Yangi energiya vositalarining uzluksiz rivojlanishi bilan elektr batareyalari ham tobora ko'proq e'tiborga sazovor bo'lmoqda. Batareya, motor va elektr boshqaruv tizimi yangi energiya vositalarining uchta asosiy komponenti bo'lib, ulardan elektr batareyasi eng muhim qism bo'lib, yangi energiya vositalarining "yuragi" deb aytish mumkin, keyin yangi energiya vositalarining elektr batareyasi qanday toifalarga bo'linadi?
1, qo'rg'oshin-kislotali batareya
Qo'rg'oshin-kislotali batareya (VRLA) - bu elektrodlari asosan qo'rg'oshin va uning oksidlaridan tayyorlangan va elektrolitlari sulfat kislota eritmasi bo'lgan batareya. Musbat elektrodning asosiy komponenti qo'rg'oshin dioksidi, manfiy elektrodning asosiy komponenti esa qo'rg'oshindir. Razryad holatida ham musbat, ham manfiy elektrodlarning asosiy komponenti qo'rg'oshin sulfatdir. Bir hujayrali qo'rg'oshin-kislotali batareyaning nominal kuchlanishi 2,0 V ni tashkil qiladi, 1,5 V gacha razryadlanishi mumkin, 2,4 V gacha zaryadlanishi mumkin; Qo'llanilishlarda 6 ta bitta hujayrali qo'rg'oshin-kislotali batareyalar ko'pincha ketma-ket ulanadi va 12 V, shuningdek 24 V, 36 V, 48 V va boshqalar nominal qo'rg'oshin-kislotali batareya hosil qiladi.
Nikel-kadmiy batareyasi (ko'pincha qisqartirilgan NiCd, "nye-cad" deb talaffuz qilinadi) mashhur akkumulyator turidir. Batareya elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun kimyoviy moddalar sifatida nikel gidroksid (NiOH) va kadmiy metall (Cd) dan foydalanadi. Qo'rg'oshin-kislotali batareyalarga qaraganda yaxshiroq ishlashiga qaramay, ular og'ir metallarni o'z ichiga oladi va tashlab yuborilgandan keyin atrof-muhitni ifloslantiradi.
Nikel-kadmiy batareyasi 500 martadan ortiq zaryadlash va tushirishga chidamli, tejamkor va bardoshli. Uning ichki qarshiligi kichik, nafaqat ichki qarshilik kichik, tez zaryadlanishi mumkin, balki yuk uchun katta tok ham berishi mumkin va zaryadsizlanish paytida kuchlanish o'zgarishi juda kichik, bu juda ideal shahar quvvat manbai batareyasi. Boshqa turdagi batareyalar bilan taqqoslaganda, nikel-kadmiy batareyalari ortiqcha zaryadlash yoki ortiqcha zaryadsizlanishga bardosh bera oladi.
Nikel-metal gidridli batareyalar vodorod ionlari va metall nikeldan iborat bo'lib, quvvat zaxirasi nikel-kadmiy batareyalariga qaraganda 30% ko'proq, nikel-kadmiy batareyalariga qaraganda yengilroq, xizmat muddati uzoqroq va atrof-muhitni ifloslantirmaydi, ammo narxi nikel-kadmiy batareyalariga qaraganda ancha qimmat.
Lityum batareyasi - bu suvsiz elektrolit eritmasidan foydalanadigan manfiy elektrod materiali sifatida lityum metall yoki lityum qotishmasi sinfidir. Lityum batareyalarni keng ikki toifaga bo'lish mumkin: lityum metall batareyalar va lityum ion batareyalar. Lityum-ion batareyalar metall holatda lityumni o'z ichiga olmaydi va qayta zaryadlanadi.
Lityum metall batareyalar odatda marganets dioksidini musbat elektrod materiali sifatida, lityum metall yoki uning qotishma metallini manfiy elektrod materiali sifatida ishlatadigan va suvsiz elektrolit eritmalaridan foydalanadigan batareyalardir. Lityum batareyaning material tarkibi asosan: musbat elektrod materiali, manfiy elektrod materiali, diafragma, elektrolit.
Katod materiallari orasida eng ko'p ishlatiladigan materiallar lityum kobaltat, lityum marganat, lityum temir fosfat va uchlamchi materiallar (nikel-kobalt-marganets polimerlari) hisoblanadi. Musbat elektrod materiali katta ulushni egallaydi (musbat va manfiy elektrod materiallarining massa nisbati 3:1 ~ 4:1), chunki musbat elektrod materialining ishlashi lityum-ion batareyaning ishlashiga bevosita ta'sir qiladi va uning narxi batareyaning narxini bevosita belgilaydi.
Salbiy elektrod materiallari orasida hozirgi salbiy elektrod materiallari asosan tabiiy grafit va sun'iy grafitdir. O'rganilayotgan anod materiallari nitridlar, PAS, qalay asosidagi oksidlar, qalay qotishmalari, nano-anod materiallari va boshqa ba'zi intermetallik birikmalardir. Lityum batareyalarning to'rtta asosiy komponentlaridan biri sifatida salbiy elektrod materiallari batareya quvvati va sikl ishlashini yaxshilashda muhim rol o'ynaydi va lityum batareya sanoatining o'rta yo'nalishlarining markazida turadi.
Yoqilg'i xujayrasi yonmaydigan jarayonda elektrokimyoviy energiyani konvertatsiya qilish moslamasidir. Vodorod (boshqa yoqilg'ilar) va kislorodning kimyoviy energiyasi uzluksiz elektr energiyasiga aylanadi. Ish printsipi shundaki, H2 anod katalizatorining ta'sirida H+ va e- ga oksidlanadi, H+ proton almashinuv membranasi orqali musbat elektrodga yetib boradi, O2 bilan reaksiyaga kirishib, katodda suv hosil qiladi va e- tashqi zanjir orqali katodga yetib boradi va uzluksiz reaksiya tok hosil qiladi. Yoqilg'i xujayrasi "batareya" so'ziga ega bo'lsa-da, u an'anaviy ma'noda energiya saqlash moslamasi emas, balki energiya ishlab chiqarish moslamasi bo'lib, bu yonilg'i xujayralari va an'anaviy batareyalar o'rtasidagi eng katta farqdir.
Termik zarba sinov kamerasi: Bu kamera batareyalar ish paytida yuz berishi mumkin bo'lgan tez harorat o'zgarishlarini simulyatsiya qiladi. Batareyalarni yuqori haroratdan past haroratga tez o'tish kabi haddan tashqari harorat o'zgarishlariga duchor qilish orqali biz ularning harorat o'zgarishi sharoitida ishlashi va ishonchliligini baholashimiz mumkin.
Ksenon lampaning qarishini sinov kamerasi: Ushbu uskuna batareyalarni ksenon lampalarning kuchli yorug'lik nurlanishiga duchor qilish orqali quyosh nuri sharoitlarini takrorlaydi. Ushbu simulyatsiya uzoq vaqt yorug'lik ta'sirida batareyaning ishlash qobiliyatining pasayishi va chidamliligini baholashga yordam beradi.
UV qarish sinov kamerasi: Bu kamera ultrabinafsha nurlanish muhitini taqlid qiladi. Batareyalarni UV nurlari ta'siriga duchor qilish orqali biz ularning uzoq muddatli UV ta'sir sharoitida ishlashi va chidamliligini simulyatsiya qilishimiz mumkin.
Ushbu sinov uskunalarining kombinatsiyasidan foydalanish batareyalarning charchoq va ishlash muddatini keng qamrovli sinovdan o'tkazish imkonini beradi. Shuni ta'kidlash kerakki, ushbu sinovlarni o'tkazishdan oldin, aniq va xavfsiz sinov protseduralarini ta'minlash uchun tegishli xavfsizlik qoidalariga rioya qilish va sinov uskunalarining foydalanish ko'rsatmalariga qat'iy rioya qilish juda muhimdir.
Nashr vaqti: 2023-yil 12-sentabr
