Ავტომობილების ბატარეის ტექნოლოგიის მეცნიერება

როგორ მუშაობს მანქანის კვების ელემენტი?

იცხოვრე და მჟავა ორი რამეა, რომელთა უმრავლესობამ კარგად იცის, რომ თავიდან ავიცილოთ. Lead არის მძიმე ლითონის, რომელიც შეიძლება გამოიწვიოს მთელი სამრეცხაო ჩამონათვალი ჯანმრთელობის პრობლემები, და მჟავა არის, ასევე, მჟავა. სიტყვის უბრალო ნახსენები გულისხმობს ბალახოვანი მწვანე სითხეების გამოსახულებებს და მსოფლიო ბატონობის მწვავე მეცნიერებს.

მაგრამ შოკოლადისა და არაქისის კარაქის მსგავსად, ტყვიის და მჟავას არ მოსწონს, მაგრამ ისინი ამას აკეთებენ. ტყვიის და მჟავის გარეშე ჩვენ არ გვქონდა მანქანის ბატარეები და მანქანის ბატარეების გარეშე, ჩვენ არ გვექნებოდა რაიმე თანამედროვე აქსესუარები ან ძირითადი საჭიროებები, როგორიცაა ფარები, რომლებიც საჭიროებენ ელექტრულ სისტემას. ასე რომ, ზუსტად როგორ მოხდა ეს ორი სასიკვდილო ნივთიერებები, რომლებიც ქმნიან საავტომობილო ელექტრონული სისტემების როკ-მყარი საფუძველს? პასუხი, ფრაზაზე სესხის აღება, არის ელემენტარული.

ელექტრო ენერგიის შენახვის მეცნიერება

ელექტრო ბატარეები უბრალოდ შენახვის ჭურჭელია, რომლებსაც შეუძლიათ შეასრულონ ელექტრული მუხტი და დატვირთვისას. ზოგიერთი ბატარეები შეუძლია შექმნას ელექტროენერგია მათი ძირითადი კომპონენტებისგან, როგორც კი ისინი შეიკრიბებიან. ეს ბატარეები უწოდებენ პირველადი ელემენტებს , და ისინი, როგორც წესი, განადგურებულია ბრალდებით. მანქანის ბატარეები შეესაბამება ელექტრო ბატარეის სხვადასხვა კატეგორიას, რომელიც შეიძლება ჩაითვალოს, განთავისუფლდეს და ისევ და ისევ. ეს მეორადი ბატარეები იყენებენ შექცევადი ქიმიური რეაქციის გამოყენებას, რომელიც განსხვავდება ერთი ტიპის მრავალჯერადი ბატარეისგან.

თვალსაზრისით, რომ ადამიანების უმრავლესობას შეუძლია ადვილად ესმის, AA ან AAA ბატარეები, რომ იყიდეთ მაღაზიაში, გამყარებაში თქვენს დისტანციურ კონტროლში, შემდეგ კი გადაყარეთ, როდესაც იღუპებიან პირველადი ბატარეები. ისინი იკრიბებიან, როგორც წესი, თუ რომელიმე თუთია-ნახშირბადის ან თუთიის და მანგანუმის დიოქსიდის უჯრედებიდან, ისინი შეძლებენ ელექტროენერგიის გარეშე განაწილებას. როდესაც ისინი იღუპებიან, თქვენ გადაყარეთ ისინი ან გაუფრთხილდი მათ, თუ გსურთ.

რა თქმა უნდა, შეგიძლიათ შეიძინოთ იგივე AA ან AAA ბატარეები "მრავალჯერადი დატენვის" ფორმაში, რაც უფრო მეტს ხარჯავს. ეს მრავალჯერადი დატენვის ბატარეები, როგორც წესი, იყენებენ ნიკელის კადმიუმს ან ნიკელის ლითონის ჰიდრიდს. განსხვავებით ტრადიციული "ტუტე" ბატარეები, NiCd და NiMH ბატარეები არ არის შესაძლებელი უზრუნველყოფს მიმდინარე დატვირთვის საფუძველზე ასამბლეის. ამის ნაცვლად, ელექტროძრავა გამოიყენება საკნებში, რაც იწვევს ქიმიურ რეაქციას ბატარეის ფარგლებში. ამის შემდეგ თქვენ აკრიფოთ ბატარეის დისტანციურ კონტროლში, და როცა იღუპება, ჩაათავსეთ იგი დამტენიში და ახდენს მიმდინარე რევერსიებს ქიმიური პროცესის დროს გამონადენის დროს.

მანქანის ბატარეები, რომლებიც იყენებენ ნიკელის ოქსიჰიდროქსიდისა და გოგირდმჟავას ნაცვლად, ლიდერობისა და გოგირდის მჟავის გამოყენებას, მსგავსია NiMH ბატარეები ფუნქციებში. როდესაც ელექტრომატარებელი გამოიყენება ბატარეასთან, ქიმიური რეაქცია ხდება და ელექტრული მუხტი ინახება. როდესაც დატვირთვა უკავშირდება ბატარეას, ეს რეაქცია შეცვლის და მიმდინარეობს გადატვირთვა.

ლიდერობისა და მჟავის ენერგიის შენახვა

თუ ლიდი და მჟავა იყენებენ ელექტრული მუხტის შენახვას არქაიში, ეს არის. პირველი ტყვიის მჟავა ბატარეა გამოიგონა 1850-იან წლებში და ბატარეის ბატარეა იმავე ძირითად პრინციპებს იყენებს. წლების მანძილზე შეიმჩნევა დიზაინი და მასალები, მაგრამ იმავე ძირითადი იდეაა პიესა.

ლითო-მჟავის ბატარეის დამუხრუჭებისას, ელექტროლიტი ხდება გოგირდის მჟავას ძალიან გამხსნელი, რაც ნიშნავს, რომ ძირითადად H20SO4- ის გარშემო H2SO4 მცურავია. ტყვიის ფირფიტები, რომლებიც შეიწოვება გოგირდის მჟავას, პირველ რიგში, სულფატს უბიძგებს. ბატარეაზე ელექტროენერგიის მიწოდება ხდება მაშინ, როდესაც ეს პროცესი უკუაგდებს. ტყვიის სულფატის ფირფიტები (უმეტესად) უპირატესობას მიმართავენ და გოგირდმჟავას განზავებული ხსნარი უფრო კონცენტრირებულია.

ეს არ არის ელექტრო ენერგიის შენახვის საშინლად ეფექტური გზა, იმის გათვალისწინებით, თუ რამდენად მძიმე და უმსხვილესი უჯრედები შედარებით ენერგეტიკულ სექტორს შეადგენენ, თუმცა ორი მიზეზით დღემდე იწვევენ ტყვიის მჟავა ბატარეებს. პირველი ეკონომიკის საკითხია; ტყვიის მჟავა ბატარეები ბევრად უფრო იაფია, ვიდრე ნებისმიერი სხვა ვარიანტი. სხვა მიზეზი ისაა, რომ ტყვიის მჟავას ბატარეები შეუძლია უზრუნველყონ უზარმაზარი რაოდენობით მოთხოვნის დინამიკა ერთდროულად, რაც მათ უნიკალურს შეეფერება ბატარეების დაწყებისას.

როგორ არის შენი ციკლი?

ტრადიციული მანქანის ბატარეები ზოგჯერ უწოდებენ SLI ბატარეებს , სადაც "SLI" დგას დაწყების, განათების და ივნისისთვის. ეს აბრევიატურა ასახავს მანქანის ბატარეის ძირითად მიზნებს, რადგან ნებისმიერი მანქანის ბატარეის მთავარი სამუშაოა დამონტაჟებული შემქმნელის საავტომობილო, განათება და ანთება ძრავამდე. ძრავის გაშვების შემდეგ, ალტერნატივა უზრუნველყოფს ყველა საჭირო ელექტროენერგიას და ბატარეის დამუხტვა.

ამ ტიპის გამოყენება არის არაწრფივი ტიპის მოვალეობა ციკლი, რომლითაც იგი უზრუნველყოფს მცირე რაოდენობით მოცულობას და სწორედ ესაა მანქანის ბატარეები სპეციალურად შემუშავებული. ამის გათვალისწინებით, თანამედროვე მანქანის ბატარეები შეიცავს ტყვიის თხელი ფირფიტებს, რაც საშუალებას იძლევა ელექტროლიტების ზემოქმედების მაქსიმალურ რაოდენობას და მოკლე პერიოდის განმავლობაში მაქსიმალურად ატმოსფეროს უზრუნველყოფას. ეს დიზაინი აუცილებელია იმის გამო, რომ უზარმაზარი მიმდინარე მოთხოვნები დამწყებთათვის.

დაწყებული ბატარეებისგან განსხვავებით, ღრმა ციკლის ბატარეები არის სხვა ტიპის ტყვიის მჟავა ბატარეა, რომლებიც განკუთვნილია "ღრმა" ციკლისათვის. ფირფიტების კონფიგურაცია განსხვავებულია, ამიტომ ისინი არ არიან კარგად მორგებული, რომ მოთხოვნილ მოთხოვნებზე დიდი რაოდენობით უზრუნველყონ. ნაცვლად ამისა, ისინი განკუთვნილია უფრო ნაკლები ძალაუფლებისთვის დროული დროისთვის. ციკლი "უფრო ღრმაა", რადგან ეს უფრო გრძელია, ვიდრე საერთო გამონადენი უფრო დიდია. დაწყებული ბატარეებისგან განსხვავებით, რომლებიც ავტომატურად იცვლება ყველა გამოყენების შემდეგ , ღრმა ციკლის ბატარეები შეიძლება ნელა დაიცვას-უსაფრთხო დონეზე, სანამ კვლავ შევსება. დაწყებული ბატარეების მსგავსად, მჟავა ბატარეების ღრმა ციკლი არ უნდა იქნეს გაწელილი რეკომენდებული დონის ქვემოთ, რათა თავიდან იქნას აცილებული მუდმივი დაზიანება.

სხვადასხვა პაკეტი, იგივე ტექნიკა

მიუხედავად იმისა, რომ ძირითადი ტექნოლოგია ტყვიის მჟავას ბატარეების გვერდით რჩება მეტნაკლებად იგივე, მასალების და ტექნიკის მიღწევებმა გამოიწვია რიგი ვარიაციები. ღრმა ციკლი ბატარეები, რა თქმა უნდა, გამოიყენოთ სხვადასხვა ფირფიტა კონფიგურაცია, რომელიც საშუალებას იძლევა ღრმა მოვალეობის ციკლი. სხვა ვარიაციები კიდევ უფრო მეტს ქმნის.

ტყვიამფრქვევის ბატარეის ტექნოლოგიის ყველაზე დიდი პროგრესი სავარაუდოდ სარქველების რეგულირებადია ტყვიის მჟავა (VRLA) ბატარეები. ისინი კვლავ იყენებენ ტყვიის და გოგირდის მჟავას, მაგრამ მათ არ აქვთ "დატბორილი" სველი უჯრედები. ნაცვლად ამისა, ისინი იყენებენ გელი უჯრედებს ან აბსორბირებულ შუშებს (AGM) ელექტროლიტებისთვის. ქიმიური პროცესი იგივეა, რაც ძირითად დონეზე, მაგრამ ეს ბატარეები არ ექვემდებარება off-gassing როგორც დატენიანებული საკანში ბატარეები არიან, არც ისინი დაუცველი გაჟონვის თუ tipped.

მიუხედავად იმისა, რომ VRLA ბატარეები აქვს რიგი უპირატესობები, ისინი ბევრად უფრო ძვირი წარმოება, ვიდრე ტრადიციული დატბორა საკანში ბატარეები. მაშინაც კი, როდესაც ტექნოლოგია განაგრძობს მარშრუტს, შანსი მაინც გაატარებთ უახლეს მეთოდს 1860 წლიდან ტექნოლოგიით, თქვენს ხუმრობით, თუ ჯერ კიდევ ელექტროენერგია. მაგრამ ეს სრულიად განსხვავებული ელემენტია ბატარეების თვალსაზრისით.