Kini Ipa Iranti?

Ipa iranti jẹ lasan nibiti awọn batiri gbigba agbara padanu agbara agbara ti o pọju nigba ti wọn ba gba agbara leralera lẹhin ti o ti tu silẹ ni apakan. Batiri naa han lati "ranti" agbara ti o kere julọ ati pe o pese agbara ti o kere ju ti o le ṣe ni akọkọ. Eyi maa nwaye nipataki ninu nickel{2}}cadmium (NiCd) ati nickel{3}}metal hydride (NiMH) batiri, bi o tilẹ jẹ pe bi o ṣe le ati awọn ọna ṣiṣe yatọ laarin awọn kemistri wọnyi.

Imọ Sile Iranti Ipa

Ipa iranti jẹ ilana elekitirokemika eka ti o paarọ eto inu ti batiri naa. Nigbati batiri NiCd ba ti tu silẹ leralera si ipele kanna ṣaaju gbigba agbara, awọn kirisita cadmium hydroxide dagba lori awọn awo batiri naa. Awọn kirisita wọnyi dagba tobi ju akoko lọ, dinku agbegbe dada ti nṣiṣe lọwọ ti o wa fun awọn aati kemikali ti o ṣe ina mọnamọna.

Oro imọ-ẹrọ fun iṣẹlẹ yii jẹ "ibanujẹ foliteji." Lakoko awọn akoko idasilẹ apakan, foliteji batiri naa lọ silẹ ni iṣaaju ju bi o ti yẹ lọ, botilẹjẹpe agbara kemikali wa ni ipamọ. Eyi ṣẹda iruju pe batiri ti dinku nigbati o da duro nitootọ agbara ajeku.

Iwadi lati Paul Scherrer Institute ni Switzerland ṣe idanimọ ilana gangan ni ọdun 2013. Iwadi wọn, ti a tẹjade ni Awọn ohun elo Iseda, rii pe ipa iranti ni abajade lati dida gamma{1}}fase nickel oxyhydroxide ni awọn agbegbe agbegbe ti elekiturodu. Awọn agbegbe wọnyi dagbasoke nigbati batiri ba ti yọ silẹ nigbagbogbo si ijinle kanna, ṣiṣẹda pinpin aisọkan ti awọn ipele ohun elo kọja dada elekiturodu.

Kini idi ti Awọn Yiyi Yiyọ Ipadanu Apa kan Nfa Ipa naa

Ilana naa ṣe pataki diẹ sii ju awọn akoko gbigba agbara kọọkan lọ. Batiri NiCd ti o gba agbara si 50% agbara ati lẹhinna saji ni igba 20 ni itẹlera yoo dagbasoke ipa iranti ni iloro 50% yẹn. Kemistri batiri naa ṣe deede si iṣẹ ṣiṣe yii, n ṣe atunto awọn ohun elo inu rẹ lati mu dara fun awọn iyipo aijinile wọnyi.

Atunto yii ṣẹlẹ nitori pe awọn aati elekitirokimii waye ni pataki ni awọn ipo ti ara kanna laarin batiri naa. Awọn agbegbe ti elekiturodu ti ko ni gigun kẹkẹ ni kikun di iṣẹ ṣiṣe ti o dinku, lakoko ti awọn agbegbe ti a lo leralera ṣe agbekalẹ awọn iṣelọpọ gara ti iṣoro. Ni akoko pupọ, awọn ipin ti ko lo ti elekiturodu ni imunadoko fun ṣiṣe deede.

Eyi ti Batiri Orisi Iriri Iranti Ipa

Awọn batiri nickel-Cadmium (NiCd): Ailagbara giga

Awọn batiri NiCd ṣe afihan ipa iranti to lagbara julọ. Awọn batiri wọnyi ṣe agbara ainiye awọn irinṣẹ alailowaya, awọn ọna ina pajawiri, ati ẹrọ itanna to ṣee gbe lati awọn ọdun 1960 titi di awọn ọdun 1990. Ipa naa le dinku agbara lilo wọn nipasẹ 20-30% ti awọn aṣa gbigba agbara ko dara.

Batiri NiCd 1,000mAh kan ti o tẹriba leralera 50% awọn iyipo idasilẹ le jiṣẹ 700{5}}800mAh ti agbara lilo nikan lẹhin awọn oṣu pupọ. Agbara to ku ko padanu - o wa ni titiipa lẹhin idena foliteji giga ti ọpọlọpọ awọn ẹrọ ko le bori.

Awọn batiri nickel- Irin Hydride (NiMH) Batiri: Alailagbara Iwọntunwọnsi

Awọn batiri NiMH ni iriri ẹya kekere ti ipa iranti. Iwọnyi rọpo NiCd ni ọpọlọpọ awọn ohun elo lakoko awọn ọdun 1990 pẹ ati ibẹrẹ 2000s. Lakoko ti wọn le ṣe idagbasoke diẹ ninu ipadanu agbara lati gigun kẹkẹ apa kan, ipa naa jẹ aijọju 60-70% kere si lile ju ninu awọn batiri NiCd.

Ailagbara ti o dinku wa lati awọn iyatọ ninu kemistri elekiturodu. Awọn batiri NiMH lo awọn ohun elo irin ti o ṣọwọn dipo cadmium, eyiti o ṣe agbekalẹ oriṣiriṣi awọn ẹya gara labẹ gigun kẹkẹ leralera. Awọn ẹya wọnyi ko ni iduroṣinṣin ati irọrun yi pada ju awọn ti o wa ninu awọn batiri NiCd lọ.

Lithium{0}Batiri Ion ati Lithium Polymer: Kosi Ipa Iranti tootọ

Awọn batiri orisun litiumu{0}, pẹlulitiumu polima batiriawọn aṣa, ko ni iriri kilasika iranti ipa. Kemistri wọn nṣiṣẹ lori awọn ilana ti o yatọ patapata -intercalation and de-idapọpọ awọn ions lithium sinu awọn ẹya ti o fẹlẹfẹlẹ{3} ti ko ṣe awọn idasile crystalline lodidi fun ipa iranti.

Eyi jẹ idi kan ti imọ-ẹrọ batiri litiumu polima jẹ gaba lori ẹrọ itanna olumulo ode oni, awọn ọkọ ina, ati awọn ẹrọ to ṣee gbe. Awọn olumulo le gba agbara si awọn batiri wọnyi ni eyikeyi ipo idasilẹ laisi iberu pipadanu agbara lati ipa iranti.

Kini awọn batiri litiumu ni iriri ni agbara mimu rọ lati awọn ọna ṣiṣe miiran: jijẹ elekitirodu, idagbasoke wiwo elekitiroli to lagbara, ati fifin litiumu. Awọn ilana wọnyi yatọ ni ipilẹṣẹ lati ipa iranti ati waye laibikita awọn ilana gbigba agbara.

Awọn Aṣiṣe ti o wọpọ Nipa Ipa Iranti

Adaparọ: Gbogbo awọn batiri gbigba agbara ni ipa iranti

Igbagbọ yii wa lati akoko NiCd nigbati ipa iranti jẹ ibakcdun tootọ. Loni, pupọ julọ awọn batiri gbigba agbara lo kemistri lithium, eyiti ko ṣe agbekalẹ ọran yii. Èrò tí kò tọ́ máa ń jẹ́ káwọn èèyàn máa tú àwọn batiri lithium sílẹ̀ láìdábọ̀- àṣà kan tó máa ń dín iye àkókò wọn kù.

Adaparọ: O gbọdọ gba silẹ ni kikun ṣaaju gbigba agbara

Imọran yii dun fun awọn batiri NiCd ṣugbọn ipalara fun awọn sẹẹli orisun lithium{0}. Awọn batiri litiumu fẹ awọn iyipo itusilẹ aijinile. Pipa wọn silẹ ni isalẹ 20% leralera n mu ibajẹ pọ si. Ọna to dara julọ jẹ gbigba agbara nigbakugba ti o rọrun, titọju batiri laarin 20-80% agbara nigbati o ṣee ṣe.

Adaparọ: Kondisona nigbagbogbo n ṣatunṣe ipa iranti

Imudara - gbigba agbara ni kikun ati gbigba agbara batiri kan- le yi ipa iranti pada nigba miiran ninu awọn sẹẹli NiCd nipa fipa mu awọn ẹya kristal iṣoro lati fọ lulẹ ki o tun ṣe ni iṣọkan. Sibẹsibẹ, ipa iranti ti o lagbara lati awọn ọdun ti awọn aṣa gbigba agbara ti ko dara nigbagbogbo di ayeraye. Awọn kirisita dagba ju tobi ati iduroṣinṣin fun mimu-pada sipo agbara ni kikun.

Adaparọ: Ipa iranti jẹ idi ti awọn batiri atijọ ko ṣiṣe ni pipẹ

Lakoko ti ipa iranti ṣe alabapin si ipadanu agbara ninu awọn batiri NiCd ati NiMH, kii ṣe ẹlẹṣẹ nikan. Awọn ilana ti ogbo deede-idibajẹ elekitirodu, jijẹ elekitiroti, ati ibajẹ oluyapa{2}} nfa agbara pupọ julọ dinku ninu awọn batiri agbalagba. Batiri NiCd -ọdun - ọdun marun pẹlu awọn aṣa gbigba agbara pipe yoo tun gba idiyele ti o dinku ju igba tuntun lọ.

Ipa Ilowo lori Iṣe Batiri

Buru ipa iranti da lori awọn ilana lilo. Awọn ẹrọ ti o fa agbara titi o fi fẹrẹ ku ṣaaju gbigba agbara, bii awọn foonu alailowaya ni lilo lemọlemọfún, dinku awọn eewu ipa iranti. Awọn ẹrọ ti a gba agbara lojoojumọ ni awọn ipele idiyele lainidii, bii awọn adaṣe okun-okun kutukutu tabi awọn kamẹra, jẹ ipalara diẹ sii.

Ninu idanwo iṣakoso, awọn batiri NiCd ṣe idagbasoke ipa iranti iwọnwọn lẹhin awọn iyipo aijinile 15-20 ni ijinle itusilẹ kanna. Ipa naa pọ pẹlu atunwi kọọkan. Lẹhin 100 iru awọn iyipo, ipadanu agbara le de 25% tabi diẹ sii.

Awọn batiri NiMH ṣe afihan awọn ilana oriṣiriṣi. Wọn nilo 50-70 awọn iyipo aijinile ṣaaju iṣafihan ipa iranti pataki, ati pe ipadanu agbara ti o pọ julọ ni igbagbogbo ṣe afihan ni ayika 10-15%. Ifarada ti o dara julọ yii jẹ ki wọn gbajumọ fun awọn ẹrọ sisan omi giga nibiti idasilẹ ni kikun ko wulo.

Idena ati Yipada ogbon

Fun Awọn batiri NiCd

Ilọkuro ni pipe- awọn iyipo gbigba agbara ni gbogbo 20-30 nlo iranlọwọ ṣe idiwọ ipa iranti lati dagbasoke. Iwa yii, ti a pe ni ilodisi tabi isọdọtun, ṣe adaṣe dada elekiturodu ni kikun ati ṣe idiwọ idasile gara agbegbe. Awọn ṣaja pataki pẹlu awọn ipo idabobo ṣe adaṣe ilana yii.

Diẹ ninu awọn ọna ṣiṣe NiCd ti ile-iṣẹ nlo gbigba agbara pulse, ti nlo giga kukuru - awọn iṣọn lọwọlọwọ lakoko gbigba agbara lati ya awọn ilana kristal tu. Ilana yii nilo ohun elo amọja ati pe ko si fun awọn batiri olumulo.

Fun Awọn batiri NiMH

Itọjade kikun lẹẹkọọkan ṣe iranlọwọ, ṣugbọn awọn batiri NiMH fi aaye gba gigun kẹkẹ apa kan dara ju NiCd lọ. Sisọjade patapata ni gbogbo awọn akoko 50-100 pese itọju to to. Imudara loorekoore diẹ sii nfunni ni anfani ti o kere ju ati ṣafikun yiya ti ko wulo.

Modern Batiri Management

Awọn ọna ṣiṣe iṣakoso batiri ni awọn ẹrọ nipa lilo kemistri lithium ṣe atẹle awọn ipele idiyele, iwọn otutu, ati ṣiṣan lọwọlọwọ lati mu iṣẹ ṣiṣe dara si. Awọn ọna ṣiṣe wọnyi jẹ ki idasi olumulo ko ṣe pataki. Ilana "iwọn batiri" ni diẹ ninu awọn ẹrọ kii ṣe idilọwọ ipa iranti - o n ṣe iranlọwọ fun eto iṣakoso ni pipese agbara.

Yipada si Imọ-ẹrọ Litiumu

Gbigbe kuro ni NiCd ati awọn batiri NiMH ninu awọn ohun elo olumulo jẹ apakan lati awọn ifiyesi ipa iranti. Awọn aṣelọpọ mọ pe awọn onibara fẹ itọju{1} awọn batiri ọfẹ. Kemistri lithium fi eyi ṣe pẹlu iwuwo agbara ti o ga julọ ati agbara to dara julọ-si{4}} awọn iwọn iwuwo.

Awọn ẹrọ ode oni ti nlo imọ-ẹrọ batiri lithium polima yago fun ipa iranti patapata lakoko ti o funni ni 2{2}} ni igba 3 ibi ipamọ agbara fun giramu kan ni akawe si NiMH. Eyi jẹ ki wọn jẹ apẹrẹ fun awọn fonutologbolori, awọn tabulẹti, awọn drones, ati awọn ohun elo ti o ni iwuwo miiran nibiti mimu ki awọn akoko asiko pọ si.

Sibẹsibẹ, awọn batiri NiCd ati NiMH wa ni lilo nibiti awọn iwọn otutu to gaju, awọn oṣuwọn idasilẹ giga, tabi igbẹkẹle igba pipẹ ju awọn ifiyesi ipa iranti lọ. Awọn ọna ṣiṣe agbara afẹyinti, awọn ẹrọ iṣoogun, ati diẹ ninu awọn irinṣẹ ile-iṣẹ tun dale lori awọn kemistri orisun nickel-.

Awọn ibeere Nigbagbogbo

Njẹ ipa iranti le ba batiri jẹ bi?

Ipa iranti funrararẹ ko ba eto ti ara batiri jẹ. O dinku agbara ti o wa nipa yiyipada bi awọn ohun elo elekiturodu seto ara wọn. Ni imọran, imudara to dara le yi pada, botilẹjẹpe awọn ọran lile lati awọn ọdun ti awọn aṣa gbigba agbara ti ko dara le koju imularada ni kikun. Batiri naa wa ni ailewu lati lo-o kan gba akoko asiko ṣiṣe to kere si.

Bawo ni MO ṣe mọ boya batiri mi ni ipa iranti?

Ipa iranti fihan bi akoko asiko kukuru ti o ni ilọsiwaju ni pataki lẹhin itusilẹ kikun{0}}iwọn gbigba agbara. Ti akoko asiko ba wa ni kekere paapaa lẹhin ti kondisona, iṣoro naa ṣee ṣe deede ti ogbo tabi ibajẹ inu kuku ju ipa iranti lọ. Awọn batiri litiumu ode oni kii yoo ṣafihan apẹrẹ yii nitori wọn ko ni iriri ipa iranti tootọ.

Ṣe ipa iranti ni ipa lori awọn batiri ọkọ ayọkẹlẹ?

Rara. Awọn batiri adaṣe lo asiwaju - kemistri acid, eyiti ko ni idagbasoke ipa iranti. Pipadanu agbara ninu awọn batiri ọkọ ayọkẹlẹ atijọ n wa lati imudọgba (asiwaju sulfate crystal buildup), sisọ ohun elo ti nṣiṣe lọwọ, ati isọdi elekitiroti - awọn ilana oriṣiriṣi to nilo awọn atunṣe oriṣiriṣi.

Kini idi ti awọn oluṣelọpọ foonu ṣeduro awọn idasilẹ ni kikun igbakọọkan?

Imọran yii ni ibatan si isọdiwọn batiri, kii ṣe idena ipa iranti. Sọfitiwia ẹrọ naa tọpa agbara batiri nipasẹ foliteji ibojuwo ati lọwọlọwọ. Nigbakugba gbigba agbara si isunmọ - sofo ṣe iranlọwọ fun eto lati wọn agbara otitọ batiri naa, imudara awọn iṣiro ipele idiyele. Ko ṣe idiwọ pipadanu agbara ninu batiri funrararẹ.

Ipa iranti apẹrẹ idagbasoke imọ-ẹrọ batiri fun awọn ewadun. Loye awọn ọna ṣiṣe rẹ yori si awọn kemistri batiri ti o dara julọ ati awọn eto gbigba agbara ijafafa. Lakoko ti ọpọlọpọ awọn olumulo loni kii ṣe alabapade ipa iranti tootọ ọpẹ si awọn batiri orisun lithium, awọn ẹkọ ti a kọ tẹsiwaju lati ni ipa bi a ṣe ṣe apẹrẹ ati ṣakoso awọn eto agbara gbigbe.

Iyipada si awọn apẹrẹ batiri litiumu polima ati awọn kemistri to ti ni ilọsiwaju duro diẹ sii ju o kan salọ ipa iranti lọ. Awọn imọ-ẹrọ wọnyi nfunni awọn anfani ipilẹ ni iwuwo agbara, iyara gbigba agbara, ati irọrun iṣẹ ṣiṣe ti o baamu awọn ibeere ẹrọ ode oni. Fun awọn ohun elo ti o tun nlo awọn batiri orisun nickel{2}, imọ ti ipa iranti jẹ iwulo fun mimu iṣẹ ṣiṣe ati igbesi aye pọ si.

Awọn gbigba bọtini

Ipa iranti yoo dinku agbara batiri ti o ṣee ṣe nipasẹ awọn akoko idasilẹ apa kan ti o leralera, ni akọkọ ti o kan awọn batiri NiCd

Iṣẹlẹ naa wa lati awọn idasile kristali ti o dagbasoke ni awọn agbegbe elekiturodu agbegbe lakoko gigun kẹkẹ aijinile

Awọn batiri orisun litiumu{0}, pẹlu awọn apẹrẹ lithium polima, ko ni iriri ipa iranti tootọ

Imudara igbakọọkan ṣe iranlọwọ lati yago fun ati yiyipada ipa iranti pada ni awọn iru batiri ti o ni ifaragba

Awọn ọna ṣiṣe iṣakoso batiri ti ode oni ṣe imukuro iwulo fun idasi afọwọṣe ni litiumu{0}}awọn ẹrọ ti o ni agbara