Электр унаасы үчүн литий-иондук батарейка кантип иштейт?

Башка макалада бардык унаалар менен жабдылган коргошун аккумуляторунун ишин көрүп, эми электр унаасынын жана өзгөчө анын литий батареясынын иштөө принцибине токтололу ...

төрө

Батареянын бардык түрү сыяктуу эле, принцип өзгөрүүсүз бойдон калууда: атап айтканда, химиялык же электрдик реакциянын натыйжасында энергияны (бул жерде электр энергиясын) өндүрүү, анткени химия дайыма электр энергиясынын жанында. Чындыгында, атомдордун өздөрү электр энергиясынан турат: булар ядронун айланасында айлануучу жана кандайдыр бир жол менен атомдун «кабыгын», ал тургай анын «терисин» түзгөн электрондор. Эркин электрондор бир атомдон экинчи атомго өтүү менен (ага тиркелбестен) өз убактысын өткөргөн учуучу теринин кесимдери экенин билип, бул өткөргүч материалдарда гана (электрондордун катмарларынын санына жана электрондордун санына жараша болот) акыркы снаряд үчүн).

Андан кийин электр энергиясын өндүрүү үчүн химиялык реакция аркылуу атомдордон бир «тери бөлүкчөсүн» (демек, анын электр энергиясынын бир бөлүгүн) алабыз.

фундамент

Биринчиден, биз атаган эки уюл (электроддор) бар катод (+ терминал: литий-кобальт оксидинде) жана катоддо (терминал -: көмүртек). Бул уюлдардын ар бири электрондорду (-) бурган же (+) тарткан материалдан жасалган. Баарын суу каптап турат электролит электр энергиясын иштеп чыгуунун натыйжасында химиялык реакцияны (материалды аноддон катодго өткөрүү) мүмкүн кылат. Кыска туташууну болтурбоо үчүн бул эки электроддун (анод жана катод) ортосуна тосмо коюлат.

Батарея бир нече клеткалардан турат, алардын ар бири диаграммада көрүнүп турган нерселерден түзүлөт. Эгерде, мисалы, мен 2 вольттун 2 уячасын топтосом, анда батареянын кубаттуулугунда 4 вольт гана болот. Бир нече жүз кг салмактагы машинаны кыймылга келтирүү үчүн канча клетка керек экенин элестетиңиз...

Полигондо эмне болуп жатат?

Оң жакта литий атомдору. Алар майда-чүйдөсүнө чейин берилген, сары жүрөк протондорду жана жашыл жүрөк алар орбитада жүргөн электрондорду билдирет.

Батарея толук заряддалганда, бардык литий атомдору анод (-) тарабында болот. Бул атомдор 3 оң электрдик күчкө ээ ядродон (бир нече протондон турат) жана 3 терс электрдик күчкө ээ электрондордон (жалпысынан 1, анткени 3 X 3 = 1) турат. ... Демек, атом 3 оң жана 3 терс (ал электрондорду тартпайт жана бурбайт) менен туруктуу.

Биз электронду литийден ажыратабыз, ал экөө гана болуп чыгат: андан кийин ал + га тартылып, бөлүү аркылуу өтөт.

Мен + жана - терминалдарынын ортосунда байланышта болгондо (менин батарейканы колдонгондо), электрондор - терминалынан + терминалына батареянын сыртындагы электр зымы боюнча жылат. Бирок, бул электрондор литий атомдорунун "чачындан" келип чыгат! Негизинен айланып турган 3 электрондун 1и үзүлүп, атомдун 2си гана калат, бир заматта анын электрдик күчү тең салмактуу болбой калат, бул дагы химиялык реакцияны пайда кылат. литий атому болуп калат да белгиле литий ион + анткени азыр ал оң (3 - 2 = 1 / Ядро 3, электрондор 2, анткени биз бирөөсүн жоготтук. Кошуу мурункудай 1 эмес, 0ди берет. Демек, ал эми нейтралдуу эмес).

Дисбаланстын натыйжасында пайда болгон химиялык реакция (ток пайда кылуу үчүн электрондорду бузуп алгандан кийин) литий ион + баарын изоляциялоо үчүн иштелип чыккан дубал аркылуу катодго (терминал +). Акыр-аягы, электрондор жана иондор + тарапка аяктайт.

Реакциянын аягында батарейканын заряды түгөнөт. Азыр + жана - терминалдарынын ортосунда тең салмактуулук бар, ал эми электр энергиясына тоскоол болот. Негизинен, принцип электр тогун түзүү үчүн химиялык / электрдик денгээлде депрессияга түрткү берүү болуп саналат. Муну дарыя катары элестетсек болот, ал канчалык эңкейиште болсо, аккан суунун интенсивдүүлүгү ошончолук маанилүү болот. Экинчи жагынан, эгер дарыя тегиз болсо, ал мындан ары агып кетпейт, демек батарейкасы бүткөн.

Толуктоо керекпи?

Кайра заряддоо электрондорду бир багытта инъекциялоо аркылуу процессти артка кайтаруудан турат - жана сормо аркылуу көбүрөөк алып салуу (бул дарыянын агымын кайра колдонуу үчүн дарыянын суусун толуктоо сыяктуу). Ошентип, батарейкадагы бардык нерсе зарядсызданганга чейинкидей калыбына келтирилет.

Негизинен разрядды чыгарганда биз химиялык реакцияны колдонобуз, ал эми кайра заряддаганда оригиналдуу нерселерди кайтарып беребиз (бирок ал үчүн энергия керек, демек заряддоо станциясы).

Кийүү?

Литий батарейкалар биздин унааларда кылымдар бою колдонулуп келе жаткан коргошун-кислота аккумуляторлоруна караганда бат эскирет. Электролит, электроддор (анод жана катод) сыяктуу ажыроого умтулат, бирок электроддордо кен пайда болорун да эске алуу керек, бул иондордун бир тараптан экинчисине өтүшүн азайтат ... Атайын түзүлүштөр колдонулган батареяларды атайын жол менен кубаттоо менен калыбына келтирүүгө.

Мүмкүн болгон циклдердин саны (разряд + толук заряддоо) болжол менен 1000-1500 деп бааланат, ошондуктан жарым цикл менен заряддоодо 50дөн 100%ке чейин эмес, 0дөн 100%ке чейин. ЖЫЛЫТУУ литий-иондук батарейкаларга да катуу зыян келтирет, алар өтө көп кубат алганда ысып кетишет.

Ошондой эле караңыз: Электр унаамдын батареясын кантип үнөмдөө керек?

Мотордун күчү жана аккумулятору...

тепловизор айырмаланып, электр күйүүчү май багынын таасирин тийгизбейт. Эгерде сизде 400 л.с. кыймылдаткычыңыз болсо, анда 10 литрлик резервуарыңыз болсо, 400 л.с. алууңузду токтото албайт, ал өтө кыска убакытка болсо да... Электр унаасы үчүн бул такыр эле окшош эмес! Батареянын кубаттуулугу жетишсиз болсо, кыймылдаткыч толук кубаттуулукта иштей албайт... Бул кээ бир моделдерде кыймылдаткычты эч качан өз чегине чейин түртүүгө мүмкүн эмес (эеси скрипка ойноп, чоң калибрди кошкондон башка учурларда) батарея!).

Эми билип алалы: ЭЛЕКТР МОТОРУ кандай иштейт

Бардык комментарийлер жана реакциялар

изменения комментарий жарыяланды:

Мао (Дата: 2021 03:03:15)

абдан жакшы иш

Il J. 1 бул комментарийге реакция (лар):

• администратор САЙТ АДМИНИСТРАТОРУ (2021-03-03 17:03:50): Бул комментарий дагы жакшы 😉

(Сиздин пост текшерүүдөн кийин комментарийдин астында көрүнөт)

Комментарий жазуу

Өндүрүүчүлөр жарыялаган керектөө көрсөткүчтөрүнө кандай карайсыз?