Sayansi ya Teknolojia ya Battery Teknolojia

Teknolojia ya betri ya gari inafanya kazi gani?

Kiongozi na asidi ni mambo mawili ambayo watu wengi wanajua vizuri ili kuepuka. Kiongozi ni chuma nzito ambayo inaweza kusababisha orodha ya kufulia nzima ya matatizo ya afya, na asidi ni, vizuri, asidi. Kutajwa tu kwa neno hilo kunajumuisha picha za maji ya kijani ya bluu na wanasayansi wazimu wanaojiunga na utawala wa ulimwengu.

Lakini kama chokoleti na siagi ya karanga, risasi na asidi haionekani kwenda pamoja, lakini hufanya. Bila kuongoza na asidi, hatuwezi kuwa na betri za gari, na bila betri za gari, hatuwezi kuwa na vifaa vya kisasa-au mahitaji ya kimsingi, kama vichwa vya taa -ambavyo vinahitaji mfumo wa umeme kufanya kazi. Kwa hiyo, vipi viwili hivi vilivyokufa vimekusanyika ili kujenga msingi wa mwamba wa mifumo ya umeme ya magari? Jibu, kukopa upande wa maneno, ni msingi.

Sayansi ya Kuhifadhi Nishati ya Umeme

Batri za umeme ni vyombo vya hifadhi tu ambavyo vina uwezo wa kushikilia malipo ya umeme na kisha kuruhusu kwenye mzigo. Baadhi ya betri zina uwezo wa kuzalisha sasa umeme kutoka vipengele vya msingi wao mara tu wanapokusanyika. Betri hizi huitwa betri za msingi , na hutolewa mara moja malipo yamepunguzwa. Vipuri vya gari hupatikana katika aina tofauti ya betri ya umeme ambayo inaweza kushtakiwa, kuruhusiwa, na kurejeshwa tena na tena. Betri hizi za sekondari hutumia mmenyuko wa kemikali unaogeuzwa ambayo hutofautiana na aina moja ya betri inayoweza kutokea kwa mwingine.

Kwa maneno ambayo watu wengi wanaweza kuelewa kwa urahisi, betri AA au AAA unayotumia kwenye duka, fimbo katika udhibiti wako wa kijijini, na kisha kutupa wakati wa kufa ni betri za msingi. Wao wamekusanyika, kwa kawaida kutoka kwa zinki-kaboni au zinki na seli za dioksidi za manganese, na zina uwezo wa kutoa sasa bila ya kushtakiwa. Wanapokufa, huwapa mbali-au kuwatupa vizuri, kama unapendelea.

Bila shaka, unaweza kununua vile vile AA au AAA betri katika fomu "inayoweza kutosheka" inayo gharama zaidi. Batri hizi zinazotumiwa hutumia seli za nickel-cadmium au seli za nickel-metal hydride. Tofauti na betri za jadi za "alkali", betri za NiCd na NiMH haziwezi kutoa sasa kwa mzigo juu ya mkusanyiko. Badala yake, sasa umeme hutumika kwenye seli, ambazo husababisha mmenyuko wa kemikali ndani ya betri. Wewe kisha umechukua betri katika udhibiti wako wa kijijini, na unapofa, unaiweka kwenye sinia na matumizi ya sasa inarudia mchakato wa kemikali uliofanyika wakati wa kutokwa.

Vipuri vya gari, ambazo hutumia asidi ya risasi na sulfuriki badala ya oksidi hidrojeni ya nickel na alloy hidrojeni-absorbing, ni sawa na betri za NiMH katika kazi. Wakati umeme wa sasa unatumika kwenye betri, majibu ya kemikali hutokea, na malipo ya umeme yanahifadhiwa. Wakati mzigo umeshikamana na betri, mmenyuko huo huondoka, na sasa hutolewa kwa mzigo.

Kuhifadhi Nishati Kwa Kiongozi na Acid

Ikiwa unatumia risasi na asidi kuhifadhi pesa ya umeme inaonekana kuwa shahidi, ni. Batri ya kwanza ya asidi ya kuongoza ilianzishwa katika miaka ya 1850, na betri katika gari lako hutumia kanuni za msingi sawa. Miundo na vifaa vimebadilishwa zaidi ya miaka, lakini wazo moja la msingi linapatikana.

Wakati betri ya risasi-asidi imetolewa, electrolyte inakuwa suluhisho kubwa sana la asidi ya sulfuriki-maana ni H20 ya wazi kabisa na baadhi ya H2SO4 inayozunguka ndani yake. Sahani za kuongoza, baada ya kunyunyizia asidi ya sulfuriki, huwa hasa husababisha sulfate. Wakati umeme wa sasa unatumiwa kwa betri, mchakato huu unageuka. Safu za sulfate za kuongoza zimegeuka (zaidi) nyuma, na ufumbuzi wa diluted wa asidi ya sulfuriki inakuwa zaidi ya kujilimbikizia.

Hii sio njia nzuri sana ya kuhifadhi nishati ya umeme, kwa jinsi gani seli nzito na kubwa zinalinganishwa na kiasi cha nishati wanazohifadhi, lakini betri za asidi za risasi zinaendelea kutumika kwa sababu mbili. Ya kwanza ni suala la uchumi; betri ya risasi-asidi ni nafuu sana kutengeneza kuliko chaguo nyingine yoyote. Sababu nyingine ni kwamba betri za risasi-asidi zina uwezo wa kutoa kiasi kikubwa cha mahitaji ya sasa kwa mara moja, ambayo huwafanya kuwa pekee ya kutumia kama betri za kuanzia.

Je! Mzunguko Wako Uko Mbaya?

Wakati mwingine betri za gari za jadi zinajulikana kama betri za SLI , ambapo "SLI" inasimama kwa kuanzia, taa, na kupuuza. Kifunguzo hiki kinaonyesha madhumuni makuu ya betri ya gari vizuri, kama kazi kuu ya betri yoyote ya gari ni kukimbia motor starter, taa, na moto mbele ya injini inaendesha. Baada ya injini kukimbia, alternator hutoa nishati zote za umeme zinazohitajika, na betri inarudi.

Aina hii ya matumizi ni aina isiyo ya kina ya mzunguko wa wajibu, kwa kuwa hutoa kupunguzwa kwa muda mfupi kwa kiasi kikubwa cha sasa, na ndio nini betri za gari zinapangwa kufanya. Kwa kuwa katika akili, betri za gari za kisasa zina sahani nyembamba sana za risasi, ambayo inaruhusu kiasi cha juu cha kufidhiliwa kwa electrolyte, na hutoa kwa kiwango cha kutosha kwa muda mfupi. Kubuni hii ni muhimu kwa sababu ya mahitaji makubwa ya sasa ya motors starter.

Tofauti na kuanzisha betri, betri za mzunguko wa kina ni aina nyingine ya betri ya risasi-asidi ambayo imeundwa kwa mzunguko "wa kina". Configuration ya sahani ni tofauti, kwa hiyo haifai vizuri kutoa kiasi kikubwa cha sasa cha mahitaji. Badala yake, wamepangwa kutoa nguvu ndogo kwa muda mrefu zaidi. Mzunguko huo ni "wa kina" kwa sababu ni mrefu, badala ya kutokwa kwa ujumla kuwa kubwa. Tofauti na kuanzisha betri, ambazo zinatumiwa moja kwa moja baada ya matumizi yote , betri za mzunguko wa kina zinaweza kupunguzwa polepole-kwa kiwango salama-kabla ya kurejeshwa tena. Kama betri za mwanzo, betri ya asidi ya mzunguko wa asidi haipaswi kutolewa chini ya kiwango kilichopendekezwa ili kuepuka uharibifu wa kudumu.

Pakiti tofauti, Teknolojia sawa

Ijapokuwa teknolojia ya msingi ya betri ya asidi ya risasi imebakia zaidi au chini sawa, maendeleo katika vifaa na mbinu imesababisha idadi tofauti. Batri za mzunguko wa kina, bila shaka, tumia sahani tofauti ya sahani ili kuruhusu mzunguko wa wajibu wa kina. Tofauti nyingine huchukua mambo hata zaidi.

Mapema zaidi katika teknolojia ya betri ya risasi-asidi inawezekana kuwa betri ya kudhibiti risasi ya asidi (VRLA). Bado hutumia asidi ya risasi na sulfuriki, lakini hawana "mafuriko," seli za mvua. Badala yake, hutumia seli za gel au kioo kilichochomwa (AGM) kwa electrolyte. Mchakato wa kemikali ni sawa kwa kiwango cha msingi, lakini betri hizi hazijali chini ya gassing kama betri za seli zilizojaa mafuriko, wala haziwezekani kuvuja ikiwa zimefungwa.

Ingawa betri za VRLA zina manufaa kadhaa, zina gharama kubwa kuliko kuzalisha betri za kiini za mafuriko. Kwa hivyo wakati teknolojia inavyoendelea kusonga mbele, nafasi utakuwa bado unaendesha gari karibu na teknolojia ya kukata 1860s chini ya hood yako kwa muda fulani bado-isipokuwa unapoenda umeme. Lakini hiyo ni suala tofauti kabisa kulingana na betri.