Waxqabadka sii daynta baytariyada kaydinta tamarta

Mid ka mid ah sifooyinka waxqabadka ugu muhiimsan eebaytariyada kaydinta tamartawaa waxqabadkooda dheecaan. Si loo qeexo hab-dhaqanka soo daynta batteriga ee xaalado kala duwan, waxaa lagama maarmaan ah in la cabbiro qalooca soo daynta batteriga, taas oo inta badan ah qalooc muujinaysa isbeddelka tamarta dareeraha waqti ka dib. Xaalado kala duwan oo dheecaan ah ayaa lagu gartaa xeelado dareere ah, iyo xeelado kala duwan oo dareere ah ayaa keeni doona qaloocyo dheecaan oo kala duwan. Xeeladaha sii daynta sida caadiga ah waxaa ka mid ah habka dheecaanka, soo saarista hadda, danab joojinta, iyo heerkulka jawiga.

Habka daadinta

Waxaa jira saddex siyaabood oo uu baytarigu ku soo dayn karo: Dheecaan joogto ah, dheecaan iska caabin joogto ah, iyo dareere koronto joogto ah. Qalloocyada dheecaanka caadiga ah ayaa lagu muujiyey Jaantuska 1-5, kaas oo muujinaya isbeddelada ku yimaadda soo daynta hadda, danabka, iyo awoodda wakhtiga sii daynta ee saddexdan hab ee sii daynta.

Inta lagu jiro sii daynta joogtada ah - iska caabinta, tamarta shaqaynta baytariga iyo sii daynta hadda si tartiib tartiib ah ayey u yaraanaysaa wakhti ka dib. Si la mid ah, si joogto ah - siideynta hadda, korantada shaqaynaysa ayaa sidoo kale hoos u dhacda marka hawsha sii dayntu socoto. Hoos u dhacan ku yimid korantada shaqaynaysa ee wakhtiga sii dheeraysa waxa sabab u ah kororka caabbinta gudaha ee baytariga. Intaa waxaa dheer, iyadoo la kordhinayo isticmaalka awoodda batteriga ee qalabka korontada, baabuurta korontada, iyo codsiyada kale, - siideynta joogtada ah ayaa noqonaysa mid aad u baahsan. Inta lagu jiro si joogto ah - Korontadu soo daynayso, danabku si joogto ah ayuu hoos u dhacayaa halka dheecaanku si joogto ah u kordho marka sii dayntu sii socoto.

Sii daynta hadda

Inta lagu jiro hawlgalka batteriga, hadda uu soo saaro waxa loo yaqaan dareeraha hadda jira. Ka sii daynta hadda waxa sidoo kale loo yaqaan heerka dheecaanka, waxaana inta badan lagu muujiyaa iyadoo la isticmaalayo heerka saacadii (sidoo kale loo yaqaan heerka saacada) iyo badiyaha.

Sicirka sii dayntu waxa uu tilmaamayaa heerka uu batarigu soo daayo, oo lagu qiyaasay wakhtiga sii daynta. Gaar ahaan, waa wakhtiga loo baahan yahay in si buuxda loo sii daayo awoodda batteriga iyada oo la isticmaalayo soo dayn gaar ah oo hadda socda, oo badanaa lagu muujiyo saacado (h). Tusaale ahaan, batteriga lagu qiimeeyay awoodda 10 amp-saacadood (A·h), haddii lagu sii daayo wakhtiga xaadirka ah ee 2A, heerka sii daynta u dhigma waa 5 saacadood (10A·h/2A=5h), taasoo la macno ah in batarigu ku shubayo qiime 5-saac ah.

Sicirka soo dayntu waxa uu tilmaamayaa qiimaha hadda jira, oo lagu muujiyey sida tiro badan oo ka mid ah awoodda lagu qiimeeyey batteriga, marka awoodda buuxda ee batteriga si buuxda loo sii daayo muddo cayiman gudaheed. Tusaale ahaan, sii daynta 2C macneheedu waxa weeye sii dayntu waa laba jeer inta batteriga lagu qiimeeyay, inta badan waxaa matala 2C (halkaas oo C ka dhigan tahay awoodda lagu qiimeeyay batteriga). Batari leh awood lagu qiimeeyay 10A·h, 2C sii dayn (waxaa jirta arin xaga cabirka halkan ah, ie, unugyada awooda iyo hadda isku mid maaha, laakiin tani waa isticmaalka caadiga ah, markaa lama bedeli doono) macnaheedu waa sii daynta hadda waa 2 x 10=20 (A), oo u dhiganta heerka soo daynta 0.5h. Noocyada kala duwan iyo nashqadaha baytariyadu waxay leeyihiin laqabsi kala duwan si ay ula qabsadaan xaaladaha sii daynta: qaar ayaa aad ugu habboon dareeraha hoose{12}}halka kuwa kale ay si fiican ugu shaqeeyaan qulqulka sare. Guud ahaan, heerarka sii daynta ka yar ama la mid ah 0.5C waxaa loo yaqaan heerar hoose; kuwa u dhexeeya 0.5C iyo 3.5C waxa loo yaqaan heerar dhexdhexaad ah; kuwa u dhexeeya 3.5C iyo 7C waxa lagu magacaabaa heerar sare; kuwa dhaafa 7C waxaa loogu yeeraa ultra{20}} heerar sare.

danab joojinta

Inta lagu jiro soo saarista batteriga, qiimaha korantada ee bilowga ah waxaa lagu qeexay inuu yahay bilawga shaqada; marka danabku uu hoos ugu dhaco meel aan sii dayn dheeraad ahi ku haboonayn, bartan danab waxa loo yaqaan danabka joojinta. Qiimaha gaarka ah ee danab joojintan waxaa inta badan dejiya tijaabiyaha iyadoo ku saleysan shuruudaha imtixaanka dhabta ah iyo khibradii hore.

Korantada joojinta go'an way kala duwan tahay iyadoo ku xiran xaaladaha kala duwan ee dareeraha iyo saameynta ay ku leeyihiin awoodda batteriga iyo cimriga. Danabyada joojinta hoose waxaa sida caadiga ah lagu isticmaalaa jawi hoose{1}}kululadu hooseyso -xaaladaha dareeraha hadda jira, halka korontada joojinta sare inta badan lagu dejiyo hoos - xaaladaha dareeraha hadda. Tani waa sababta oo ah isku xidhka u dhexeeya electrodes-ka baytariga ayaa si aad ah u kordheysa inta lagu jiro hooseeyo-kulka ama sare - dareeraha hadda jira, taas oo keentay isticmaalka aan dhamaystirnayn ee walxaha firfircoon iyo hoos u dhaca danabka. Sidaa darteed, si habboon hoos u dhigista tamarta joojinta waxay caawisaa sii deynta tamar badan. Taa beddelkeeda, marka la isticmaalayo dareere hoose{9}} hadda, qaybaha firfircoon ee batteriga ayaa si buuxda looga faa'iidaystaa. Xaaladdan oo kale, kordhinta danab joojinta si loo xaddido qulqulka qoto dheer waxay si wax ku ool ah u kordhin kartaa nolosha guud ee batteriga.

Heerkulka deegaanka

Sida ku cad Jaantuska 1-6, heerkulka jawigu wuxuu saameyn weyn ku leeyahay qalooca dheecaanka. Heerkulka sare, qalooca dheecaanku wuxuu muujiyaa isbeddel yar; si kastaba ha ahaatee, marka heerkulku hoos u dhaco, isbeddelkani wuxuu noqonayaa mid aad u daran. Sababta aasaasiga ah ayaa ah in heerkulka hooseeya, heerka guuritaanka ee ions uu hoos u dhaco, taasoo keenta kororka caabbinta gudaha ohmic. Xaaladaha ba'an, haddii heerkulku aad u hooseeyo, elektrolytka ayaa laga yaabaa inuu qaboojiyo, taas oo caqabad ku ah habka caadiga ah ee soo saarista batteriga. Intaa waxaa dheer, heerkulka hoose, polarization electrochemical iyo polarization-fiirsashada si isku mid ah ayaa loo wanaajiyey, taas oo sii kordhinaysa heerka qudhunka ee qalooca dheecaanka.

Jaantuska 1 -6 Ku soo daaya qalooca baytariyada acid-ashitada ee heerkul deegaan oo kala duwan

Awood iyo awood gaar ah

Awoodda baytarigu waxa ay tilmaamaysaa xadiga korontada ee laga heli karo batteriga marka la eego xaaladaha sii daynta qaarkood. Cutubka waxaa badanaa lagu muujiyaa sida ampere{1}}saac (Ah). Iyada oo ku xidhan xaaladda dhabta ah, awoodda batteriga waxaa loo sii kala qaybin karaa awoodda aragtida, awoodda dhabta ah, iyo awoodda la qiimeeyay.

Awoodda aragtida (Co) waxaa loola jeedaa qadarka korontada ee lagu bixin karo xaaladaha ku habboon marka walxaha firfircooni ay si buuxda uga qaybqaataan fal-celinta korantada ee batteriga. Qiimahan waxaa lagu xisaabiyaa iyadoo lagu salaynayo tirada walxaha firfircoon, iyadoo la raacayo sharciga Faraday. Xeerka Faraday waxa uu dhigayaa in uu jiro xidhiidh toos ah oo saami qaybsi ah oo ka dhexeeya tirada walxaha ka qaybqaadanaya falcelinta electrode-ka iyo xadiga kharashka uu ku wareejinayo; marka 1 mol oo ah walxo firfircooni ay ka qayb qaadato habka korantada kiimikaad ee baytariga, waxa ay sii dayn kartaa lacag u dhiganta 26.8 Ah ama 1 farad (F). Sidaa darteed, qaacidada xisaabinta ee soo socota ayaa jirta:

Qaaciddada, m waa cufnaanta walaxda firfircoon marka ay si buuxda uga jawaabto; n waa tirada elektarooniga ah ee la helay ama lumay inta lagu jiro falcelinta socodka; iyo M waa cufka molar ee walaxda firfircoon.

Qaaciddada, K waxaa loo yaqaannaa kiimiko kiimikaad oo u dhiganta walaxda firfircoon.

Sida lagu muujiyey isla'egta (1.5), awoodda aragtiyeed ee korantada waxay la xiriirtaa tirada walxaha firfircoon iyo kuwa u dhigma korantada. Iyada oo tiro isku mid ah walxaha firfircoon, yaraanta u dhiganta korantada kiimikaad, way sii weynaataa awoodda aragtida. U dhigma kiimikaad kiimikaad ee qalabka korantada qaarkood waxa lagu muujiyay shaxda 1-3.

Jadwalka 1-3 Wax u dhigma Korantada Kiimikada Qaar ka mid ah Qalabka Electrode

Intaa waxaa dheer, fikradaha awoodda dhabta ah iyo awoodda la qiimeeyay ayaa badanaa la isticmaalaa. Awoodda dhabta ahi waxa ay tilmaamaysaa wadarta tirada korantada ee batarigu ku bixin karo xaalado gaar ah. Awoodda dhabta ah kuma koobna oo kaliya qiimaha ugu sarreeya ee aragtida laakiin sidoo kale xaaladaha sii daynta gaarka ah.

Awoodda la qiimeeyay, dhanka kale, waa jaangooyooyin loogu talagalay batteriga inta lagu jiro habka naqshadeynta iyo wax soo saarka; taas oo ah, awoodda wax-soo-saarka ugu yar ee uu batteriga ku guulaysto marka la eego xaaladaha sii daynta ee cayiman, oo sidoo kale loo yaqaan awoodda magaca.

Marka la is barbar dhigo noocyada kala duwan ee baytariyada isku taxane ah, awood gaar ah ayaa caadi ahaan loo isticmaalaa qiimaynta. Gaar ahaan, awoodda gaarka ahi waxa ay tilmaamaysaa xadiga korantada uu batarigu ku bixin karo cufka ama mugga, ie, awoodda mugga gaarka ah (Ah/kg) iyo mugga gaarka ah (Ah/L). Waxaa muhiim ah in la ogaado in marka la xisaabinayo cufka iyo mugga batteriga, marka lagu daro tixgelinta qalabka elektiroonigga ah iyo electrolyte, qaybaha kale ee batteriga waa in sidoo kale la tixgeliyaa, sida daboolka, kala-soocida, iyo qaybaha la xiriira. Gaar ahaan batariyada kaydinta iyo unugyada shidaalka, wadarta tirada guud iyo mugga ayaa sidoo kale ku jira dhammaan qalabka lagama maarmaanka ah ee lagama maarmaanka ah, sida taangiyada kaydinta dareeraha, qalabka wax qabad (loogu talagalay baytariyada kaydinta), ama kaydinta walxaha firfircoon iyo hababka sahayda, nidaamyada xakamaynta, unugyada kuleylka, iwm (unugyada shidaalka).

Marka la soo bandhigo fikradda awoodda gaarka ah, waxaan is barbardhigi karnaa waxqabadka baytariyada noocyada iyo cabbirrada kala duwan. Awoodda batterigu waxay u qaybsan tahay awoodda aragtida iyo awoodda dhabta ah; u dhiganta, awoodda gaarka ah waxay sidoo kale leedahay dhinacyo aragti iyo dhab ah.

Tamar iyo tamar gaar ah

Tamarta baytarigu waxa ay tilmaamaysaa wadarta tamarta korantada ee batteriga marka uu qabanayo shaqada xaaladaha dareere gaar ah, guud ahaan lagu muujiyay watt{0}}saacadaha (W·h). Tamarta baytarigu waxa kale oo ay leedahay tamar aragtiyeed iyo tamar dhab ah.

Iyadoo loo maleynayo in batterigu uu ku sii jiro dheellitirka inta lagu jiro soo saarista iyo korantada sii deynteedu waa mid joogto ah oo la mid ah xoogga elektaroonigga ah, iyo sidoo kale qaadashada dhammaan walxaha firfircoon ee ka qaybqaata falcelinta kiimikada, markaa tamarta uu bixiyo batteriga waa inay la mid tahay tamarteeda ugu sareysa Wo.

Tamarta aragtida baytarigu waa shaqada ugu badan ee aan -shaqada mugga ah ee uu qabto batteriga hoostiisa heerkul joogto ah, cadaadis joogto ah, iyo xaaladaha dareeraha la rogi karo.

Tamarta dhabta ah (W) waxaa loola jeedaa tamarta dhabta ah ee uu bixiyo baytarigu marka la eego xaaladaha sii daynta qaarkood. Waxaa tiro ahaan lagu soo saaray iyadoo lagu dhufto awoodda dhabta ah celceliska tamarta shaqaynaysa. Sababtoo ah walxaha firfircoon ee ku jira batteriga si buuxda looma isticmaali karo, oo korantada shaqaynaysa inta badan way ka hoosaysaa xoogga farsamada farsamada, tamarta dhabta ahi had iyo jeer way ka yar tahay tamarta aragtida.

Tamar gaar ah waxa loola jeedaa tamarta uu sii daayo batari cufka ama halbeeg kasta. Soosaarka tamarta halbeegkii batteriga waxaa lagu qeexaa inuu yahay tamar gaar ah, oo sida caadiga ah lagu cabbiro watt{1}}saacadaha kiiloogaraam (Wh/kg). Soosaarka tamarta halbeegga batteriga waxaa lagu qeexaa inuu yahay tamar gaar ah, sida caadiga ah lagu muujiyey watt-saacadaha litirkiiba (Wh/L). Intaa waxaa dheer, fikradda tamarta gaarka ah ayaa loo sii kala qaybin karaa aragti (W) iyo dhab (W), halkaas oo tamar gaar ah oo baaxad leh lagu xisaabin karo iyadoo la adeegsanayo isla'egta (1.9):

Qaaciddada, K+ waa kiimiko kiimiko ah oo u dhigma walxaha korantada togan; K - waa kiimiko kiimiko ah oo u dhiganta walxaha korantada taban; iyo E waa batariyada korantada.

Awood iyo awood gaar ah

Awoodda baytarigu waxa ay tilmaamaysaa wax soo saarka tamarta ee batteriga halbeeg kasta marka la eego xaalado gaar ah oo dareere ah, unugga cabbirkiisuna waa watt (W) ama kilowatt (kW). Marka awoodda wax-soo-saarka la tixgeliyo marka loo eego cufka ama mugga batteriga, fikradda awood gaar ah ayaa la helayaa. Gaar ahaan, awoodda gaarka ah ee baaxadda waxay cabbirtaa inta watt ee koronto ee cufka batarigu bixin karo, unuggiisuna waa W/kg; halka awood gaar ah oo mug leh ay ka tarjumayso awooda uu dhaliyo halbeeg batari ah, unug u dhigmana waa W/L.

Awoodda iyo quwadda gaarka ah waxay tilmaamayaan heerka soo daynta batteriga. Awood batari sare waxay ka dhigan tahay in batarigu ku soo dayn karo heerar sare oo hadda jira ama sarreeya. Tusaale ahaan, batteriga zinc{2}Silver wuxuu gaari karaa awood gaar ah oo ka badan 100 W/kg marka lagu sii daayo cufnaanta hadda jirta, taasoo muujineysa iska caabin hoose oo gudaha ah iyo waxqabad sare oo wanaagsan- Taas bedelkeeda, zinc{6} baytari unugga qallalan ee manganese waxa uu gaadhi karaa oo keliya awood gaar ah oo ah 10 W/kg marka uu ku shaqaynayo cufnaanta hadda hoose, taas oo muujinaysa iska caabin sare oo gudaha ah iyo mid liidata{10} Si la mid ah tamarta batteriga, korontadu waxay sidoo kale leedahay awood aragtiyeed iyo awood dhab ah.

Awood aragtiyeedka batteriga waxaa lagu tilmaami karaa sida:

Qaaciddada, t waa waqti; Co waa awoodda aragtida ee batteriga; aniguna hadda ayaan ahay.

Awoodda dhabta ah ee batteriga waa inay noqotaa:

Qaaciddada, I²R waxay u taagan tahay awoodda uu isticmaalo iska caabbinta gudaha ee batteriga. Awooddani waxtar uma laha culayska la saaray; asal ahaan waxa loo beddelaa tamarta kulaylka waxaana loo sii daayaa kulayl ahaan.

Nolosha meerto

Wixii baytariyada, wareegga nolosha, ama wareegga isticmaalka, waa mid ka mid ah tilmaamayaasha ugu muhiimsan ee lagu qiimeeyo waxqabadka batteriga. Kharash kasta oo dhammaystiran- wareegtada sii dayntu waxa loo tixgaliyaa wakhti wakhti batteriga ah

Kharashka gaarka ah- xaaladaha sii daynta, tirada wareegyada batarigu u adkeysan karo ka hor inta aanu awoodiisu hoos ugu dhicin qiime cayiman ayaa lagu qeexaa sida meertada nolosha ama wareegga isticmaalka. Inta ay sii dheeraato nolosha meertada, waxay sii fiicnaan doontaa waxqabadka wareegga batteriga. Noocyada kala duwan ee baytariyadu waxay muujiyaan nolol wareeg oo kala duwan; tusaale ahaan, nikkel{3} baytariyada cadmium waxay gaadhi karaan kumanaan wareegyo ah, halka zinc{4}} baytariyada lacagta ahi ay leeyihiin wareegyo aad u yar, qaar xataa in ka yar boqol. Waxaa habboon in la ogaado in xitaa baytariyada isku midka ah ay yeelan karaan nolol wareeg ah oo kala duwan sababtoo ah kala duwanaanshaha qaab dhismeedka gudaha.

Nolosha meertada batteriga waxaa saameeya arrimo kala duwan. Marka lagu daro isticmaalka saxda ah iyo dayactirka, dhinacyada muhiimka ah ee soo socda ayaa sidoo kale khuseeya: ① ​​Inta lagu jiro kharashka - wareegyada dheecaanka, aagga dusha walaxda firfircoon ayaa si tartiib tartiib ah hoos u dhacda, taasoo keenta kororka cufnaanta hadda jirta iyo xoojinta polarization; ② Qaybaha firfircoon ee electrodes-ka ayaa go'i kara ama wareejin kara; ③ Inta lagu jiro hawlgalka batteriga, walxaha korantada qaarkood ayaa laga yaabaa inay daxaloobaan; ④ Dendrites-ka ku sameysma electrodes-ka inta lagu jiro baaskiil wadida waxay sababi karaan wareegyo gaaban gudaha batteriga; ⑤ Kala-soocida waxaa laga yaabaa inuu dhaawacmo; ⑥ Qaabka kristaalka ah ee walaxda firfircooni waxay isbedeshaa inta lagu jiro kharashka soo noqnoqda - wareegyada sii daynta, oo hoos u dhigaya hawshiisa.

Waxqabadka kaydinta

Waxqabadka kaydinta batteriga waxa loola jeedaa heerka lumitaanka tamarta dabiiciga ah ee ku dhex jira batteriga marka uu ku jiro meel furan{0}xaalad wareeg ah oo hoos timaada xaalado deegaan oo gaar ah (sida heerkulka iyo qoyaanka). Dhacdadan waxa kale oo loo yaqaan is-daynta - Haddii saamiga tamarta luminta inta lagu jiro kaydinta ay yar tahay, waxay muujinaysaa in batterigu leeyahay waxqabadka kaydinta oo aad u fiican.

Marka batarigu ku jiro meel furan- xaalad wareeg ah, in kasta oo aanu tamar koronto siinaynin dibadda, haddana waxa uu maraa habka iskii u daadinta Dhacdadani waxay inta badan sabab u tahay degenaansho la'aanta kuleyliyaha korantada ee deegaanka elektrolytka, taasoo keenta falcelin isbiirsaday oo iskiis ah oo u dhexeeya electrodes-ka. Xataa marka ay jiraan xaalado qalalan, haddii shaabaddu aysan ku filneyn, soo gelida arrimaha dibadda sida hawada ama qoyaanka waxay weli kicin kartaa is-sii dayn - saameyn ku yeelashada gudaha batteriga.

Qiimaha is-dhaafka ah-sidoo kale waxa lagu qeexi karaa inta maalmood ee ay qaadanayso awoodda batteriga si ay hoos ugu dhacdo qiime cayiman marka la kaydiyo, oo loo yaqaanno nolosha shelf. Waxaa jira nolol shelf qallalan iyo nolosha shelf qoyan. Tusaale ahaan, batteriga kaydinta, iyada oo aan lagu darin electrolyte ka hor inta aan la isticmaalin, waxaa lagu kaydin karaa wakhti dheer; baytariyada noocan oo kale ah waxay yeelan karaan nolol qallalan oo dheer. Kaydinta korantada waxaa loo yaqaan kaydinta qoyan; Kaydinta qoyan waxay keentaa is-xoojin xooggan{4}}saamayn dareere ah iyo nolol shelf qoyan oo gaaban. Tusaale ahaan, batteriga zinc{6}Silver wuxuu yeelan karaa cimri qallayl oo shelf ah oo ah 5-8 sano, halka cimrigiisa shelf ee qoyan yahay sida caadiga ah dhowr bilood.