סוללת ליתיום קלאסית 100 שאלות, מומלץ לאסוף!
By hoppt
עם תמיכה של מדיניות, הביקוש לסוללות ליתיום יגדל. היישום של טכנולוגיות חדשות ומודלי צמיחה כלכליים חדשים יהפכו לכוח המניע העיקרי של "מהפכת תעשיית הליתיום". זה יכול לתאר את העתיד של חברות סוללות ליתיום רשומות. עכשיו סדר 100 שאלות על סוללות ליתיום; מוזמנים לאסוף!
אחד. העיקרון הבסיסי והטרמינולוגיה הבסיסית של הסוללה
1. מהי סוללה?
סוללות הן סוג של המרת אנרגיה והתקני אחסון הממירים אנרגיה כימית או פיזית לאנרגיה חשמלית באמצעות תגובות. לפי המרת האנרגיה השונה של הסוללה, ניתן לחלק את הסוללה לסוללה כימית ולסוללה ביולוגית.
סוללה כימית או מקור כוח כימי הוא מכשיר הממיר אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית. הוא מורכב משתי אלקטרודות פעילות אלקטרוכימית עם רכיבים שונים, בהתאמה, המורכבות מאלקטרודות חיוביות ושליליות. חומר כימי שיכול לספק הולכת מדיה משמש כאלקטרוליט. כאשר הוא מחובר למוביל חיצוני, הוא מספק אנרגיה חשמלית על ידי המרת האנרגיה הכימית הפנימית שלו.
סוללה פיזית היא מכשיר הממיר אנרגיה פיזית לאנרגיה חשמלית.
2. מה ההבדלים בין סוללות ראשוניות לסוללות משניות?
ההבדל העיקרי הוא שהחומר הפעיל שונה. החומר הפעיל של הסוללה המשנית הוא הפיך, ואילו החומר הפעיל של הסוללה הראשית אינו. הפריקה העצמית של הסוללה הראשית קטנה בהרבה מזו של הסוללה המשנית. ובכל זאת, ההתנגדות הפנימית גדולה בהרבה מזו של הסוללה המשנית, ולכן קיבולת העומס נמוכה יותר. בנוסף, הקיבולת הספציפית למסה והקיבולת הספציפית לנפח של הסוללה הראשית משמעותיות יותר מאלה של סוללות נטענות זמינות.
3. מהו העיקרון האלקטרוכימי של סוללות Ni-MH?
סוללות Ni-MH משתמשות בתחמוצת Ni כאלקטרודה החיובית, במתכת אחסון מימן כאלקטרודה השלילית, ובלוב (בעיקר KOH) כאלקטרוליט. כאשר סוללת ניקל-מימן טעונה:
תגובת אלקטרודה חיובית: Ni(OH)2 + OH- → NiOOH + H2O–e-
תגובה שלילית אלקטרודה: M+H2O +e-→ MH+ OH-
כאשר סוללת Ni-MH ריקה:
תגובת אלקטרודה חיובית: NiOOH + H2O + e- → Ni(OH)2 + OH-
תגובת אלקטרודה שלילית: MH+ OH- →M+H2O +e-
4. מהו העיקרון האלקטרוכימי של סוללות ליתיום-יון?
המרכיב העיקרי של האלקטרודה החיובית של סוללת הליתיום-יון הוא LiCoO2, והאלקטרודה השלילית היא בעיקר C. בעת טעינה,
תגובת אלקטרודה חיובית: LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-
תגובה שלילית: C + xLi+ + xe- → CLix
תגובת הסוללה הכוללת: LiCoO2 + C → Li1-xCoO2 + CLix
התגובה ההפוכה של התגובה לעיל מתרחשת במהלך הפריקה.
5. מהם התקנים הנפוצים לסוללות?
תקני IEC הנפוצים עבור סוללות: התקן עבור סוללות ניקל-מתכת הידריד הוא IEC61951-2: 2003; תעשיית סוללות הליתיום-יון פועלת בדרך כלל לפי תקנים UL או לאומיים.
תקנים לאומיים נפוצים עבור סוללות: התקנים עבור סוללות ניקל-מתכת הידריד הם GB/T15100_1994, GB/T18288_2000; התקנים עבור סוללות ליתיום הם GB/T10077_1998, YD/T998_1999 ו-GB/T18287_2000.
בנוסף, התקנים הנפוצים לסוללות כוללים גם את התקן התעשייתי היפני JIS C על סוללות.
חברת החשמל, ועדת החשמל הבינלאומית (International Electrical Commission), היא ארגון תקינה עולמי המורכב מוועדות חשמל של מדינות שונות. מטרתו לקדם את הסטנדרטיזציה של שדות החשמל והאלקטרוניקה בעולם. תקני IEC הם תקנים שנוסחו על ידי הנציבות האלקטרוטכנית הבינלאומית.
6. מהו המבנה העיקרי של סוללת Ni-MH?
המרכיבים העיקריים של סוללות ניקל-מתכת הידריד הם יריעת אלקטרודה חיובית (ניקל אוקסיד), יריעת אלקטרודה שלילית (סגסוגת אחסון מימן), אלקטרוליט (בעיקר KOH), נייר דיאפרגמה, טבעת איטום, מכסה אלקטרודה חיובית, מארז סוללה וכו'.
7. מהם המרכיבים המבניים העיקריים של סוללות ליתיום-יון?
המרכיבים העיקריים של סוללות ליתיום-יון הם מכסי סוללה עליונים ותחתונים, יריעת אלקטרודה חיובית (חומר פעיל הוא תחמוצת ליתיום קובלט), מפריד (ממברנה מרוכבת מיוחדת), אלקטרודה שלילית (חומר פעיל הוא פחמן), אלקטרוליט אורגני, מארז סוללה. (מחולק לשני סוגים של מעטפת פלדה וקונכיית אלומיניום) וכן הלאה.
8. מהי ההתנגדות הפנימית של הסוללה?
זה מתייחס להתנגדות שחווה הזרם הזורם דרך הסוללה כשהסוללה פועלת. הוא מורכב מהתנגדות פנימית אומהית והתנגדות פנימית לקיטוב. ההתנגדות הפנימית המשמעותית של הסוללה תפחית את מתח העבודה של פריקת הסוללה ותקצר את זמן הפריקה. ההתנגדות הפנימית מושפעת בעיקר מחומר הסוללה, תהליך הייצור, מבנה הסוללה וגורמים נוספים. זהו פרמטר חשוב למדידת ביצועי הסוללה. הערה: בדרך כלל, ההתנגדות הפנימית במצב טעון היא הסטנדרט. כדי לחשב את ההתנגדות הפנימית של הסוללה, יש להשתמש במד התנגדות פנימי מיוחד במקום במולטימטר בתחום האוהם.
9. מהו המתח הנומינלי?
המתח הנומינלי של הסוללה מתייחס למתח המוצג במהלך פעולה רגילה. המתח הנומינלי של סוללת ניקל-קדמיום ניקל-מימן המשנית הוא 1.2V; המתח הנומינלי של סוללת הליתיום המשנית הוא 3.6V.
10. מהו מתח מעגל פתוח?
מתח מעגל פתוח מתייחס להבדל הפוטנציאל בין האלקטרודות החיוביות והשליליות של הסוללה כאשר הסוללה אינה פועלת, כלומר כאשר אין זרם זורם במעגל. מתח עבודה, הידוע גם כמתח מסוף, מתייחס להפרש הפוטנציאל בין הקוטב החיובי והשלילי של הסוללה כאשר הסוללה פועלת, כלומר כאשר יש זרם יתר במעגל.
11. מהי הקיבולת של הסוללה?
הקיבולת של הסוללה מחולקת להספק המדורג וליכולת בפועל. הקיבולת המדורגת של המצבר מתייחסת לקביעה או ערבויות שהסוללה צריכה לפרוק את כמות החשמל המינימלית בתנאי פריקה מסוימים במהלך תכנון וייצור הסופה. תקן חברת החשמל קובע שסוללות ניקל-קדמיום וניקל-מתכת הידריד נטענות ב-0.1C למשך 16 שעות ופרוקות ב-0.2C עד 1.0V בטמפרטורה של 20°C±5°C. הקיבולת המדורגת של הסוללה מתבטאת כ-C5. סוללות ליתיום-יון אמורות להיטען למשך 3 שעות בטמפרטורה ממוצעת, זרם קבוע (1C)-מתח קבוע (4.2V) לשלוט בתנאים תובעניים, ולאחר מכן להיפרק ב-0.2C עד 2.75V כאשר החשמל הפרוק הוא קיבולת מדורגת. הקיבולת האמיתית של הסוללה מתייחסת להספק האמיתי שמשחררת הסופה בתנאי פריקה מסוימים, המושפעת בעיקר מקצב הפריקה והטמפרטורה (למען האמת, קיבולת הסוללה צריכה לציין את תנאי הטעינה והפריקה). יחידת קיבולת הסוללה היא Ah, mAh (1Ah=1000mAh).
12. מהי כושר הפריקה השיורי של הסוללה?
כאשר הסוללה הנטענת מתרוקנת עם זרם גדול (כגון 1C ומעלה), עקב "אפקט צוואר הבקבוק" הקיים בקצב הדיפוזיה הפנימי של זרם יתר הזרם, הסוללה הגיעה למתח המסוף כאשר הקיבולת אינה פרוקה במלואה , ולאחר מכן משתמש בזרם קטן כגון 0.2C יכול להמשיך להסיר, עד 1.0V/piece (סוללת ניקל-קדמיום וניקל-מימן) ו-3.0V/piece (סוללת ליתיום), הקיבולת המשוחררת נקראת קיבולת שיורית.
13. מהי פלטפורמת פריקה?
פלטפורמת הפריקה של סוללות Ni-MH נטענות מתייחסת בדרך כלל לטווח המתח בו מתח העבודה של הסוללה יציב יחסית כאשר הוא נפרק תחת מערכת פריקה ספציפית. ערכו קשור לזרם הפריקה. ככל שהזרם גדול יותר, המשקל נמוך יותר. פלטפורמת הפריקה של סוללות ליתיום-יון היא בדרך כלל להפסיק את הטעינה כאשר המתח הוא 4.2V, וההווה הוא פחות מ-0.01C במתח קבוע, ואז להשאיר אותה למשך 10 דקות, ולפרוק ל-3.6V בכל קצב פריקה נוֹכְחִי. זהו תקן הכרחי למדידת איכות הסוללות.
שנית זיהוי הסוללה.
14. מהי שיטת הסימון לסוללות נטענות שצוינה על ידי חברת החשמל?
על פי תקן חברת החשמל, הסימן של סוללת Ni-MH מורכב מ-5 חלקים.
01) סוג סוללה: HF ו-HR מציינים סוללות ניקל-מתכת הידריד
02) מידע על גודל הסוללה: כולל הקוטר והגובה של הסוללה העגולה, הגובה, הרוחב והעובי של הסוללה המרובעת והערכים
03) סמל מאפיין פריקה: L פירושו שקצב זרם הפריקה המתאים הוא בטווח של 0.5C
M מציין שקצב זרם הפריקה המתאים הוא בטווח של 0.5-3.5C
H מציין שקצב זרם הפריקה המתאים הוא בטווח של 3.5-7.0C
X מציין שהסוללה יכולה לעבוד בזרם פריקה בקצב גבוה של 7C-15C.
04) סמל סוללה בטמפרטורה גבוהה: מיוצג על ידי T
05) חתיכת חיבור סוללה: CF מייצגת שום חלק חיבור, HH מייצגת את חתיכת החיבור לחיבור סדרה מסוג משיכה של סוללה, ו-HB מייצגת את חתיכת החיבור לחיבור סדרה זה לצד זה של חגורות סוללות.
לדוגמה, HF18/07/49 מייצג סוללת ניקל-מתכת הידריד מרובעת ברוחב של 18 מ"מ, 7 מ"מ וגובה של 49 מ"מ.
KRMT33/62HH מייצג סוללת ניקל-קדמיום; קצב הפריקה הוא בין 0.5C-3.5, סוללה יחידה מסדרת טמפרטורות גבוהות (ללא חלק חיבור), קוטר 33 מ"מ, גובה 62 מ"מ.
על פי תקן IEC61960, הזיהוי של סוללת הליתיום המשנית הוא כדלקמן:
01) הרכב לוגו הסוללה: 3 אותיות, ואחריהן חמש מספרים (גלילי) או 6 (ריבועיים).
02) האות הראשונה: מציינת את חומר האלקטרודה המזיק של הסוללה. I—מייצג ליתיום-יון עם סוללה מובנית; L - מייצג אלקטרודת מתכת ליתיום או אלקטרודת סגסוגת ליתיום.
03) האות השנייה: מציינת את חומר הקתודה של הסוללה. C-אלקטרודה על בסיס קובלט; N-אלקטרודה על בסיס ניקל; M-אלקטרודה מבוססת מנגן; V-אלקטרודה מבוססת ונדיום.
04) האות השלישית: מציינת את צורת הסוללה. R-מייצג סוללה גלילית; L-מייצג סוללה מרובעת.
05) מספרים: סוללה גלילית: 5 מספרים מציינים בהתאמה את קוטר וגובה הסופה. יחידת הקוטר היא מילימטר, והגודל הוא עשירית המילימטר. כאשר כל קוטר או גובה גדול או שווה ל-100 מ"מ, יש להוסיף קו אלכסוני בין שני הגדלים.
סוללה מרובעת: 6 מספרים מציינים את עובי, רוחב וגובה הסופה במילימטרים. כאשר כל אחד משלושת הממדים גדול או שווה ל-100 מ"מ, יש להוסיף לוכסן בין הממדים; אם אחת משלושת הממדים קטנה מ-1 מ"מ, האות "t" מתווספת לפני ממד זה, והיחידה של ממד זה היא עשירית המילימטר.
לדוגמה, ICR18650 מייצג סוללת ליתיום-יון משנית גלילית; החומר הקתודה הוא קובלט, קוטרו הוא כ-18 מ"מ וגובהו כ-65 מ"מ.
ICR20/1050.
ICP083448 מייצג סוללת ליתיום-יון משנית מרובעת; החומר הקתודה הוא קובלט, עוביו הוא כ-8 מ"מ, הרוחב הוא כ-34 מ"מ, והגובה הוא כ-48 מ"מ.
ICP08/34/150 מייצג סוללת ליתיום-יון משנית מרובעת; החומר הקתודה הוא קובלט, עוביו הוא כ-8 מ"מ, הרוחב הוא כ-34 מ"מ, והגובה הוא כ-150 מ"מ.
ICPt73448 מייצג סוללת ליתיום-יון משנית מרובעת; חומר הקתודה הוא קובלט, עוביו הוא כ-0.7 מ"מ, הרוחב הוא כ-34 מ"מ, והגובה הוא כ-48 מ"מ.
15. מהם חומרי האריזה של הסוללה?
01) מסון לא יבש (נייר) כגון נייר סיבים, סרט דו צדדי
02) סרט PVC, צינור סימן מסחרי
03) יריעת חיבור: יריעת נירוסטה, יריעת ניקל טהורה, יריעת פלדה מצופה ניקל
04) חתיכת עופרת: חתיכת נירוסטה (קל להלחמה)
יריעת ניקל טהורה (מרותכת נקודתית בחוזקה)
05) תקעים
06) רכיבי הגנה כגון מתגי בקרת טמפרטורה, מגיני זרם יתר, נגדים להגבלת זרם
07) קרטון, קופסת נייר
08) מעטפת פלסטיק
16. מה המטרה של אריזת הסוללה, הרכבה ועיצוב?
01) יפה, מותג
02) מתח הסוללה מוגבל. כדי להשיג מתח גבוה יותר, עליו לחבר מספר סוללות בסדרה.
03) הגן על הסוללה, מניעת קצרים והארכת חיי הסוללה
04) הגבלת גודל
05) קל להובלה
06) עיצוב פונקציות מיוחדות, כגון עמיד למים, עיצוב מראה ייחודי וכו'.
שלוש, ביצועי סוללה ובדיקות
17. מהם ההיבטים העיקריים של הביצועים של הסוללה המשנית באופן כללי?
זה כולל בעיקר מתח, התנגדות פנימית, קיבולת, צפיפות אנרגיה, לחץ פנימי, קצב פריקה עצמית, חיי מחזור, ביצועי איטום, ביצועי בטיחות, ביצועי אחסון, מראה וכו'. יש גם טעינת יתר, פריקת יתר ועמידות בפני קורוזיה.
18. מהם פריטי בדיקת האמינות של הסוללה?
01) חיי מחזור
02) מאפייני פריקת קצב שונים
03) מאפייני פריקה בטמפרטורות שונות
04) מאפייני טעינה
05) מאפייני פריקה עצמית
06) מאפייני אחסון
07) מאפייני פריקת יתר
08) מאפייני התנגדות פנימיים בטמפרטורות שונות
09) בדיקת מחזור טמפרטורה
10) מבחן ירידה
11) מבחן רטט
12) בדיקת קיבולת
13) בדיקת התנגדות פנימית
14) בדיקת GMS
15) בדיקת השפעה בטמפרטורה גבוהה ונמוכה
16) בדיקת זעזועים מכני
17) בדיקת טמפרטורה גבוהה ולחות גבוהה
19. מהם פריטי בדיקת בטיחות הסוללה?
01) בדיקת קצר חשמלי
02) בדיקת טעינת יתר ופריקת יתר
03) עמידה במבחן מתח
04) בדיקת השפעה
05) מבחן רטט
06) בדיקת חימום
07) מבחן אש
09) בדיקת מחזור טמפרטורה משתנה
10) מבחן טעינת טפטוף
11) מבחן ירידה חינם
12) בדיקת לחץ אוויר נמוך
13) בדיקת פריקה בכפייה
15) בדיקת פלטת חימום חשמלית
17) בדיקת הלם תרמי
19) בדיקת דיקור
20) מבחן לחיצה
21) בדיקת פגיעת חפץ כבד
20. מהן שיטות הטעינה הסטנדרטיות?
שיטת טעינה של סוללת Ni-MH:
01) טעינת זרם קבוע: זרם הטעינה הוא ערך ספציפי בכל תהליך הטעינה; שיטה זו היא הנפוצה ביותר;
02) טעינת מתח קבוע: במהלך תהליך הטעינה, שני הקצוות של ספק כוח הטעינה שומרים על ערך קבוע, והזרם במעגל יורד בהדרגה ככל שמתח הסוללה עולה;
03) טעינת זרם קבוע ומתח קבוע: הסוללה נטענת תחילה בזרם קבוע (CC). כאשר מתח הסוללה עולה לערך מסוים, המתח נשאר ללא שינוי (CV), והרוח במעגל יורדת לכמות קטנה, ובסופו של דבר שואפת לאפס.
שיטת טעינת סוללת ליתיום:
זרם קבוע וטעינת מתח קבוע: הסוללה נטענת תחילה בזרם קבוע (CC). כאשר מתח הסוללה עולה לערך מסוים, המתח נשאר ללא שינוי (CV), והרוח במעגל יורדת לכמות קטנה, ובסופו של דבר שואפת לאפס.
21. מהי הטעינה והפריקה הסטנדרטית של סוללות Ni-MH?
התקן הבינלאומי של חברת החשמל קובע שהטעינה והפריקה הסטנדרטית של סוללות ניקל-מתכת הידריד היא: תחילה יש לפרוק את הסוללה ב-0.2C עד 1.0V/piece, לאחר מכן לטעון ב-0.1C למשך 16 שעות, להשאיר אותה למשך שעה אחת, ולשים אותה. ב-1C עד 0.2V/piece, כלומר לטעון ולפרוק את תקן הסוללה.
22. מהי טעינת דופק? מה ההשפעה על ביצועי הסוללה?
טעינת הדופק משתמשת בדרך כלל בטעינה ופריקה, מכוונת ל-5 שניות ולאחר מכן משחררת למשך שנייה אחת. זה יפחית את רוב החמצן שנוצר בתהליך הטעינה לאלקטרוליטים מתחת לפולס הפריקה. זה לא רק מגביל את כמות אידוי האלקטרוליטים הפנימי, אלא שאותן סוללות ישנות שעברו קיטוב חזק יתאוששו בהדרגה או יתקרבו לקיבולת המקורית לאחר 1-5 פעמים של טעינה ופריקה בשיטת טעינה זו.
23. מהי טעינת טפטוף?
טעינת טפטוף משמשת כדי לפצות על אובדן הקיבולת הנגרם כתוצאה מהפריקה העצמית של הסוללה לאחר טעינה מלאה. בדרך כלל, טעינת זרם דופק משמשת להשגת המטרה שלעיל.
24. מהי יעילות הטעינה?
יעילות הטעינה מתייחסת למדד של המידה שבה האנרגיה החשמלית הנצרכת על ידי הסוללה בתהליך הטעינה מומרת לאנרגיה הכימית שהסוללה יכולה לאגור. היא מושפעת בעיקר מטכנולוגיית הסוללה ומטמפרטורת סביבת העבודה של הסופה - בדרך כלל, ככל שטמפרטורת הסביבה גבוהה יותר, כך יעילות הטעינה נמוכה יותר.
25. מהי יעילות הפריקה?
יעילות פריקה מתייחסת להספק בפועל שנפרק למתח המסוף בתנאי פריקה מסוימים לקיבולת המדורגת. זה מושפע בעיקר מקצב הפריקה, טמפרטורת הסביבה, התנגדות פנימית וגורמים אחרים. ככלל, ככל שקצב הפריקה גבוה יותר, כך קצב הפריקה גבוה יותר. ככל שיעילות הפריקה נמוכה יותר. ככל שהטמפרטורה נמוכה יותר, כך יעילות הפריקה נמוכה יותר.
26. מהו הספק המוצא של הסוללה?
הספק הפלט של סוללה מתייחס ליכולת להפיק אנרגיה ליחידת זמן. זה מחושב על סמך זרם הפריקה I ומתח הפריקה, P=U*I, היחידה היא וואט.
ככל שההתנגדות הפנימית של הסוללה נמוכה יותר, כך הספק הפלט גבוה יותר. ההתנגדות הפנימית של הסוללה צריכה להיות קטנה מההתנגדות הפנימית של המכשיר החשמלי. אחרת, הסוללה עצמה צורכת יותר חשמל מהמכשיר החשמלי, דבר שאינו חסכוני ועלול לגרום נזק לסוללה.
27. מהי הפריקה העצמית של הסוללה המשנית? מהו קצב הפריקה העצמית של סוגים שונים של סוללות?
פריקה עצמית נקראת גם יכולת שימור מטען, המתייחסת ליכולת שימור הכוח האגור של הסוללה בתנאים סביבתיים מסוימים במצב מעגל פתוח. באופן כללי, פריקה עצמית מושפעת בעיקר מתהליכי ייצור, חומרים ותנאי אחסון. פריקה עצמית היא אחד הפרמטרים העיקריים למדידת ביצועי הסוללה. באופן כללי, ככל שטמפרטורת האחסון של הסוללה נמוכה יותר, קצב הפריקה העצמית יורד, אך יש לשים לב גם שהטמפרטורה נמוכה מדי או גבוהה מדי, מה שעלול לפגוע בסוללה ולהפוך לבלתי שמישה.
לאחר שהסוללה טעונה במלואה ונותרה פתוחה למשך זמן מה, מידה מסוימת של פריקה עצמית היא ממוצעת. תקן חברת החשמל קובע כי לאחר טעינה מלאה, יש להשאיר את סוללות Ni-MH פתוחות למשך 28 ימים בטמפרטורה של 20℃±5℃ ולחות של (65±20)%, וקיבולת הפריקה של 0.2C תגיע ל-60% מ. הסכום הראשוני.
28. מהו מבחן פריקה עצמית של 24 שעות?
מבחן הפריקה העצמית של סוללת ליתיום הוא:
בדרך כלל, פריקה עצמית של 24 שעות משמשת לבדיקת יכולת שימור המטען שלה במהירות. הסוללה מתרוקנת ב-0.2C עד 3.0V, זרם קבוע. מתח קבוע נטען ל-4.2V, זרם ניתוק: 10mA, לאחר 15 דקות של אחסון, פריקה ב-1C עד 3.0V בדוק את קיבולת הפריקה שלו C1, ואז הגדר את הסוללה עם זרם קבוע ומתח קבוע 1C עד 4.2V, חתך- זרם כבוי: 10mA, ומדוד קיבולת 1C C2 לאחר שהושאר במשך 24 שעות. C2/C1*100% צריך להיות משמעותי יותר מ-99%.
29. מה ההבדל בין ההתנגדות הפנימית של המצב הטעון להתנגדות הפנימית של המצב הפרוק?
ההתנגדות הפנימית במצב טעון מתייחסת להתנגדות הפנימית כאשר הסוללה טעונה במלואה ב-100%; ההתנגדות הפנימית במצב פרוק מתייחסת להתנגדות הפנימית לאחר התרוקנות מלאה של הסוללה.
באופן כללי, ההתנגדות הפנימית במצב משוחרר אינה יציבה והיא גדולה מדי. ההתנגדות הפנימית במצב טעון היא מינורית יותר, וערך ההתנגדות יציב יחסית. במהלך השימוש בסוללה, רק ההתנגדות הפנימית של המצב הטעון היא בעלת משמעות מעשית. בתקופת העזרה המאוחרת של המצבר, עקב מיצוי האלקטרוליט והפחתת פעילותם של חומרים כימיים פנימיים, תגבר העמידות הפנימית של המצבר בדרגות שונות.
30. מהי התנגדות סטטית? מהי התנגדות דינמית?
ההתנגדות הפנימית הסטטית היא ההתנגדות הפנימית של הסוללה בזמן פריקה, וההתנגדות הפנימית הדינמית היא ההתנגדות הפנימית של הסוללה במהלך הטעינה.
31. האם מבחן התנגדות טעינת יתר הסטנדרטי?
חברת החשמל קובעת כי מבחן טעינת יתר הסטנדרטי עבור סוללות ניקל-מתכת הידריד הוא:
שחרר את הסוללה ב-0.2C עד 1.0V/piece, וטען אותה ברציפות ב-0.1C למשך 48 שעות. לסוללה לא צריך להיות עיוות או דליפה. לאחר טעינת יתר, זמן הפריקה מ-0.2C ל-1.0V צריך להיות יותר מ-5 שעות.
32. מהי מבחן חיי המחזור הסטנדרטי של חברת החשמל?
חברת החשמל קובעת כי מבחן חיי המחזור הסטנדרטי של סוללות ניקל-מתכת הידריד הוא:
לאחר שהסוללה ממוקמת ב-0.2C עד 1.0V/pc
01) טעינה ב-0.1C למשך 16 שעות, ולאחר מכן פריקה ב-0.2C למשך שעתיים ו-2 דקות (מחזור אחד)
02) טעינה ב-0.25C למשך 3 שעות ו-10 דקות, ופריקה ב-0.25C למשך שעתיים ו-2 דקות (20-2 מחזורים)
03) טען ב-0.25C למשך 3 שעות ו-10 דקות, ושחרר ל-1.0V ב-0.25C (מחזור 49)
04) טען ב-0.1C למשך 16 שעות, הניח אותו בצד למשך שעה, פריקה ב-1C עד 0.2V (מחזור 1.0). עבור סוללות ניקל-מתכת הידריד, לאחר חזרה על 50 מחזורים של 400-1, זמן הפריקה של 4C צריך להיות משמעותי יותר מ-0.2 שעות; עבור סוללות ניקל-קדמיום, חוזרות על סך של 3 מחזורים של 500-1, זמן הפריקה של 4C צריך להיות קריטי יותר מ-0.2 שעות.
33. מהו הלחץ הפנימי של הסוללה?
הכוונה ללחץ האוויר הפנימי של המצבר, הנגרם מהגז שנוצר במהלך הטעינה והפריקה של המצבר האטום ומושפע בעיקר מחומרי המצבר, תהליכי ייצור ומבנה המצבר. הסיבה העיקרית לכך היא שהגז שנוצר מפירוק הלחות והתמיסה האורגנית בתוך הסוללה מצטבר. בדרך כלל, הלחץ הפנימי של הסוללה נשמר ברמה ממוצעת. במקרה של טעינת יתר או פריקת יתר, הלחץ הפנימי של הסוללה עלול לעלות:
לדוגמה, טעינת יתר, אלקטרודה חיובית: 4OH--4e → 2H2O + O2↑; ①
החמצן שנוצר מגיב עם המימן המושקע באלקטרודה השלילית כדי לייצר מים 2H2 + O2 → 2H2O ②
אם מהירות התגובה ② נמוכה מזו של התגובה ①, החמצן שנוצר לא נצרך בזמן, מה שיגרום ללחץ הפנימי של הסוללה לעלות.
34. מהו מבחן שימור המטען הסטנדרטי?
חברת החשמל קובעת כי מבחן שימור הטעינה הסטנדרטי עבור סוללות ניקל-מתכת הידריד הוא:
לאחר הכנסת הסוללה ל-0.2C עד 1.0V, טען אותה ב-0.1C למשך 16 שעות, אחסן אותה בטמפרטורה של 20℃±5℃ ולחות של 65%±20%, שמור אותה למשך 28 ימים, ואז שחרר אותה ל-1.0V בשעה 0.2C וסוללות Ni-MH צריכות להיות יותר מ-3 שעות.
התקן הלאומי קובע כי מבחן שימור הטעינה הסטנדרטי עבור סוללות ליתיום הוא: (ל-IEC אין תקנים רלוונטיים) הסוללה ממוקמת ב-0.2C עד 3.0/piece, ולאחר מכן נטענת ל-4.2V בזרם קבוע ומתח של 1C, עם רוח ניתוק של 10mA וטמפרטורה של 20 לאחר אחסון במשך 28 ימים ב-℃±5℃, שחרר אותו ל-2.75V ב-0.2C וחשב את יכולת הפריקה. בהשוואה לקיבולת הנומינלית של הסוללה, היא צריכה להיות לא פחות מ-85% מהסך ההתחלתי.
35. מהי בדיקת קצר חשמלי?
השתמש בחוט עם התנגדות פנימית ≤100mΩ כדי לחבר את הקטבים החיובי והשלילי של סוללה טעונה במלואה בקופסה חסינת פיצוץ כדי לקצר את הקטבים החיובי והשלילי. הסוללה לא אמורה להתפוצץ או להתלקח.
36. מהן מבחני הטמפרטורה הגבוהה והלחות הגבוהה?
מבחן הטמפרטורה והלחות הגבוהים של סוללת Ni-MH הם:
לאחר שהסוללה טעונה במלואה, אחסן אותה בתנאי טמפרטורה ולחות קבועים למשך מספר ימים, ואל תצפה בדליפה במהלך האחסון.
בדיקת הטמפרטורה הגבוהה והלחות הגבוהה של סוללת ליתיום היא: (תקן לאומי)
טען את הסוללה עם זרם קבוע 1C ומתח קבוע ל-4.2V, זרם ניתוק של 10mA, ולאחר מכן הכנס אותה לקופסת טמפרטורה ולחות רציפה ב-(40±2)℃ ולחות יחסית של 90%-95% למשך 48 שעות , ואז הוצא את הסוללה פנימה (20 השאר אותה ב-±5)℃ למשך שעתיים. שימו לב שמראה הסוללה צריך להיות סטנדרטי. לאחר מכן פריקה ל-2.75V בזרם קבוע של 1C, ולאחר מכן בצע מחזורי טעינה ו-1C פריקה ב-(1±20)℃ עד לקיבולת הפריקה לא פחות מ-5% מהסך ההתחלתי, אך מספר המחזורים אינו גדול יותר. משלוש פעמים.
37. מהו ניסוי עליית טמפרטורה?
לאחר שהסוללה טעונה במלואה, הכניסו אותה לתנור וחממו מטמפרטורת החדר בקצב של 5°C/דקה. כאשר טמפרטורת התנור מגיעה ל-130 מעלות, שומרים אותו למשך 30 דקות. הסוללה לא אמורה להתפוצץ או להתלקח.
38. מהו ניסוי רכיבת טמפרטורה?
ניסוי מחזור הטמפרטורה מכיל 27 מחזורים, וכל תהליך מורכב מהשלבים הבאים:
01) הסוללה משתנה מטמפרטורה ממוצעת ל-66±3℃, ממוקמת למשך שעה אחת בתנאי של 1±15%,
02) עבור לטמפרטורה של 33±3°C ולחות של 90±5°C למשך שעה,
03) המצב משתנה ל-40±3℃ וממוקם למשך שעה אחת
04) הנח את הסוללה ב-25℃ למשך 0.5 שעות
ארבעת השלבים הללו משלימים מחזור. לאחר 27 מחזורי ניסויים, הסוללה לא צריכה להיות דליפה, טיפוס אלקלי, חלודה או תנאים חריגים אחרים.
39. מהו מבחן נפילה?
לאחר טעינת הסוללה או ערכת הסוללות במלואה, היא מופלת מגובה של 1 מטר לקרקע הבטון (או המלט) שלוש פעמים כדי להשיג זעזועים בכיוונים אקראיים.
40. מהו ניסוי רטט?
שיטת בדיקת הרטט של סוללת Ni-MH היא:
לאחר פריקת הסוללה ל-1.0V ב-0.2C, טען אותה ב-0.1C למשך 16 שעות, ולאחר מכן רטט בתנאים הבאים לאחר שהושארה למשך 24 שעות:
משרעת: 0.8 מ"מ
הפוך את הסוללה לרטט בין 10HZ-55HZ, עלייה או ירידה בקצב רטט של 1HZ בכל דקה.
שינוי מתח הסוללה צריך להיות בטווח של ±0.02V, ושינוי ההתנגדות הפנימי צריך להיות בטווח של ±5mΩ. (זמן הרטט הוא 90 דקות)
שיטת בדיקת הרטט של סוללת הליתיום היא:
לאחר פריקת הסוללה ל-3.0V ב-0.2C, היא נטענת ל-4.2V עם זרם קבוע ומתח קבוע ב-1C, וזרם הניתוק הוא 10mA. לאחר שהושאר למשך 24 שעות, הוא ירטוט בתנאים הבאים:
ניסוי הרטט מתבצע עם תדר הרטט מ-10 הרץ עד 60 הרץ עד 10 הרץ תוך 5 דקות, והמשרעת היא 0.06 אינץ'. הסוללה רוטטת בכיוונים של שלושה צירים, וכל ציר רועד במשך חצי שעה.
שינוי מתח הסוללה צריך להיות בטווח של ±0.02V, ושינוי ההתנגדות הפנימי צריך להיות בטווח של ±5mΩ.
41. מהו מבחן השפעה?
לאחר שהסוללה טעונה במלואה, הניחו מוט קשיח בצורה אופקית והפילו חפץ במשקל 20 קילו מגובה מסוים על המוט הקשיח. הסוללה לא אמורה להתפוצץ או להתלקח.
42. מהו ניסוי חדירה?
לאחר שהסוללה טעונה במלואה, העבירו מסמר בקוטר מסוים דרך מרכז הסופה והשאירו את הסיכה בסוללה. הסוללה לא אמורה להתפוצץ או להתלקח.
43. מהו ניסוי אש?
הנח את הסוללה הטעונה במלואה על מכשיר חימום בעל כיסוי מגן ייחודי לשריפה, ופסולת לא תעבור דרך כיסוי המגן.
רביעית, בעיות סוללה נפוצות וניתוח
44. אילו אישורים עברו מוצרי החברה?
הוא עבר את הסמכת מערכת האיכות ISO9001:2000 ואת הסמכת מערכת הגנת הסביבה ISO14001:2004; המוצר השיג את אישור CE של האיחוד האירופי ואישור UL בצפון אמריקה, עבר את מבחן הגנת הסביבה SGS, וקיבל את רישיון הפטנט של Ovonic; במקביל, אישרה PICC את מוצרי החברה בעולם חיתום Scope.
45. מהי סוללה מוכנה לשימוש?
הסוללה המוכנה לשימוש היא סוג חדש של סוללת Ni-MH עם קצב שימור טעינה גבוה שהשיקה החברה. זוהי סוללה עמידה לאחסון עם ביצועים כפולים של סוללה ראשית ומשנית ויכולה להחליף את הסוללה הראשית. כלומר, ניתן למחזר את הסוללה ויש לה כוח שנותר גבוה יותר לאחר אחסון באותו זמן כמו סוללות Ni-MH משניות רגילות.
46.
בהשוואה למוצרים דומים, למוצר זה יש את התכונות המדהימות הבאות:
01) פריקה עצמית קטנה יותר;
02) זמן אחסון ארוך יותר;
03) התנגדות לפריקת יתר;
04) חיי מחזור ארוכים;
05) במיוחד כאשר מתח הסוללה נמוך מ-1.0V, יש לה פונקציית שחזור קיבולת טובה;
חשוב מכך, סוללה מסוג זה היא בעלת שיעור שימור טעינה של עד 75% כאשר היא מאוחסנת בסביבה של 25 מעלות צלזיוס למשך שנה אחת, כך שסוללה זו היא המוצר האידיאלי להחלפת סוללות חד פעמיות.
47. מהם אמצעי הזהירות בעת השימוש בסוללה?
01) אנא קרא את מדריך הסוללה בעיון לפני השימוש;
02) המגעים החשמליים והסוללה צריכים להיות נקיים, לנגב אותם עם מטלית לחה במידת הצורך, ולהתקין לפי סימון הקוטביות לאחר הייבוש;
03) אין לערבב סוללות ישנות וחדשות, ולא ניתן לשלב סוגים שונים של סוללות מאותו דגם כדי לא להפחית את יעילות השימוש;
04) לא ניתן לשחזר את הסוללה החד פעמית על ידי חימום או טעינה;
05) אל תקצר את הסוללה;
06) אין לפרק ולחמם את הסוללה או לזרוק את הסוללה למים;
07) כאשר מכשירי חשמל אינם בשימוש במשך זמן רב, עליו להסיר את הסוללה, ולכבות את המתג לאחר השימוש;
08) אין להשליך פסולת סוללות באופן אקראי, ולהפריד אותן מאשפה אחרת ככל האפשר כדי למנוע זיהום הסביבה;
09) כאשר אין השגחת מבוגר, אל תאפשר לילדים להחליף את הסוללה. יש להניח סוללות קטנות הרחק מהישג ידם של ילדים;
10) עליו לאחסן את הסוללה במקום קריר ויבש ללא אור שמש ישיר.
48. מה ההבדל בין סוללות נטענות סטנדרטיות שונות?
כיום, סוללות נטענות ניקל-קדמיום, ניקל-מתכת וליתיום-יון נמצאים בשימוש נרחב בציוד חשמלי נייד שונים (כגון מחשבים ניידים, מצלמות וטלפונים ניידים). לכל סוללה נטענת יש את התכונות הכימיות הייחודיות לה. ההבדל העיקרי בין סוללות ניקל-קדמיום וניקל-מתכת הידריד הוא שצפיפות האנרגיה של סוללות ניקל-מתכת הידריד גבוהה יחסית. בהשוואה לסוללות מאותו סוג, הקיבולת של סוללות Ni-MH היא פי שניים מזו של סוללות Ni-Cd. המשמעות היא ששימוש בסוללות ניקל-מתכת הידריד יכול להאריך משמעותית את זמן העבודה של הציוד כאשר לא מתווסף משקל נוסף לציוד החשמלי. יתרון נוסף של סוללות ניקל-מתכת הידריד הוא שהן מפחיתות משמעותית את בעיית "אפקט הזיכרון" בסוללות קדמיום כדי להשתמש בסוללות ניקל-מתכת הידריד בצורה נוחה יותר. סוללות Ni-MH ידידותיות יותר לסביבה מאשר סוללות Ni-Cd מכיוון שאין בפנים אלמנטים רעילים של מתכת כבדה. Li-ion גם הפך במהירות למקור כוח נפוץ עבור מכשירים ניידים. Li-ion יכול לספק את אותה אנרגיה כמו סוללות Ni-MH אך יכול להפחית משקל בכ-35%, מתאים לציוד חשמלי כגון מצלמות ומחשבים ניידים. זה מכריע. ללי-יון אין "אפקט זיכרון", היתרונות של חוסר חומרים רעילים הם גם גורמים חיוניים שהופכים אותו למקור כוח נפוץ.
זה יפחית משמעותית את יעילות הפריקה של סוללות Ni-MH בטמפרטורות נמוכות. בדרך כלל, יעילות הטעינה תגדל עם עליית הטמפרטורה. עם זאת, כאשר הטמפרטורה תעלה מעל 45 מעלות צלזיוס, הביצועים של חומרי הסוללה הנטענים בטמפרטורות גבוהות ידרדרו, וזה יקצר משמעותית את חיי המחזור של הסוללה.
49. מהו קצב הפריקה של הסוללה? מהו התעריף השעתי לשחרור הסופה?
פריקת קצב מתייחסת ליחס הקצב בין זרם הפריקה (A) לבין הקיבולת המדורגת (A•h) במהלך הבעירה. פריקת תעריף שעתי מתייחסת לשעות הנדרשות לפריקת הקיבולת המדורגת בזרם פלט מסוים.
50. מדוע יש צורך לשמור על הסוללה חמה בעת צילום בחורף?
מכיוון שלסוללה במצלמה דיגיטלית יש טמפרטורה נמוכה, פעילות החומר הפעיל מופחתת משמעותית, מה שעלול לא לספק את זרם ההפעלה הסטנדרטי של המצלמה, ולכן צילום חיצוני באזורים עם טמפרטורה נמוכה, במיוחד.
שימו לב לחום של המצלמה או הסוללה.
51. מהו טווח טמפרטורת הפעולה של סוללות ליתיום-יון?
טעינה -10—45℃ פריקה -30—55℃
52. האם ניתן לשלב סוללות ביכולות שונות?
אם אתה מערבב סוללות חדשות וישנות בעלות קיבולות שונות או משתמש בהן יחד, תיתכן דליפה, מתח אפס וכו'. זה נובע מהבדל בהספק בתהליך הטעינה, שגורם לחלק מהסוללות להיטען יתר על המידה במהלך הטעינה. חלק מהסוללות אינן טעונות במלואן ויש להן קיבולת במהלך הפריקה. הסוללה הגבוהה אינה ריקה לגמרי, והסוללה בעלת הקיבולת הנמוכה מתרוקנת יתר על המידה. במעגל קסמים שכזה, הסוללה פגומה, דולפת או בעלת מתח נמוך (אפס).
53. מהו קצר חשמלי חיצוני, ואיזו השפעה יש לו על ביצועי הסוללה?
חיבור שני הקצוות החיצוניים של הסוללה לכל מוליך יגרום לקצר חיצוני. המהלך הקצר עלול להביא לתוצאות קשות עבור סוגי מצברים שונים, כגון עליית טמפרטורת האלקטרוליטים, עליית לחץ אוויר פנימי וכו'. אם לחץ האוויר יעלה על מתח העמידות של מכסה המצבר, המצבר ידלוף. מצב זה פוגע קשות בסוללה. אם שסתום הבטיחות נכשל, הוא עלול אפילו לגרום לפיצוץ. לכן, אל תקצר את הסוללה חיצונית.
54. מהם הגורמים העיקריים המשפיעים על חיי הסוללה?
01) טעינה:
בבחירת מטען, עדיף להשתמש במטען עם התקני סיום טעינה נכונים (כגון התקנים נגד זמן טעינת יתר, טעינת ניתוק הפרש מתח שלילי (-V) והתקני אינדוקציה נגד התחממות יתר) כדי להימנע מקיצור הסוללה. חיים עקב טעינת יתר. באופן כללי, טעינה איטית יכולה להאריך את חיי השירות של הסוללה טוב יותר מאשר טעינה מהירה.
02) פריקה:
א. עומק הפריקה הוא הגורם העיקרי המשפיע על חיי הסוללה. ככל שעומק השחרור גבוה יותר, חיי הסוללה קצרים יותר. במילים אחרות, כל עוד עומק הפריקה מצטמצם, זה יכול להאריך משמעותית את חיי השירות של הסוללה. לכן, עלינו להימנע מפריקת יתר של הסוללה למתח נמוך מאוד.
ב. כאשר הסוללה מתרוקנת בטמפרטורה גבוהה, היא תקצר את חיי השירות שלה.
ג. אם הציוד האלקטרוני המעוצב אינו יכול לעצור לחלוטין את כל הזרם, אם הציוד נותר ללא שימוש במשך זמן רב מבלי להוציא את הסוללה, הזרם השיורי יגרום לעיתים לצריכה מוגזמת של הסוללה, מה שיגרום לפריקת יתר של הסערה.
ד. כאשר משתמשים בסוללות בעלות קיבולות שונות, מבנים כימיים או רמות טעינה שונות, כמו גם בסוללות מסוגים ישנים וחדשים שונים, הסוללות יתפרקו יותר מדי ואף יגרמו לטעינת קוטביות הפוכה.
03) אחסון:
אם הסוללה מאוחסנת בטמפרטורה גבוהה במשך זמן רב, היא תחליש את פעילות האלקטרודה שלה ותקצר את חיי השירות שלה.
55. האם ניתן לאחסן את הסוללה במכשיר לאחר שנגמרה או אם לא נעשה בה שימוש במשך זמן רב?
אם הוא לא ישתמש במכשיר החשמלי לתקופה ממושכת, עדיף להסיר את הסוללה ולהניח אותה במקום בטמפרטורה נמוכה ויבשה. אם לא, גם אם המכשיר החשמלי כבוי, המערכת עדיין תגרום לסוללה לפלט זרם נמוך, מה שיקצר את חיי השירות של הסופה.
56. מהם התנאים הטובים יותר לאחסון סוללה? האם אני צריך לטעון את הסוללה לאחסון לטווח ארוך במלואו?
על פי תקן חברת החשמל, עליו לאחסן את הסוללה בטמפרטורה של 20 ± 5 ℃ ולחות של (65 ± 20)%. באופן כללי, ככל שטמפרטורת האחסון של הסופה גבוהה יותר, קצב הקיבולת שנותר נמוך יותר, ולהיפך, המקום הטוב ביותר לאחסן את הסוללה כאשר טמפרטורת המקרר היא 0℃-10℃, במיוחד עבור סוללות ראשוניות. גם אם הסוללה המשנית מאבדת את הקיבולת שלה לאחר האחסון, ניתן לשחזר אותה כל עוד היא נטענת ונפרקת מספר פעמים.
בתיאוריה, תמיד יש אובדן אנרגיה כאשר הסוללה מאוחסנת. המבנה האלקטרוכימי המובנה של הסוללה קובע כי קיבולת הסוללה אובדת בהכרח, בעיקר עקב פריקה עצמית. בדרך כלל, גודל הפריקה העצמית קשור למסיסות חומר האלקטרודה החיובית באלקטרוליט וחוסר היציבות שלו (נגיש לפירוק עצמי) לאחר החימום. הפריקה העצמית של סוללות נטענות גבוהה בהרבה מזו של סוללות ראשוניות.
אם ברצונכם לאחסן את הסוללה לאורך זמן, עדיף לשים אותה בסביבה יבשה וטמפרטורות נמוכות ולשמור על עוצמת הסוללה שנותרה בכ-40%. כמובן שעדיף להוציא את המצבר פעם בחודש כדי להבטיח את מצב האחסון המעולה של הסערה, אך לא לרוקן את המצבר לחלוטין ולפגוע במצבר.
57. מהי סוללה רגילה?
סוללה שנקבעה בינלאומית כתקן למדידת פוטנציאל (פוטנציאל). הוא הומצא על ידי מהנדס החשמל האמריקני E. Weston בשנת 1892, ולכן הוא נקרא גם סוללת ווסטון.
האלקטרודה החיובית של הסוללה הסטנדרטית היא אלקטרודת כספית סולפט, האלקטרודה השלילית היא מתכת קדמיום אמלגם (המכילה 10% או 12.5%
58. מהן הסיבות האפשריות למתח האפס או המתח הנמוך של הסוללה הבודדת?
01) קצר חשמלי חיצוני או טעינת יתר או טעינה הפוכה של הסוללה (פריקת יתר מאולצת);
02) הסוללה נטענת יתר על המידה על ידי קצב גבוה וזרם גבוה, מה שגורם לליבה של הסוללה להתרחב, והאלקטרודות החיוביות והשליליות מתקשרות ישירות ומקוצרות;
03) הסוללה קצרה או קצרה מעט. לדוגמה, מיקום לא נכון של הקטבים החיובי והשלילי גורם לחלק המוט ליצור קשר עם הקצר, מגע אלקטרודה חיובי וכו'.
59. מהן הסיבות האפשריות למתח האפס או המתח הנמוך של ערכת הסוללות?
01) האם לסוללה בודדת יש מתח אפס;
02) התקע קצר או מנותק, והחיבור לתקע אינו טוב;
03) ביטול הלחמה וריתוך וירטואלי של חוט עופרת וסוללה;
04) החיבור הפנימי של הסוללה שגוי, יריעת החיבור והסוללה דולפת, מולחמת ולא מולחמת וכו';
05) הרכיבים האלקטרוניים בתוך הסוללה מחוברים בצורה שגויה ופגומים.
60. מהן שיטות הבקרה למניעת טעינת יתר של הסוללה?
כדי למנוע טעינת יתר של הסוללה, יש צורך לשלוט בנקודת הקצה של הטעינה. כשהסוללה תושלם, יהיה מידע ייחודי שהוא יכול להשתמש בו כדי לשפוט אם הטעינה הגיעה לנקודת הקצה. באופן כללי, ישנן שש השיטות הבאות למניעת טעינת יתר של הסוללה:
01) בקרת מתח שיא: קבע את סוף הטעינה על ידי זיהוי מתח שיא הסוללה;
02) בקרת dT/DT: קבע את סיום הטעינה על ידי זיהוי שיא קצב שינוי הטמפרטורה של הסוללה;
03) בקרת △T: כאשר הסוללה טעונה במלואה, ההפרש בין הטמפרטורה לטמפרטורת הסביבה יגיע למקסימום;
04) -△V בקרת: כאשר הסוללה טעונה במלואה ומגיעה למתח שיא, המתח יירד בערך מסוים;
05) בקרת תזמון: שלוט בנקודת הקצה של הטעינה על ידי הגדרת זמן טעינה ספציפי, בדרך כלל הגדר את הזמן הנדרש לטעינת 130% מהקיבולת הנומינלית לטיפול;
61. מהן הסיבות האפשריות לכך שלא ניתן לטעון את הסוללה או מארז הסוללות?
01) סוללת מתח אפס או סוללת מתח אפס בחבילת הסוללות;
02) ערכת הסוללות מנותקת, הרכיבים האלקטרוניים הפנימיים ומעגל ההגנה לא תקינים;
03) ציוד הטעינה פגום, ואין זרם פלט;
04) גורמים חיצוניים גורמים ליעילות הטעינה נמוכה מדי (כגון טמפרטורה נמוכה במיוחד או גבוהה במיוחד).
62. מהן הסיבות האפשריות לכך שהוא לא יכול לפרוק סוללות ומארזי סוללות?
01) חיי הסוללה יקטן לאחר אחסון ושימוש;
02) טעינה לא מספקת או אי טעינה;
03) טמפרטורת הסביבה נמוכה מדי;
04) יעילות הפריקה נמוכה. לדוגמה, כאשר נפרק זרם גדול, סוללה רגילה אינה יכולה לפרוק חשמל מכיוון שמהירות הדיפוזיה של החומר הפנימי אינה יכולה לעמוד בקצב התגובה, וכתוצאה מכך נפילת מתח חדה.
63. מהן הסיבות האפשריות לזמן הפריקה הקצר של סוללות וחבילות סוללות?
01) הסוללה אינה טעונה במלואה, כגון זמן טעינה לא מספיק, יעילות טעינה נמוכה וכו';
02) זרם פריקה מוגזם מפחית את יעילות הפריקה ומקצר את זמן הפריקה;
03) כאשר הסוללה ריקה, טמפרטורת הסביבה נמוכה מדי, ויעילות הפריקה פוחתת;
64. מהי טעינת יתר, וכיצד היא משפיעה על ביצועי הסוללה?
טעינת יתר מתייחסת להתנהגות הסוללה הנטענת במלואה לאחר תהליך טעינה ספציפי ולאחר מכן ממשיכה בטעינה. טעינת יתר של סוללת Ni-MH מייצרת את התגובות הבאות:
אלקטרודה חיובית: 4OH--4e → 2H2O + O2↑;①
אלקטרודה שלילית: 2H2 + O2 → 2H2O ②
מכיוון שהקיבולת של האלקטרודה השלילית גבוהה מהקיבולת של האלקטרודה החיובית בתכנון, החמצן שנוצר על ידי האלקטרודה החיובית משולב עם המימן שנוצר על ידי האלקטרודה השלילית דרך נייר המפריד. לכן, הלחץ הפנימי של הסוללה לא יעלה משמעותית בנסיבות רגילות, אבל אם זרם הטעינה גדול מדי, או אם זמן הטעינה ארוך מדי, החמצן שנוצר מאוחר מדי לצרוך, מה שעלול לגרום ללחץ פנימי עלייה, עיוות סוללה, דליפת נוזלים ותופעות לא רצויות אחרות. במקביל, הוא יפחית משמעותית את הביצועים החשמליים שלו.
65. מהי פריקת יתר, וכיצד היא משפיעה על ביצועי הסוללה?
לאחר שהסוללה פרקה את הכוח המאוחסן בפנים, לאחר שהמתח מגיע לערך מסוים, המשך הפריקה יגרום לפריקת יתר. מתח ניתוק הפריקה נקבע בדרך כלל בהתאם לזרם הפריקה. פיצוץ 0.2C-2C מוגדר בדרך כלל ל-1.0V/ענף, 3C או יותר, כגון 5C, או הפריקה של 10C מוגדרת ל-0.8V/piece. פריקת יתר של הסוללה עלולה להביא לתוצאות קטסטרופליות לסוללה, במיוחד פריקת יתר בזרם גבוה או פריקת יתר חוזרת ונשנית, אשר ישפיעו באופן משמעותי על הסוללה. באופן כללי, פריקת יתר תגביר את המתח הפנימי של הסוללה ואת החומרים הפעילים החיוביים והשליליים. ההפיכות נהרסת, גם אם היא נטענה, היא יכולה לשחזר אותה חלקית, והיכולת תוחלש משמעותית.
66. מהן הסיבות העיקריות להרחבת הסוללות הנטענות?
01) מעגל הגנת סוללה לקוי;
02) תא הסוללה מתרחב ללא פונקציית הגנה;
03) ביצועי המטען גרועים, וזרם הטעינה גדול מדי, מה שגורם לסוללה להתנפח;
04) הסוללה נטענת יתר על המידה על ידי קצב גבוה וזרם גבוה;
05) הסוללה נאלצת להתרוקן יתר על המידה;
06) הבעיה של עיצוב הסוללה.
67. מהו הפיצוץ של הסוללה? כיצד למנוע פיצוץ סוללה?
החומר המוצק בכל חלק של הסוללה מתפרק באופן מיידי ונדחק למרחק של יותר מ-25 ס"מ מהסערה, הנקרא פיצוץ. אמצעי המניעה הכלליים הם:
01) אל תטען או קצר חשמלי;
02) השתמש בציוד טעינה טוב יותר לטעינה;
03) יש לשמור תמיד על חורי האוורור של הסוללה ללא חסימה;
04) שימו לב לפיזור חום בעת השימוש בסוללה;
05) אסור לערבב סוגים שונים, סוללות חדשות וישנות.
68. מהם סוגי רכיבי הגנת הסוללה והיתרונות והחסרונות שלהם?
הטבלה הבאה היא השוואת הביצועים של מספר רכיבי הגנת סוללה סטנדרטיים:
| שֵׁם | חומר עיקרי | השפעה | יתרון | חִסָרוֹן |
| מתג תרמי | PTC | הגנת זרם גבוה של ערכת סוללות | חוש במהירות את שינויי הזרם והטמפרטורה במעגל, אם הטמפרטורה גבוהה מדי או הזרם גבוה מדי, הטמפרטורה של הבי-מתכת במתג יכולה להגיע לערך המדורג של הכפתור, והמתכת תכשיל, מה שיכול להגן על הסוללה ומכשירי החשמל. | ייתכן שגיליון המתכת לא יתאפס לאחר מעידה, מה שיגרום לכשל של מתח ערכת הסוללה. |
| מגן זרם יתר | PTC | הגנה מפני זרם יתר של ערכת סוללה | ככל שהטמפרטורה עולה, ההתנגדות של מכשיר זה עולה באופן ליניארי. כאשר הזרם או הטמפרטורה עולים לערך מסוים, ערך ההתנגדות משתנה בפתאומיות (גדל) כך שהזמן האחרון משתנה לרמת mA. כשהטמפרטורה תרד, היא תחזור לקדמותה. זה יכול לשמש כחתך חיבור סוללה למחרוזת לתוך ערכת הסוללות. | מחיר גבוה יותר |
| פתיל | חישת זרם וטמפרטורה במעגל | כאשר הזרם במעגל חורג מהערך הנקוב או שטמפרטורת המצבר עולה לערך מסוים, הפתיל מתנתק כדי לנתק את המעגל כדי להגן על ערכת הסוללות והמכשירים החשמליים מפני נזק. | לאחר שהפתיל נשבר, לא ניתן לשחזר אותו ויש להחליפו בזמן, וזה בעייתי. |
69. מהי סוללה ניידת?
נייד, כלומר קל לנשיאה וקל לשימוש. סוללות ניידות משמשות בעיקר כדי לספק חשמל למכשירים ניידים, אלחוטיים. סוללות גדולות יותר (למשל, 4 ק"ג או יותר) אינן סוללות ניידות. סוללה ניידת טיפוסית כיום היא בערך כמה מאות גרמים.
משפחת הסוללות הניידות כוללת סוללות ראשוניות וסוללות נטענות (סוללות משניות). סוללות כפתורים שייכות לקבוצה מסוימת שלהן.
70. מהם המאפיינים של סוללות ניידות נטענות?
כל סוללה היא ממיר אנרגיה. זה יכול להמיר ישירות אנרגיה כימית מאוחסנת לאנרגיה חשמלית. עבור סוללות נטענות, תהליך זה יכול להיות מתואר באופן הבא:
- המרת הכוח החשמלי לאנרגיה כימית בתהליך הטעינה →
- הפיכת אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית במהלך תהליך הפריקה →
- שינוי הכוח החשמלי לאנרגיה כימית במהלך תהליך הטעינה
זה יכול להפעיל את הסוללה המשנית יותר מ-1,000 פעמים בדרך זו.
ישנן סוללות ניידות נטענות מסוגים אלקטרוכימיים שונים, סוג חומצה עופרת (2V/piece), סוג ניקל-קדמיום (1.2V/piece), סוג ניקל-מימן (1.2V/essay), סוללת ליתיום-יון (3.6V/ חתיכה) ); התכונה האופיינית לסוללות מסוג זה היא שיש להן מתח פריקה קבוע יחסית (רמת מתח במהלך הפריקה), והמתח יורד במהירות בתחילת ובסוף השחרור.
71. האם ניתן להשתמש בכל מטען לסוללות ניידות נטענות?
לא, כי כל מטען מתאים רק לתהליך טעינה ספציפי ויכול להשוות רק לשיטה אלקטרוכימית מסוימת, כמו סוללות ליתיום-יון, חומצה עופרת או Ni-MH. יש להם לא רק מאפייני מתח שונים אלא גם מצבי טעינה שונים. רק המטען המהיר שפותח במיוחד יכול לגרום לסוללת Ni-MH לקבל את אפקט הטעינה המתאים ביותר. ניתן להשתמש במטענים איטיים בעת הצורך, אך הם זקוקים ליותר זמן. יש לשים לב שלמרות שלחלק מהמטענים יש תוויות מתאימות, עליך להיות זהיר בעת השימוש בהם כמטענים לסוללות במערכות אלקטרוכימיות שונות. תוויות מוסמכות מציינות רק שהמכשיר תואם לתקנים אלקטרוכימיים אירופאים או לתקנים לאומיים אחרים. תווית זו אינה נותנת מידע לגבי סוג הסוללה לה היא מתאימה. לא ניתן להטעין סוללות Ni-MH עם מטענים זולים. יתקבלו תוצאות משביעות רצון, ויש סכנות. יש לשים לב לכך גם עבור סוגים אחרים של מטעני סוללות.
72. האם סוללה ניידת נטענת 1.2V יכולה להחליף את סוללת מנגן אלקליין 1.5V?
טווח המתח של סוללות מנגן אלקליין בזמן פריקה הוא בין 1.5V ל-0.9V, בעוד המתח הקבוע של הסוללה הנטענת הוא 1.2V/ענף בעת הפריקה. מתח זה שווה בערך למתח הממוצע של סוללת מנגן אלקליין. לכן, נעשה שימוש בסוללות נטענות במקום מנגן אלקליין. סוללות אפשריות, ולהיפך.
73. מהם היתרונות והחסרונות של סוללות נטענות?
היתרון של סוללות נטענות הוא שיש להן חיי שירות ארוכים. גם אם הן יקרות יותר מהסוללות הראשוניות, הן חסכוניות מאוד מבחינת שימוש ארוך טווח. קיבולת הטעינה של סוללות נטענות גבוהה מזו של רוב הסוללות הראשוניות. עם זאת, מתח הפריקה של סוללות משניות רגילות הוא קבוע, וקשה לחזות מתי תסתיים הפריקה כך שהיא תגרום אי נעימויות מסוימות במהלך השימוש. עם זאת, סוללות ליתיום-יון יכולות לספק לציוד מצלמה זמן שימוש ארוך יותר, קיבולת עומס גבוהה, צפיפות אנרגיה גבוהה וירידה במתח הפריקה נחלשת עם עומק הפריקה.
לסוללות משניות רגילות יש קצב פריקה עצמית גבוה, מתאימות ליישומי פריקת זרם גבוה כגון מצלמות דיגיטליות, צעצועים, כלים חשמליים, פנסי חירום וכו'. הן אינן אידיאליות לאירועי פריקה ארוכת טווח בזרם קטן כגון שלטים רחוקים, פעמוני דלת מוזיקה וכדומה מקומות שאינם מתאימים לשימוש לסירוגין לטווח ארוך כמו פנסים. נכון להיום הסוללה האידיאלית היא סוללת הליתיום שיש לה כמעט את כל יתרונות הסופה וקצב הפריקה העצמית זעום. החיסרון היחיד הוא שדרישות הטעינה והפריקה קפדניות מאוד, מה שמבטיח חיים.
74. מהם היתרונות של סוללות NiMH? מהם היתרונות של סוללות ליתיום-יון?
היתרונות של סוללות NiMH הם:
01) עלות נמוכה;
02) ביצועי טעינה מהירה טובים;
03) חיי מחזור ארוכים;
04) אין אפקט זיכרון;
05) ללא זיהום, סוללה ירוקה;
06) טווח טמפרטורות רחב;
07) ביצועי בטיחות טובים.
היתרונות של סוללות ליתיום-יון הם:
01) צפיפות אנרגיה גבוהה;
02) מתח עבודה גבוה;
03) אין אפקט זיכרון;
04) חיי מחזור ארוכים;
05) ללא זיהום;
06) קל משקל;
07) פריקה עצמית קטנה.
75. מה היתרונות של סוללות פוספט מברזל ליתיום?
כיוון היישום העיקרי של סוללות ליתיום ברזל פוספט הוא סוללות חשמל, ויתרונותיה באים לידי ביטוי בעיקר בהיבטים הבאים:
01) חיים ארוכים במיוחד;
02) בטוח לשימוש;
03) טעינה ופריקה מהירה עם הזרם הגדול;
04) עמידות בטמפרטורה גבוהה;
05) קיבולת גדולה;
06) אין אפקט זיכרון;
07) גודל קטן וקל משקל;
08) שמירה על ירוק ואיכות הסביבה.
76. מה היתרונות של סוללות ליתיום פולימר?
01) אין בעיה של דליפת סוללה. הסוללה אינה מכילה אלקטרוליט נוזלי ומשתמשת במוצקים קולואידים;
02) ניתן לייצר סוללות דקות: עם קיבולת של 3.6V ו-400mAh, העובי יכול להיות דק עד 0.5 מ"מ;
03) ניתן לעצב את הסוללה במגוון צורות;
04) ניתן לכופף ולעוות את הסוללה: ניתן לכופף את הסוללה הפולימרית עד לכ-900;
05) ניתן להפוך לסוללה אחת במתח גבוה: ניתן לחבר סוללות אלקטרוליט נוזלי רק בסדרה כדי להשיג סוללות פולימריות במתח גבוה;
06) מכיוון שאין נוזל, הוא יכול להפוך אותו לשילוב רב שכבתי בחלקיק בודד כדי להשיג מתח גבוה;
07) הקיבולת תהיה גבוהה פי שניים מזו של סוללת ליתיום-יון באותו גודל.
77. מהו העיקרון של המטען? מהם הסוגים העיקריים?
המטען הוא התקן ממיר סטטי המשתמש בהתקני מוליכים למחצה אלקטרוניים כדי להמיר זרם חילופין עם מתח ותדר קבועים לזרם ישר. ישנם מטענים רבים, כגון מטעני סוללות עופרת, בדיקת סוללות עופרת אטומות, ניטור, מטעני סוללות ניקל-קדמיום, מטעני סוללות ניקל-מימן ומטעני סוללות ליתיום-יון, מטעני סוללות ליתיום-יון עבור מכשירים אלקטרוניים ניידים, מטען רב תכליתי למעגל הגנת סוללת ליתיום-יון, מטען סוללות לרכב חשמלי וכו'.
חמש, סוגי סוללות ואזורי יישום
78. איך לסווג סוללות?
סוללה כימית:
סוללות ראשוניות- פחמן-אבץ יבשות, סוללות אלקליין-מנגן, סוללות ליתיום, סוללות אקטיבציה, סוללות אבץ-כספית, סוללות קדמיום-כספית, סוללות אבץ-אויר, סוללות אבץ-כסף וסוללות אלקטרוליט מוצק (סוללות יוד כסף) , וכו.
סוללות משניות-סוללות עופרת, סוללות Ni-Cd, סוללות Ni-MH, סוללות ליתיום, סוללות נתרן גופרית וכו'.
סוללות אחרות- סוללות תאי דלק, סוללות אוויר, סוללות דקות, סוללות אור, סוללות ננו וכו'.
סוללה פיזית:-תא סולארי (תא סולארי)
79. איזו סוללה תשלוט בשוק הסוללות?
מכיוון שמצלמות, טלפונים ניידים, טלפונים אלחוטיים, מחשבים ניידים ומכשירי מולטימדיה אחרים עם תמונות או צלילים תופסים יותר ויותר עמדות קריטיות במכשירי חשמל ביתיים, בהשוואה לסוללות ראשוניות, סוללות משניות נמצאות בשימוש נרחב גם בתחומים אלה. הסוללה הנטענת המשנית תתפתח בגודל קטן, קל משקל, קיבולת גבוהה ואינטליגנציה.
80. מהי סוללה משנית חכמה?
בסוללה החכמה מותקן שבב המספק חשמל למכשיר ושולט בפונקציות העיקריות שלו. סוג זה של סוללה יכול להציג גם את הקיבולת השיורית, את מספר המחזורים שעברו מחזור ואת הטמפרטורה. עם זאת, אין סוללה חכמה בשוק. וויל יתפוס עמדה משמעותית בשוק בעתיד, במיוחד במצלמות וידיאו, טלפונים אלחוטיים, טלפונים ניידים ומחשבים ניידים.
81. מהי סוללת נייר?
סוללת נייר היא סוג חדש של סוללה; מרכיביו כוללים גם אלקטרודות, אלקטרוליטים ומפרידים. באופן ספציפי, סוג חדש זה של סוללת נייר מורכב מנייר תאית המושתל באלקטרודות ואלקטרוליטים, ונייר התאית משמש כמפריד. האלקטרודות הן ננו-צינוריות פחמן שנוספו לתאית ולליתיום מתכתי המכוסות על סרט העשוי מתאית, והאלקטרוליט הוא תמיסת ליתיום hexafluorophosphate. סוללה זו ניתנת לקיפול והיא עבה כמו נייר בלבד. חוקרים מאמינים כי בשל המאפיינים הרבים של סוללת נייר זו, היא תהפוך לסוג חדש של מכשיר אחסון אנרגיה.
82. מהו תא פוטו-וולטאי?
תא פוטו הוא אלמנט מוליך למחצה שיוצר כוח אלקטרו-מוטיבי תחת הקרנת אור. ישנם סוגים רבים של תאים פוטו-וולטאיים, כגון תאים פוטו-וולטאיים סלניום, תאים פוטו-וולטאיים סיליקון, תאים פוטו-וולטאיים תליום וסולפיד. הם משמשים בעיקר במכשור, טלמטריה אוטומטית ושלט רחוק. תאים פוטו-וולטאיים מסוימים יכולים להמיר אנרגיה סולארית ישירות לאנרגיה חשמלית. סוג זה של תא פוטו-וולטאי נקרא גם תא סולארי.
83. מהו תא סולארי? מהם היתרונות של תאים סולאריים?
תאים סולאריים הם מכשירים הממירים אנרגיית אור (בעיקר אור שמש) לאנרגיה חשמלית. העיקרון הוא האפקט הפוטו-וולטאי; כלומר, השדה החשמלי המובנה של צומת ה-PN מפריד בין הנשאים הנוצרים בצילום לשני הצדדים של הצומת כדי ליצור מתח פוטו-וולטאי ומתחבר למעגל חיצוני כדי ליצור את פלט הכוח. כוחם של תאים סולאריים קשור לעוצמת האור - ככל שהבוקר חזק יותר, כך תפוקת הכוח חזקה יותר.
המערכת הסולארית קלה להתקנה, קלה להרחבה, פירוק ויש לה יתרונות נוספים. יחד עם זאת, השימוש באנרגיה סולארית הוא גם חסכוני מאוד, ואין צריכת אנרגיה במהלך הפעולה. בנוסף, מערכת זו עמידה בפני שחיקה מכנית; מערכת סולארית זקוקה לתאים סולאריים אמינים כדי לקבל ולאחסן אנרגיה סולארית. לתאים סולאריים כלליים יש את היתרונות הבאים:
01) יכולת ספיגת מטען גבוהה;
02) חיי מחזור ארוכים;
03) ביצועים נטענים טובים;
04) אין צורך בתחזוקה.
84. מהו תא דלק? איך לסווג?
תא דלק הוא מערכת אלקטרוכימית אשר ממירה ישירות אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית.
שיטת הסיווג הנפוצה ביותר מבוססת על סוג האלקטרוליט. על בסיס זה, ניתן לחלק את תאי הדלק לתאי דלק אלקליין. בדרך כלל, אשלגן הידרוקסיד כאלקטרוליט; תאי דלק מסוג חומצה זרחתית, המשתמשים בחומצה זרחתית מרוכזת כאלקטרוליט; תאי דלק של קרום חילופי פרוטונים, השתמשו בממברנת חילופי פרוטונים מסוג חומצה סולפונית מסוג פרפלואור או פלואור חלקית כאלקטרוליט; תא דלק מסוג קרבונט מותך, באמצעות ליתיום-אשלגן קרבונט מותך או ליתיום-נתרן קרבונט כאלקטרוליט; תא דלק תחמוצת מוצק, השתמש בתחמוצות יציבות כמוליכי יוני חמצן, כגון ממברנות זירקוניה מיוצבות איטריה כאלקטרוליטים. לפעמים הסוללות מסווגות לפי טמפרטורת הסוללה, והן מחולקות לתאי דלק בטמפרטורה נמוכה (טמפרטורת עבודה מתחת ל-100℃), כולל תאי דלק אלקליין ותאי דלק של קרום חילופי פרוטונים; תאי דלק בטמפרטורה בינונית (טמפרטורת העבודה ב-100-300 ℃), כולל תא דלק אלקליין מסוג בייקון ותא דלק מסוג חומצה זרחתית; תא דלק בטמפרטורה גבוהה (טמפרטורת הפעולה של 600-1000 ℃), כולל תא דלק קרבונט מותך ותא דלק תחמוצת מוצק.
85. מדוע לתאי דלק יש פוטנציאל פיתוח מצוין?
בעשור או שניים האחרונים, ארצות הברית הקדישה תשומת לב מיוחדת לפיתוח תאי דלק. לעומת זאת, יפן ביצעה במרץ פיתוח טכנולוגי המבוסס על הכנסת טכנולוגיה אמריקאית. תא הדלק משך את תשומת הלב של כמה מדינות מפותחות בעיקר בגלל שיש לו את היתרונות הבאים:
01) יעילות גבוהה. מכיוון שהאנרגיה הכימית של הדלק מומרת ישירות לאנרגיה חשמלית, ללא המרת אנרגיה תרמית באמצע, יעילות ההמרה אינה מוגבלת על ידי מחזור קרנו התרמודינמי; מכיוון שאין המרת אנרגיה מכנית, זה יכול למנוע אובדן תמסורת אוטומטית, ויעילות ההמרה אינה תלויה בקנה המידה של ייצור חשמל ושינוי, כך שלתא הדלק יש יעילות המרה גבוהה יותר;
02) רעש נמוך וזיהום נמוך. בהמרת אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית, לתא הדלק אין חלקים נעים מכאניים, אבל למערכת הבקרה יש כמה תכונות קטנות, ולכן יש לה רעש נמוך. בנוסף, תאי דלק הם גם מקור אנרגיה בעל זיהום נמוך. קחו את תא הדלק של חומצה זרחתית כדוגמה; תחמוצות הגופרית והניטרידים שהוא פולט נמוכים בשני סדרי גודל מהסטנדרטים שנקבעו על ידי ארצות הברית;
03) יכולת הסתגלות חזקה. תאי דלק יכולים להשתמש במגוון דלקים המכילים מימן, כגון מתאן, מתנול, אתנול, ביו-גז, גז נפט, גז טבעי וגז סינטטי. המחמצן הוא אוויר בלתי נדלה ובלתי נדלה. הוא יכול להפוך מתאי דלק לרכיבים סטנדרטיים בהספק מסוים (כגון 40 קילוואט), המורכבים לעוצמות וסוגים שונים בהתאם לצרכי המשתמשים, ומותקן במקום הנוח ביותר. במידת הצורך, ניתן להקים אותה גם כתחנת כוח גדולה ולהשתמש בה בשילוב עם מערכת אספקת החשמל הקונבנציונלית, שתסייע לווסת את העומס החשמלי;
04) תקופת בנייה קצרה ותחזוקה קלה. לאחר הייצור התעשייתי של תאי דלק, הוא יכול לייצר ברציפות רכיבים סטנדרטיים שונים של התקני ייצור חשמל במפעלים. זה קל לשינוע וניתן להרכיב אותו במקום בתחנת הכוח. מישהו העריך שהתחזוקה של תא דלק של חומצה זרחתית בהספק של 40 קילוואט היא רק 25% מזו של גנרטור דיזל באותו הספק.
מכיוון שלתאים דלק יש כל כך הרבה יתרונות, ארצות הברית ויפן מייחסות חשיבות רבה לפיתוחם.
86. מהי סוללת ננו?
ננו הוא 10-9 מטרים, וננו-סוללה היא סוללה העשויה מננו-חומרים (כגון ננו-MnO2, LiMn2O4, Ni(OH)2 וכו'). לננו-חומרים יש מיקרו-מבנים ייחודיים ותכונות פיזיקליות וכימיות (כגון השפעות גודל קוונטיות, השפעות פני השטח, השפעות קוונטיות של מנהרה וכו'). נכון לעכשיו, סוללת הננו בשלה מבית היא סוללת סיבי הפחמן המופעלים בננו. הם משמשים בעיקר בכלי רכב חשמליים, אופנועים חשמליים וטוסטוסים חשמליים. ניתן להטעין סוללה מסוג זה למשך 1,000 מחזורים ולהשתמש ברציפות במשך כעשר שנים. הטעינה לוקחת רק כ-20 דקות בכל פעם, הנסיעה בכביש השטוחה היא 400 ק"מ, והמשקל הוא 128 ק"ג, מה שעבר את רמת המכוניות הסוללות בארה"ב, יפן ומדינות נוספות. סוללות ניקל-מתכת הידריד זקוקות לטעינה של כ-6-8 שעות, והכביש השטוח עובר 300 ק"מ.
87. מהי סוללת ליתיום-יון מפלסטיק?
נכון להיום, סוללת הליתיום-יון הפלסטית מתייחסת לשימוש בפולימר מוליך יונים כאלקטרוליט. פולימר זה יכול להיות יבש או קולואידי.
88. באיזה ציוד הכי כדאי להשתמש לסוללות נטענות?
סוללות נטענות מתאימות במיוחד לציוד חשמלי הדורש אספקת אנרגיה גבוהה יחסית או לציוד הדורש פריקת זרם ניכרת, כגון נגנים ניידים בודדים, נגני CD, מכשירי רדיו קטנים, משחקים אלקטרוניים, צעצועים חשמליים, מכשירי חשמל ביתיים, מצלמות מקצועיות, טלפונים ניידים, טלפונים אלחוטיים, מחשבים ניידים והתקנים אחרים הדורשים אנרגיה גבוהה יותר. עדיף לא להשתמש בסוללות נטענות לציוד שאינו נפוץ מכיוון שהפריקה העצמית של סוללות נטענות גדולה יחסית. ובכל זאת, אם יש צורך לפרוק את הציוד בזרם גבוה, עליו להשתמש בסוללות נטענות. בדרך כלל, על המשתמשים לבחור ציוד מתאים בהתאם להוראות שסופקו על ידי היצרן. סוֹלְלָה.
89. מהם המתחים ואזורי היישום של סוגים שונים של סוללות?
| דגם סוללה | מתח | שימוש בשדה |
| SLI (מנוע) | 6V ומעלה | מכוניות, רכבים מסחריים, אופנועים וכו'. |
| סוללת ליתיום | 6V | מצלמה וכו'. |
| סוללת כפתור מנגן ליתיום | 3V | מחשבוני כיס, שעונים, מכשירי שלט רחוק וכו'. |
| סוללת לחצן חמצן כסף | 1.55V | שעונים, שעונים קטנים וכו'. |
| סוללה עגולה מנגן אלקליין | 1.5V | ציוד וידאו נייד, מצלמות, קונסולות משחקים וכו'. |
| סוללת כפתור מנגן אלקליין | 1.5V | מחשבון כיס, ציוד חשמלי וכו'. |
| סוללת אבץ פחמן עגולה | 1.5V | אזעקות, אורות מהבהבים, צעצועים וכו'. |
| סוללת לחצן אוויר אבץ | 1.4V | מכשירי שמיעה וכו'. |
| סוללת כפתור MnO2 | 1.35V | מכשירי שמיעה, מצלמות וכו'. |
| סוללות ניקל-קדמיום | 1.2V | כלים חשמליים, מצלמות ניידות, טלפונים ניידים, טלפונים אלחוטיים, צעצועים חשמליים, פנסי חירום, אופניים חשמליים וכו'. |
| סוללות NiMH | 1.2V | טלפונים ניידים, טלפונים אלחוטיים, מצלמות ניידות, מחברות, אורות חירום, מכשירי חשמל ביתיים וכו'. |
| סוללת ליתיום יון | 3.6V | טלפונים ניידים, מחשבים ניידים וכו'. |
90. מהם סוגי הסוללות הנטענות? איזה ציוד מתאים לכל אחד?
| סוג בטריה | מאפיינים | ציוד יישום |
| סוללת Ni-MH עגולה | קיבולת גבוהה, ידידותית לסביבה (ללא כספית, עופרת, קדמיום), הגנה מפני טעינת יתר | ציוד שמע, מכשירי וידאו, טלפונים ניידים, טלפונים אלחוטיים, אורות חירום, מחשבים ניידים |
| סוללת Ni-MH פריזמטית | קיבולת גבוהה, הגנת סביבה, הגנה על טעינת יתר | ציוד שמע, מכשירי וידאו, טלפונים ניידים, טלפונים אלחוטיים, אורות חירום, מחשבים ניידים |
| סוללת כפתור Ni-MH | קיבולת גבוהה, הגנת סביבה, הגנה על טעינת יתר | טלפונים ניידים, טלפונים אלחוטיים |
| סוללת ניקל-קדמיום עגולה | קיבולת עומס גבוהה | ציוד שמע, כלי עבודה חשמליים |
| סוללת כפתור ניקל-קדמיום | קיבולת עומס גבוהה | טלפון אלחוטי, זיכרון |
| סוללת ליתיום יון | יכולת עומס גבוהה, צפיפות אנרגיה גבוהה | טלפונים ניידים, מחשבים ניידים, מכשירי וידאו |
| סוללות עופרת חומצה | מחיר זול, עיבוד נוח, חיים נמוכים, משקל כבד | ספינות, מכוניות, מנורות כורים וכו'. |
91. מהם סוגי הסוללות המשמשות באורות חירום?
01) סוללת Ni-MH אטומה;
02) סוללת עופרת-חומצה שסתום מתכוונן;
03) ניתן להשתמש בסוגים אחרים של סוללות גם אם הן עומדות בתקני הבטיחות והביצועים הרלוונטיים של IEC 60598 (2000) (חלק אור חירום) (חלק אור חירום).
92. כמה זמן אורך חיי השירות של סוללות נטענות בשימוש בטלפונים אלחוטיים?
בשימוש קבוע, חיי השירות הם 2-3 שנים או יותר. כאשר מתרחשים התנאים הבאים, יש להחליף את הסוללה:
01) לאחר הטעינה, זמן הדיבור קצר מפעם אחת;
02) אות השיחה אינו ברור מספיק, אפקט הקליטה מעורפל מאוד, והרעש חזק;
03) המרחק בין הטלפון האלחוטי לבסיס צריך להתקרב; כלומר, טווח השימוש בטלפון האלחוטי הולך ומצטמצם.
93. איזו היא יכולה להשתמש בסוג סוללה עבור התקני שלט רחוק?
הוא יכול להשתמש בשלט הרחוק רק על ידי הבטחת הסוללה במצב הקבוע שלה. ניתן להשתמש בסוגים שונים של סוללות אבץ-פחמן במכשירי שלט רחוק אחרים. הוראות התקן של חברת החשמל יכולות לזהות אותם. הסוללות הנפוצות בשימוש הן סוללות גדולות מסוג AAA, AA ו-9V. זוהי גם בחירה טובה יותר להשתמש בסוללות אלקליין. סוללה מסוג זה יכולה לספק פי שניים מזמן העבודה של סוללת אבץ-פחמן. ניתן לזהות אותם גם לפי תקני IEC (LR03, LR6, 6LR61). עם זאת, מכיוון שמכשיר השלט רחוק זקוק לזרם קטן בלבד, סוללת האבץ-פחמן חסכונית לשימוש.
הוא יכול גם להשתמש בסוללות משניות נטענות באופן עקרוני, אבל הם משמשים במכשירי שלט רחוק. בשל קצב הפריקה העצמית הגבוה של סוללות משניות יש להטעין שוב ושוב, כך שסוג סוללה זה אינו מעשי.
94. אילו סוגי מוצרי סוללה קיימים? לאילו אזורי יישום הם מתאימים?
אזורי היישום של סוללות NiMH כוללים בין היתר:
אופניים חשמליים, טלפונים אלחוטיים, צעצועים חשמליים, כלי עבודה חשמליים, פנסי חירום, מכשירי חשמל ביתיים, מכשירים, מנורות כורים, מכשירי קשר.
אזורי היישום של סוללות ליתיום-יון כוללים בין היתר:
אופניים חשמליים, מכוניות צעצוע בשלט רחוק, טלפונים ניידים, מחשבים ניידים, מכשירים ניידים שונים, נגני דיסקים קטנים, מצלמות וידאו קטנות, מצלמות דיגיטליות, ווקי טוקי.
שישית, סוללה וסביבה
95. איזו השפעה יש לסוללה על הסביבה?
כמעט כל הסוללות כיום אינן מכילות כספית, אך מתכות כבדות הן עדיין חלק מהותי מסוללות כספית, סוללות ניקל-קדמיום נטענות וסוללות עופרת. בטיפול לא נכון ובכמויות גדולות, מתכות כבדות אלו יפגעו בסביבה. כיום, ישנן סוכנויות מיוחדות בעולם למחזר תחמוצת מנגן, ניקל-קדמיום וחומצת עופרת סוללות, למשל, ארגון ללא מטרות רווח RBRC.
96. מהי ההשפעה של טמפרטורת הסביבה על ביצועי הסוללה?
מבין כל הגורמים הסביבתיים, לטמפרטורה יש את ההשפעה המשמעותית ביותר על ביצועי הטעינה והפריקה של הסוללה. התגובה האלקטרוכימית בממשק האלקטרודה/אלקטרוליט קשורה לטמפרטורת הסביבה, וממשק האלקטרודה/אלקטרוליט נחשב ללב הסוללה. אם הטמפרטורה יורדת, גם קצב התגובה של האלקטרודה יורד. בהנחה שמתח הסוללה נשאר קבוע וזרם הפריקה יורד, גם תפוקת ההספק של הסוללה תקטן. אם הטמפרטורה עולה, ההפך הוא הנכון; הספק הסוללה יגדל. הטמפרטורה משפיעה גם על מהירות ההעברה של האלקטרוליט. עליית הטמפרטורה תאיץ את השידור, ירידת הטמפרטורה תאט את המידע, וגם ביצועי הטעינה והפריקה של הסוללה יושפעו. עם זאת, אם הטמפרטורה גבוהה מדי, העולה על 45 מעלות צלזיוס, זה יהרוס את האיזון הכימי בסוללה ויגרום לתגובות לוואי.
97. מהי סוללה ירוקה?
סוללה ירוקה להגנת הסביבה מתייחסת לסוג של ברד בעל ביצועים גבוהים ונטול זיהום שנעשה בו שימוש בשנים האחרונות או נמצא במחקר ופיתוח. נכון לעכשיו, סוללות ניקל מתכת הידריד, סוללות ליתיום-יון, סוללות אבץ-מנגן אלקליין נטולות כספית, סוללות נטענות שהיו בשימוש נרחב, וסוללות ליתיום או ליתיום-יון פלסטיק ותאי דלק שנחקרים ומפותחים נופלים לתחום הקטגוריה הזו. קטגוריה אחת. בנוסף, ניתן לכלול בקטגוריה זו גם תאים סולאריים (הידועים גם בשם ייצור חשמל פוטו-וולטאי) שנעשה בהם שימוש נרחב ומשתמשים באנרגיה סולארית להמרה פוטו-אלקטרית.
טכנולוגיה ושות' בע"מ מחויבת לחקור ואספקת סוללות ידידותיות לסביבה (Ni-MH, Li-ion). המוצרים שלנו עומדים בדרישות התקן ROTHS מחומרי סוללה פנימיים (אלקטרודות חיוביות ושליליות) ועד לחומרי אריזה חיצוניים.
98. מהן ה"סוללות הירוקות" שנמצאות כיום בשימוש ונחקר?
סוג חדש של סוללה ירוקה וידידותית לסביבה מתייחס לסוג של ביצועים גבוהים. סוללה לא מזהמת זו הוכנסה לשימוש או בפיתוח בשנים האחרונות. כיום נעשה שימוש נרחב בסוללות ליתיום-יון, סוללות מתכת הידריד ניקל וסוללות אבץ-מנגן אלקליין נטולות כספית, כמו גם סוללות ליתיום-יון פלסטיק, סוללות בעירה וקבלי-על לאחסון אנרגיה אלקטרוכימית שנמצאים בפיתוח. סוגים חדשים - הקטגוריה של סוללות ירוקות. בנוסף, נעשה שימוש נרחב בתאים סולאריים המנצלים אנרגיה סולארית להמרה פוטו-אלקטרית.
99. היכן הסכנות העיקריות של סוללות משומשות?
פסולת הסוללות המזיקה לבריאות האדם ולסביבה האקולוגית והרשומה ברשימת בקרת פסולת מסוכנת כוללת בעיקר סוללות המכילות כספית, בעיקר סוללות תחמוצת כספית; סוללות עופרת-חומצה: סוללות המכילות קדמיום, במיוחד סוללות ניקל-קדמיום. עקב הטלת סוללות פסולת, סוללות אלו יזהמו את הקרקע, המים ויגרמו לפגיעה בבריאות האדם על ידי אכילת ירקות, דגים ושאר מוצרי מזון.
100. מהן הדרכים של פסולת סוללות לזהם את הסביבה?
החומרים המרכיבים את הסוללות הללו אטומים בתוך מארז הסוללה במהלך השימוש ולא ישפיעו על הסביבה. עם זאת, לאחר שחיקה וקורוזיה מכאנית ארוכת טווח, מתכות כבדות וחומצות, ואלקליות בפנים דולפות החוצה, נכנסות לקרקע או למקורות המים ונכנסים לשרשרת המזון האנושית בדרכים שונות. כל התהליך מתואר בקצרה באופן הבא: קרקע או מקור מים-מיקרואורגניזמים-בעלי חיים-אבק במחזור-יבולים-מזון-גוף האדם-השקעת עצבים ומחלות. המתכות הכבדות הנבלעות מהסביבה על ידי אורגניזמים אחרים לעיכול מזון צמחיים שמקורם במים, יכולות לעבור הגדלה ביולוגית בשרשרת המזון, להצטבר באלפי אורגניזמים ברמה גבוהה יותר צעד אחר צעד, להיכנס לגוף האדם דרך המזון ולהצטבר באיברים ספציפיים. לגרום להרעלה כרונית.
