қобили барқгирӣ мебошанд.
Батареяҳои металлии литий одатан батареяҳое мебошанд, ки гази диоксиди манганро ҳамчун маводи электроди мусбат, металли литий ё металли хӯлаи онро ҳамчун маводи электроди манфӣ истифода мебаранд ва маҳлулҳои электролитии ғайриобӣ истифода мебаранд. Таркиби маводи батареяи литий асосан аз инҳо иборат аст: маводи электроди мусбат, маводи электроди манфӣ, диафрагма, электролит.
Дар байни маводҳои катодӣ, маводҳои маъмултарин литий кобальтат, литий манганат, литий фосфати оҳан ва маводҳои сегона (полимерҳои никел-кобалт-марганес) мебошанд. Маводи электроди мусбат саҳми калонро ишғол мекунад (таносуби массаи маводҳои электроди мусбат ва манфӣ 3:1 ~ 4:1 аст), зеро кори маводи электроди мусбат мустақиман ба кори батареяи литий-ион таъсир мерасонад ва арзиши он мустақиман арзиши батареяро муайян мекунад.
Дар байни маводҳои электроди манфӣ, маводҳои электроди манфии ҷорӣ асосан графити табиӣ ва графити сунъӣ мебошанд. Маводҳои анод, ки мавриди омӯзиш қарор мегиранд, нитридҳо, PAS, оксидҳои қалъагӣ, хӯлаҳои қалъагӣ, маводҳои нано-анод ва баъзе дигар пайвастагиҳои байниметаллӣ мебошанд. Ҳамчун яке аз чор ҷузъи асосии батареяҳои литий, маводҳои электроди манфӣ дар беҳтар кардани иқтидори батарея ва самаранокии давра нақши муҳим мебозанд ва дар маркази саноати батареяҳои литий қарор доранд.
Ҳуҷайраи сӯзишворӣ як дастгоҳи табдили энергияи электрохимиявӣ дар раванди ғайрисӯзиш аст. Энергияи химиявии гидроген (дигар сӯзишворӣ) ва оксиген пайваста ба нерӯи барқ табдил дода мешавад. Принсипи корӣ аз он иборат аст, ки H2 таҳти таъсири катализатори анод ба H+ ва e- оксид мешавад, H+ тавассути мембранаи мубодилаи протон ба электроди мусбат мерасад, бо O2 реаксия карда, дар катод обро ташкил медиҳад ва e- тавассути схемаи беруна ба катод мерасад ва реаксияи пайваста ҷараёнро ба вуҷуд меорад. Гарчанде ки ҳуҷайраи сӯзишворӣ калимаи "батарея"-ро дорад, он дастгоҳи нигоҳдории энергия дар маънои анъанавӣ нест, балки дастгоҳи тавлиди нерӯи барқ аст, ки бузургтарин фарқияти байни ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ ва батареяҳои анъанавӣ мебошад.
Камераи санҷиши зарбаи гармӣ: Ин камера тағйироти босуръати ҳароратро, ки батареяҳо метавонанд ҳангоми кор аз сар гузаронанд, тақлид мекунад. Бо дучор кардани батареяҳо ба тағйироти шадиди ҳарорат, ба монанди гузариши зуд аз ҳарорати баланд ба паст, мо метавонем самаранокӣ ва эътимоднокии онҳоро дар шароити тағйирёбии ҳарорат арзёбӣ кунем.
Камераи санҷиши пиршавии чароғҳои ксенон: Ин таҷҳизот шароити нури офтобро тавассути дучор кардани батареяҳо ба радиатсияи шадиди нури чароғҳои ксенон такрор мекунад. Ин симулятсия барои арзёбии паст шудани самаранокӣ ва устувории батарея ҳангоми дучор шудан ба таъсири тӯлонии нур кӯмак мекунад.
Камераи санҷиши пиршавии ултрабунафш: Ин камера муҳити радиатсияи ултрабунафшро тақлид мекунад. Бо дучор кардани батареяҳо ба таъсири нури ултрабунафш, мо метавонем самаранокӣ ва устувории онҳоро дар шароити таъсири тӯлонии ултрабунафш тақлид кунем.
Истифодаи якҷояи ин таҷҳизоти санҷишӣ имкон медиҳад, ки санҷиши ҳамаҷонибаи хастагӣ ва мӯҳлати хизмати батареяҳо анҷом дода шавад. Қайд кардан муҳим аст, ки пеш аз гузаронидани ин санҷишҳо, риояи дастурҳои бехатарии дахлдор ва риояи қатъии дастурҳои истифодаи таҷҳизоти санҷишӣ барои таъмини расмиёти дақиқ ва бехатари санҷиш муҳим аст.
Вақти нашр: 12 сентябри соли 2023
