Favqulodda yoritish uchun batareya texnologiyasi

Keng tarqalgan konsensus shundan iboratki, taxminan o'n to'qqizinchi asrning o'rtalaridan beri ishlatilgan elektr energiyasi ancha oldin topilgan bo'lsa ham, bu dunyo aholisiga sezilarli ijobiy ta'sir ko'rsatgan eng katta kashfiyotlardan biridir.

Batareyalar hamma joyda qo'llanilishi va kompyuterlar va uyali telefonlar kabi kichik qurilmalardan tortib, transport vositalari va furgonlar kabi kattaroq qurilmalarga qadar keng turdagi qurilmalarni quvvatlantirish ma'nosida odatiy holdir.

Har bir inson ikki yoki undan ortiq hujayrali kimyoviy qurilmani "batareya" deb atasa-da, to'g'ri atama aslida "hujayra" dir, chunki "batareya" so'zi harbiy ma'noga ega va birgalikda ishlaydigan qurollarga ishora qiladi. Ushbu kimyoviy qurilma kimyoviy energiyani saqlash qobiliyatiga ega, u to'g'ridan-to'g'ri oqimga aylanadi. Bugungi kunda bozorda batareyalarning xilma-xilligi deyarli cheksizdir, ular soatlarda ishlatiladigan kichik birlamchi batareyalardan tortib, energiya saqlash uchun ishlatiladigan megavatt quvvatga ega ulkan ikkilamchi batareyalargacha, kerak bo'lganda shaharlar va shaharlarni energiya bilan ta'minlaydi.

Asosan ikki xil turdagi batareyalar mavjud va ularni birlamchi batareyalar deb tasniflash mumkin, ya'ni u qayta zaryadlanmaydi va "uni ishlating va yig'ing" (lekin, albatta, qayta ishlanadigan) turi hisoblanadi. mahsulot yoki ikkilamchi batareya bo'lib, u qayta zaryadlanuvchi va ikki faoliyat sohasiga to'g'ri keladi. Ushbu turdagi batareyalar elektr jihozlari, masalan, soatlar, soatlar va bolalar o'yinchoqlari uchun ishlatiladi. Birinchidan, uyali telefonlar yoki noutbuklar kabi qurilmalarni zaryadlash va zaryadsizlantirish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan batareyalar mavjud yoki ikkinchidan, elektr mashinalarda kerak bo'lganda zaryadlanadigan va keyin quvvat beradigan batareyalar mavjud. Favqulodda yoritish uchun ishlatiladigan ushbu ikkinchi tur bilan batareya doimiy ravishda zaryadlangan va binoning asosiy elektr tizimi zarur energiyani chiqarib tashlagan taqdirda elektr energiyasi bilan ta'minlashga tayyor.

Birlamchi batareyalar uchun ko'pincha ishqoriy, sink / uglerod va yaqinda lityum bilan turli xil kimyoviy moddalar ishlatiladi. Ushbu kimyoviy moddalar "quruq hujayralar" deb nomlanadi, chunki ular oqim o'tishi uchun ho'l pasta elektrolitiga muhtoj emas. Qo'rg'oshin kislotasi xujayralari texnologiyasi birinchi marta ikkilamchi akkumulyatorlar uchun ishlab chiqilganda, boshqa barcha batareyalar birlamchi turdagi edi. Qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlar, shuningdek, SLI batareyalari (Ishga tushirish/chiroqlar/olovlash) batareyalari sifatida ham tanilgan, ular suyuq elektrolitni o'z ichiga olganligi sababli "ho'l hujayralar" deb ataladi. Ular eng kichik 1Ah dan 12,000Ah gacha boʻlgan turli oʻlchamlarda keladi. Ushbu texnologiya turli xil kuchlanishlarda binolar ichida energiyani markaziy ravishda saqlash uchun ishlatilgan va favqulodda chiroqlar uchun zarur bo'lganda markaziy batareya tizimlarini ishga tushirish uchun quvvat beradi.

Batareya texnologiyasi rivojlangan sari, nikel-kadmiyli batareyalar, undan keyin nikel-metall gidridli batareyalar va hatto yaqinda standart sifatida qabul qilingan litiy-ionli batareyalar paydo bo'ldi. Batareya xujayralari ishlab chiqaradigan kuchlanish odatda juda past kuchlanishdan 3-4 voltgacha o'zgarib turadi, qo'shimcha hujayralarni o'rnatish orqali kattaroq kuchlanish va katta oqim ta'minotiga erishiladi. Parallel kontaktlarning zanglashiga olib o'rnatilgan hujayralar tomonidan ishlab chiqarilgan kollektiv hujayralar ko'proq oqimni ta'minlaydi, ketma-ket zanjirda joylashgan hujayralar tomonidan ishlab chiqarilgan jamoaviy hujayralar esa ko'proq kuchlanish hosil qiladi, bu ham yuqori oqim va kuchaygan kuchlanish uchun yechim beradi.

NI-Cd (Ni-Cad)=NICKEL CADMIUM Bu eng qadimgi akkumulyator texnologiyalaridan biri bo‘lib, ushbu akkumulyator turlarining afzalliklari orasida uning mukammal ishonchliligi, turli haroratlarda yuqori zaryadsizlanish tezligiga bardosh berish qobiliyati va uzoq muddat foydalanish kiradi. saqlash va ishlash muddati. Ushbu batareyalar nikel oksidi (NiOOH) katodi va metall kadmiy (Cd) anodidan foydalangan holda taxminan 1,2 volt kuchlanish hosil qiladi. Zaryadlashdan keyin qisman zaryadsizlanishning asosiy kamchiligi shundaki, batareya vaqt o'tishi bilan maksimal zaryadlash qobiliyatini kamaytiradigan "xotira" ni yo'qotadi. Bundan tashqari, ular haddan tashqari zaryadlanganda zarar etkazilishi mumkin. Ushbu Ni-Cd batareyalarining afzalligi shundaki, ular yuqori tezlikda zaryadlash va zaryadsizlanishni amalga oshirish, shuningdek, keng harorat oralig'ida ishlash qobiliyatiga ega.

Ni-MH yoki nikel metall gidridi nikel oksidi (NiOOH) va metall qotishmasidan foydalanadigan nisbatan yangi texnologiyadir. Zaryadlash jarayonida vodorod metall gidridni ishlab chiqarish uchun saqlanadi, keyinchalik u tushirish vaqtida chiqariladi. Ushbu texnologiya 3000 tsiklning umr ko'rish muddatiga ega. Shunga qaramay, u bir xil o'lchamdagi litiy-ion hujayra sig'imining atigi 60 foiziga ega. Nikel metall gidridli xujayrasi ekvivalent o'lchamdagi nikel-kadmiy batareyasidan ikki-uch baravar ko'p quvvatga ega bo'lishi mumkin. Ba'zi eskirgan akkumulyator texnologiyalaridan farqli o'laroq, ular kadmiy, simob yoki qo'rg'oshinni o'z ichiga olmaydi, chunki ular ekologik jihatdan xavfsiz deb hisoblanadi.

LI-ION - lityum ion E'tiborga olish kerak bo'lgan birinchi narsa shundaki, akkumulyatorlarning ikki turi mavjud: litiy va litiy ion. Birinchisi bir martalik foydalanish uchun asosiy batareya bo'lsa, ikkinchisi qayta zaryadlanishi mumkin bo'lgan ikkinchi batareyadir. So'nggi yillarda sanoat 1970-yillarda Lityum-Ion texnologiyasining paydo bo'lishi tufayli inqilobni ko'rdi, u hozirda mobil telefonlar va noutbuklardan tortib transportning barcha turlariga qadar keng turdagi qurilmalarda qo'llaniladi. Lityum-ion batareyasining quvvatini belgilaydigan katod, oqim oqimini ta'minlaydigan anod, tuzlar, erituvchilar va qo'shimchalardan tashkil topgan elektrolit va nihoyat, kontaktlarni ushlab turish uchun to'siq vazifasini bajaradigan ajratuvchi. alohida. Bo'shatish jarayonida lityum ionlari manfiydan musbatga, so'ngra batareya zaryadlanayotganda yana qaytib keladi. Uning ishlash muddati 500–1,000 siklni tashkil qiladi, chunki yuqori haroratli sharoitlarda ishlash ishning beqarorlashishiga olib kelishi mumkin.