වියළි භාණ්ඩ වර්ග නවයක බලශක්ති ගබඩා බැටරි විශ්ලේෂණය සහ අඩුපාඩු සාරාංශය
By hoppt
බලශක්ති ගබඩාව යනු ප්රධාන වශයෙන් විද්යුත් ශක්තිය ගබඩා කිරීමයි. බලශක්ති ගබඩා කිරීම යනු තෙල් සංචිතවල තවත් යෙදුමකි, එය තෙල් හා ගෑස් ගබඩා කිරීමට තටාකයේ හැකියාව නියෝජනය කරයි. බලශක්ති ගබඩාව යනු නැගී එන තාක්‍ෂණයක් නොවේ, නමුත් කාර්මික දෘෂ්ටිකෝණයකින් එය දැන් මතු වී ඇති අතර එය ආරම්භක අවධියේ පවතී.
එක්සත් ජනපදය සහ ජපානය බලශක්ති ගබඩාව ස්වාධීන කර්මාන්තයක් ලෙස සලකන සහ විශේෂිත ආධාරක ප්‍රතිපත්ති නිකුත් කරන මට්ටමට මෙතෙක් චීනය ළඟා වී නොමැත. විශේෂයෙන්ම බලශක්ති ගබඩා කිරීම සඳහා ගෙවීම් යාන්ත්රණයක් නොමැති විට බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ කර්මාන්තයේ වාණිජකරණ ආකෘතිය තවමත් හැඩගස්වා නොමැත.
ඊයම් අම්ල බැටරි අධි බල බැටරි බලශක්ති ගබඩා යෙදුම්වල, ප්රධාන වශයෙන් හදිසි බල සැපයුම, බැටරි වාහන සහ බලාගාර අතිරික්ත බලශක්ති ගබඩා කිරීම සඳහා භාවිතා කරයි. නිකල්-ලෝහ හයිඩ්‍රයිඩ් බැටරි, ලිතියම්-අයන බැටරි, යනාදී අඩු බල අවස්ථා වලදී නැවත ආරෝපණය කළ හැකි වියළි බැටරි ද භාවිතා කළ හැකිය. මෙම ලිපියේ සංස්කාරකය අනුගමනය කරන්නේ බැටරි බලශක්ති ගබඩා වර්ග නවයක වාසි සහ අවාසි අවබෝධ කර ගැනීමට ය.
- ඊයම්-අම්ල බැටරි
ප්රධාන වාසිය:
- අමුද්‍රව්‍ය පහසුවෙන් ලබා ගත හැකි අතර මිල සාපේක්ෂව අඩුය;
- හොඳ ඉහළ අනුපාත විසර්ජන කාර්ය සාධනය;
- හොඳ උෂ්ණත්ව කාර්ය සාධනයක්, -40 ~ +60 ℃ පරිසරයේ වැඩ කළ හැකිය;
- පාවෙන ආරෝපණය, දිගු සේවා කාලය සහ මතක ආචරණය සඳහා සුදුසු ය;
- භාවිතා කරන ලද බැටරි ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කිරීමට පහසු වන අතර පරිසරය ආරක්ෂා කිරීමට උපකාරී වේ.
ප්රධාන අවාසි:
- අඩු නිශ්චිත ශක්තිය, සාමාන්යයෙන් 30-40Wh/kg;
- සේවා කාලය Cd/Ni බැටරි තරම් හොඳ නැත;
- නිෂ්පාදන ක්රියාවලිය පරිසරය දූෂණය කිරීමට පහසු වන අතර අපද්රව්ය පිරිපහදු උපකරණ තුනකින් සමන්විත විය යුතුය.
- Ni-MH බැටරි
ප්රධාන වාසිය:
- ඊයම්-අම්ල බැටරි සමඟ සසඳන විට, ශක්ති ඝනත්වය බෙහෙවින් වැඩි දියුණු කර ඇත, බර ශක්ති ඝනත්වය 65Wh/kg වේ, සහ පරිමාව ශක්ති ඝනත්වය 200Wh/L කින් වැඩි වේ;
- අධි බල ඝනත්වය, විශාල ධාරාව සමඟ ආරෝපණය කර විසර්ජනය කළ හැකිය;
- හොඳ අඩු උෂ්ණත්ව විසර්ජන ලක්ෂණ;
- චක්‍ර ආයු කාලය (1000 වාරයක් දක්වා);
- පරිසර ආරක්ෂණය සහ දූෂණයෙන් තොර;
- තාක්ෂණය ලිතියම්-අයන බැටරි වලට වඩා පරිණතයි.
ප්රධාන අවාසි:
- සාමාන්‍ය වැඩ කරන උෂ්ණත්ව පරාසය -15~40℃, සහ ඉහළ-උෂ්ණත්ව කාර්ය සාධනය දුර්වලයි;
- වැඩ කරන වෝල්ටීයතාව අඩුයි, වැඩ කරන වෝල්ටීයතා පරාසය 1.0 ~ 1.4V;
- Lead-Acid බැටරි සහ නිකල්-ලෝහ හයිඩ්‍රයිඩ් බැටරි වලට වඩා මිල වැඩියි, නමුත් ක්‍රියාකාරීත්වය ලිතියම්-අයන බැටරි වලට වඩා නරකයි.
- ලිතියම්-අයන බැටරිය
ප්රධාන වාසිය:
- ඉහළ නිශ්චිත ශක්තිය;
- අධි වෝල්ටීයතා වේදිකාව;
- හොඳ චක්‍ර ක්‍රියාකාරිත්වය;
- මතක බලපෑමක් නැත;
- පරිසර ආරක්ෂණය, දූෂණය නැත; එය දැනට හොඳම විභව විදුලි වාහන බල බැටරි වලින් එකකි.
- සුපිරි ධාරිත්‍රක
ප්රධාන වාසිය:
- අධි බල ඝනත්වය;
- කෙටි ආරෝපණ කාලය.
ප්රධාන අවාසි:
ශක්ති ඝනත්වය අඩුය, 1-10Wh/kg පමණක් වන අතර, සුපිරි ධාරිත්‍රකවල යාත්‍රා පරාසය විද්යුත් වාහන සඳහා ප්රධාන ධාරාවේ බල සැපයුම ලෙස භාවිතා කිරීමට නොහැකි තරම් කෙටි වේ.
බැටරි බලශක්ති ගබඩාවේ වාසි සහ අවාසි (ශක්ති ගබඩා බැටරි විශ්ලේෂණය වර්ග නවයක්)
- ඉන්ධන කෝෂ
ප්රධාන වාසිය:
- ඉහළ නිශ්චිත ශක්තිය සහ දිගු ධාවන සැතපුම්;
- අධි බල ඝනත්වය, විශාල ධාරාව සමඟ ආරෝපණය කර විසර්ජනය කළ හැකිය;
- පරිසර ආරක්ෂණය, දූෂණය නැත.
ප්රධාන අවාසි:
- පද්ධතිය සංකීර්ණ වන අතර, තාක්ෂණික පරිණතභාවය දුර්වල ය;
- හයිඩ්රජන් සැපයුම් පද්ධතිය ඉදිකිරීම ප්රමාදයි;
- වාතයේ සල්ෆර් ඩයොක්සයිඩ් සඳහා ඉහළ අවශ්යතා ඇත. ගෘහස්ථ දැඩි වායු දූෂණය හේතුවෙන් ගෘහස්ථ ඉන්ධන සෛල වාහනවල ආයු කාලය කෙටි වේ.
- සෝඩියම්-සල්ෆර් බැටරි
වාසි:
- ඉහළ නිශ්චිත ශක්තිය (න්යායික 760wh/kg; සැබෑ 390wh/kg);
- අධි බලය (විසර්ජන ධාරා ඝනත්වය 200～300mA/cm2 දක්වා ළඟා විය හැක);
- වේගවත් ආරෝපණ වේගය (විනාඩි 30 සම්පූර්ණ);
- දිගු ආයු කාලය (අවුරුදු 15; හෝ 2500 සිට 4500 වාරයක්);
- දූෂණය නැත, ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කළ හැකි (Na, S ප්‍රතිසාධන අනුපාතය ආසන්න වශයෙන් 100%); 6. ස්වයං විසර්ජන සංසිද්ධියක් නැත, ඉහළ බලශක්ති පරිවර්තන අනුපාතය;
ප්රමාණවත් නොවේ:
- වැඩ කරන උෂ්ණත්වය ඉහළයි, ක්රියාකාරී උෂ්ණත්වය අංශක 300 ත් 350 ත් අතර වන අතර, වැඩ කරන විට බැටරිය යම් ප්රමාණයක උණුසුම සහ තාප සංරක්ෂණය අවශ්ය වන අතර, ආරම්භය මන්දගාමී වේ;
- මිල ඉහළයි, උපාධියකට යුවාන් 10,000;
- දුර්වල ආරක්ෂාව.
හත, ප්‍රවාහ බැටරි (වැනේඩියම් බැටරි)
වාසිය:
- ආරක්ෂිත සහ ගැඹුරු විසර්ජනය;
- විශාල පරිමාණ, අසීමිත ගබඩා ටැංකි ප්රමාණය;
- සැලකිය යුතු ආරෝපණයක් සහ විසර්ජන අනුපාතයක් ඇත;
- දිගු ආයු කාලය සහ ඉහළ විශ්වසනීයත්වය;
- විමෝචනය නැත, අඩු ශබ්දය;
- වේගවත් ආරෝපණය සහ විසර්ජන මාරු කිරීම, තත්පර 0.02 ක් පමණි;
- අඩවි තේරීම භූගෝලීය සීමාවන්ට යටත් නොවේ.
අඩුපාඩුව:
- ධනාත්මක සහ සෘණ විද්යුත් විච්ඡේදකවල හරස් දූෂණය;
- සමහර අය මිල අධික අයන හුවමාරු පටල භාවිතා කරයි;
- විසඳුම් දෙකෙහි දැවැන්ත පරිමාවක් සහ අඩු නිශ්චිත ශක්තියක් ඇත;
- බලශක්ති පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව ඉහළ මට්ටමක නැත.
- ලිතියම්-වායු බැටරි
මාරාන්තික දෝෂය:
ඝන ප්‍රතික්‍රියා නිෂ්පාදනය, ලිතියම් ඔක්සයිඩ් (Li2O), ධනාත්මක ඉලෙක්ට්‍රෝඩය මත එකතු වී, ඉලෙක්ට්‍රෝලය සහ වාතය අතර සම්බන්ධතාව අවහිර කරමින්, විසර්ජනය නතර කරයි. විද්‍යාඥයින් විශ්වාස කරන්නේ ලිතියම්-වායු බැටරි වල ලිතියම් අයන බැටරිවල ක්‍රියාකාරිත්වය මෙන් දස ගුණයක ක්‍රියාකාරීත්වයක් ඇති බවත් පෙට්‍රල් වලට සමාන ශක්තියක් ලබා දෙන බවත්ය. ලිතියම්-වායු බැටරි වාතයෙන් ඔක්සිජන් ආරෝපණය කරයි, එවිට බැටරි කුඩා හා සැහැල්ලු විය හැක. ලොව පුරා බොහෝ රසායනාගාර මෙම තාක්ෂණය පිළිබඳව පර්යේෂණ කරමින් සිටින නමුත් කිසිදු ප්‍රගතියක් නොමැති නම් වාණිජකරණය වීමට වසර දහයක් ගතවනු ඇත.
- ලිතියම්-සල්ෆර් බැටරි
(ලිතියම්-සල්ෆර් බැටරි යනු ඉහළ ධාරිතාවයකින් යුත් බලශක්ති ගබඩා පද්ධතියකි)
වාසිය:
- අධි ශක්ති ඝනත්වය, සෛද්ධාන්තික ශක්ති ඝනත්වය 2600Wh/kg දක්වා ළඟා විය හැක;
- අමුද්රව්යවල අඩු පිරිවැය;
- අඩු බලශක්ති පරිභෝජනය;
- අඩු විෂ සහිත.
ලිතියම්-සල්ෆර් බැටරි පර්යේෂණ දශක ගණනාවක් ගත වී ඇති අතර පසුගිය වසර දහය තුළ බොහෝ ජයග්‍රහණ ලබා ඇතත්, ප්‍රායෝගික යෙදුමෙන් තවමත් බොහෝ දුර යා යුතුව ඇත.
