Машины батерейны технологи хэрхэн ажилладаг вэ?
Хар тугалга, хүчил нь ихэнх хүмүүсээс зайлсхийх хангалттай сайн мэддэг хоёр зүйл юм. Хар тугалга нь эрүүл мэндэд хортой нөлөө үзүүлдэг хүнд металл бөгөөд хүчил нь хүчил юм. Энэ үгийг ердөө л дурдахад, дэлхийд давамгайлж буй ногоон шингэн, эрдэм шинжилгээний эрдэмтдийн зургийг харуулсан байдаг.
Гэхдээ шоколад, самрын тос гэх мэт тугалга, хүчил зэрэг нь хоорондоо холилддоггүй. Хар тугалга, хүчил байхгүй бол бид машины батерей, машины батерей байхгүй тул орчин үеийн тоноглол, эсвэл үндсэн хэрэгцээ, гэрэлтэй адил цахилгаангүй ажиллахыг шаарддаг. Тэгвэл эдгээр хоёр үхлийн бодисууд автомашины электрон системийн бат бөх суурийг бүрдүүлэхийн тулд хэрхэн яаж нийлсэн бэ? Хариулт, өгүүлбэрийн эргэлтийг хийх нь энгийн зүйл юм.
Цахилгаан эрчим хүчний хадгалах шинжлэх ухаан
Цахилгааны батерейнууд нь цахилгааны цэнэг цэнэглэж чаддаг хөлөг онгоцнууд бөгөөд дараа нь ачаалал өгөх юм. Зарим батерейнууд нь угсарч дуусмагц үндсэн эд ангиасаа цахилгаан гүйдлийг үйлдвэрлэх чадвартай байдаг. Эдгээр зайг анхдагч батерей гэж нэрлэдэг бөгөөд цэнэгээ дуусгаад нэг удаа цэнэглэгддэг. Машины батарей нь цэнэглэдэг, цэнэггүй болж дахин цэнэглэгддэг цахилгааны янз бүрийн ангилалд багтдаг. Эдгээр хоёрдогч батерейнууд нь нэг төрлийн цэнэглэдэг батерейноос өөр төрлийн химийн урвалыг ашигладаг.
Ихэнх хүмүүс ойлгох боломжтой байгаа тул дэлгүүрт худалдан авдаг АА эсвэл AAA зайг алсаас хяналтандаа аваад дараа нь нас барахад анхдагч батерейнууд байдаг. Тэдгээр нь ихэвчлэн цинк нүүрстөрөгч эсвэл цайр, манганы диоксидын эсүүдээс бүрдсэн бөгөөд тэдгээрийг цэнэглэхгүйгээр цэнэглэж чаддаг. Тэд үхэх үед та тэдгээрийг хаях буюу эсвэл тэдгээрийг зөв зохистой хаях хэрэгтэй.
Мэдээжийн хэрэг та АА эсвэл AAA батерейг худалдан авах боломжтой. Эдгээр цэнэглэдэг зайг ихэвчлэн никель кадмий эсвэл никель метал гидрид эсүүдээр ашигладаг. Уламжлалт "шүлттэй" батерейнуудаас ялгаатай нь NiCd болон NiMH батерейнууд угсралтын үед ачаалал өгөх чадваргүй юм. Харин оронд нь цахилгаан гүйдлийг эсэд хэрэглэдэг бөгөөд энэ нь зай дотор химийн урвал үүсгэдэг. Дараа нь та зайгаа алсын удирдлагаараа хадгалдаг бөгөөд түүнийг нас барахад түүнийг цэнэглэгч дээр байрлуулж, урсгах явцад гарсан химийн процессыг буцаана.
Никель оксид гидроксид болон хүчилтөрөгчийн шингээх хайлшийн оронд хар тугалга, хүхрийн хүчил хэрэглэдэг машины зай нь NiMH батерейтай төстэй. Батерейд цахилгааны гүйдэл хэрэглэж байгаа үед химийн урвал гардаг бөгөөд цахилгааны цэнэг хадгалагдана. Ачаалал зайтай холбогдсон үед хариу урвуугаараа, ачаалалд ачаалал өгдөг.
Эрчим хүч, хар тугалгын хүчлээр хангах
Цахилгааны цэнэгийг хар тугалга, хүчилтэй болгохын тулд хуучин цэнэг хуучин дуу чимээ гардаг. Анхны хар тугалга-хүчлийн зайг 1850-аад онд зохион бүтээсэн бөгөөд таны машины зай ижил зарчмуудыг ашигладаг. Дизайнууд, материалууд нь олон жилийн туршид хөгжиж ирсэн боловч ижил төстэй санаа нь тоглоход нөлөөлдөг.
Хар тугалга-хүчлийн зайг цэнэглэх үед электролит нь хүхрийн хүчил маш их шингэлсэн уусмал болдог - энэ нь ихэнхдээ H20SO4-тэй ойрхон байдаг хуучин H20 юм. Хар тугалга нь хүхрийн хүчлийг шингээсэн бөгөөд голчлон хүхрийн хүчил болдог. Батерейнд цахилгаан гүйдлийг шилжүүлэх үед энэ процессыг буцаана. Хар тугалганы сульфатын хавтанг (ихэвчлэн) хар тугалга руу эргүүлж, хүхрийн хүчлийн шингэрүүлсэн уусмал илүү төвлөрч хувирдаг.
Энэ нь эрчим хүчний хэмнэлтийг хадгалах маш үр дүнтэй арга биш, эсийн хэмжээ их хэмжээгээр хадгалагдаж буй энергитэй харьцуулбал өнөө үед хар тугалганы хүчлийн баттерейг хоёр шалтгаанаар ашиглаж байна. Эхнийх нь эдийн засгийн асуудал; Хар тугалганы хүчлийн зай нь бусад төрлийн сонголтоос илүү үйлдвэрлэхэд илүү хямд юм. Өөр нэг шалтгаан нь тугалга-хүчлийн батерей нь асар их хэмжээний асар их хэмжээний урсгалыг хангах боломжтой бөгөөд энэ нь батерейг эхлүүлэхэд хэрэглэхэд тохиромжтой юм.
Чиний мөчлөг хэр бага вэ?
Уламжлалт машины батарей нь заримдаа SLI батерей гэж нэрлэгддэг бөгөөд "SLI" нь эхлэх, гэрэлтүүлэх, гал асаах гэсэн үг юм. Энэ товчлол нь машины батарейны үндсэн зорилгыг харуулж байна. Ямар ч машины батерейны гол ажил нь хөдөлгүүр ажиллаж эхлэхээс өмнө асаагуур мотор, гэрэл, гал асаах ажиллагааг эхлүүлэх явдал юм. Хөдөлгүүрийг ажиллуулсны дараа рентгэгч нь шаардлагатай бүх цахилгаан эрчим хүчийг хангадаг ба батарей нь цэнэглэгддэг.
Энэ төрлийн хэрэглээ нь гуйлгээний гүехэн төрөл юм. Энэ нь их хэмжээний гүйдлийн богино тэсрэлтийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь машины батерейг ямар зориулалтаар ашиглахыг тодорхойлсон байдаг. Орчин үеийн машины батерейнууд нь хар тугалганы маш нимгэн хавтантай бөгөөд электролитийн хамгийн их хэмжээгээр нөлөөлж, богино хугацаанд хамгийн их хэмжээгээр хангаж чаддаг. Энэ загвар нь асаагууртай моторуудын асар их хэмжээний шаардлагаас шалтгаалан шаардлагатай байдаг.
Батерейг эхлүүлэхийн оронд гүн мөчлөгт зай нь хар тугалга-хүчлийн зайг өөр нэг "гүнзгий" мөчлөгт зориулан бүтээдэг. Хоолны ялгаа нь ялгаатай тул эрэлт ихтэй урсгалыг хангахад тохиромж муутай байдаг. Үүний оронд тэдгээр нь удаан хугацааны туршид бага чадлыг олгох зорилготой юм. Энэ мөчлөг нь "илүү гүнзгий" учраас илүү их урсацын улмаас илүү урт байдаг. Ашигласны дараа автоматаар цэнэглэгддэг батерейнуудаас ялгаатай нь гүн мөчлөгийн батарейнууд аажмаар цэнэггүй болох аюултай түвшинд хүртэл цэнэглэгдэх болно. Батерейг эхлүүлэхийн адил гүн мөчлөгийн хүчилтөрөгчийн батерей нь байнгын хохирол учруулахаас сэргийлж зөвлөмж болгосон түвшингээс бага байх ёсгүй .
Янз бүрийн багц, ижил технологи
Хэдийгээр хар тугалганы хүчлийн баттерагийн арын үндсэн технологи нь адилхан хэвээр байгаа боловч материал, техник технологийн ололт амжилтууд нь хэд хэдэн хувилбартай болсон. Гүн мөчлөгт батерейнууд нь мэдээж ялгаатай татварын циклийн тохиргоог ашигладаг. Бусад өөрчлөлтүүд нь бүр цаашлаад байдаг.
Хар тугалга-хүчлийн батерейн технологийн хамгийн том дэвшил нь хавхлагаар зохицуулагдсан хар тугалганы хүчил (VRLA) батерей байсан. Тэд хар тугалга, хүхрийн хүчил хэрэглэж байгаа ч "үерхдэг", нойтон эс байхгүй. Үүний оронд электролитийн хувьд гель эс буюу шингээсэн шилэн матрас (AGM) аль нь ч хэрэглэдэг. Химийн процесс нь үндсэн түвшинд адил боловч эдгээр зай нь үерлэсэн эсийн батерей шиг гадуурхагдахгүй байх бөгөөд тэдгээр нь батлагдсан тохиолдолд нэвчдэст өртөмтгий болно.
VRLA батерей хэд хэдэн давуу талтай боловч уламжлалт үерийн батерейнуудаас илүү үнэтэй байдаг. Технологи технологийн дэвшлийг үргэлжлүүлэн хөгжүүлэхийн хажуугаар та 1860-аад оны технологийг хөдөлгүүрээрээ жолоодох болно. Гэхдээ энэ бол батерейны хувьд өөр өөр асуудал юм.