Ko tetahi o nga ahuatanga mahi tino nui opākahiko rokiroki pūngaoko ta ratou mahi tuku. Hei tohu i te whanonga tukunga o te pākahiko i raro i nga ahuatanga rereke, he mea tika ki te ine i te pihi tukunga o te pākahiko, i te nuinga o te waa he pihi e whakaatu ana i te huringa o te ngaohiko tuku i roto i te waa. Ko nga ahuatanga rereke rereke e tohuhia ana e nga rautaki whakaheke, a, ko nga rautaki whakaheke rereke ka puta he rereke rereke. Kei roto i nga rautaki whakaheke te tikanga tuku, te naianei tuku, te ngaohiko whakamutu, me te pāmahana ambient.
Tikanga tuku
E toru nga huarahi ka taea e te pākahiko te tuku: te tukunga o naianei tonu, te tukunga parenga tonu, me te tuku hiko tonu. Ko nga pihi tukunga angamaheni e whakaatuhia ana i te Whakaahua 1-5, e whakaatu ana i nga huringa o te rere o te naianei, te ngaohiko, me te mana i runga i te wa tukunga i raro i enei tikanga tukunga e toru.
I roto i te rere -atete, ka heke haere te ngaohiko whakahaere o te pākahiko me te naianei tuku i roto i te waa. Waihoki, i raro i te rere -o naianei, ka heke ano te ngaohiko whakahaere i te wa e haere tonu ana te tukunga. Ko tenei hekenga o te ngaohiko whakahaere me te wa roa o te tukunga na te pikinga o te parenga o roto o te pākahiko. I tua atu, na te kaha ake o te whakamahi i te hiko hiko i roto i nga taputapu hiko, i nga waka hiko, me era atu tono, kei te kaha haere -rerenga hiko. I roto i te -rerenga hiko tonu, ka heke haere tonu te ngaohiko pākahiko i te wa e piki haere tonu ana te naia tuku i te wa e haere tonu ana te tuku.
Te tukunga o naianei
I te wa e mahi ana te pākahiko, ko te ia e puta ana ka kiia ko te naianei tuku. E kiia ana ko te reiti tukunga, ka whakaatuhia ma te whakamahi i te reiti haora (e mohiotia ana ko te reiti haora) me te whakarea.
Ko te reiti tukunga e tohu ana ki te reiti e rere ana te pākahiko, ka ine i te wa tuku. Ko te tikanga, koinei te wa e tika ana hei tuku i te kaha o te pākahiko ma te whakamahi i te naianei tukunga motuhake, ko te nuinga o te waa ka whakaatuhia ki nga haora (h). Hei tauira, mo te pākahiko he 10 amp -haora (A·h), ki te tukuna ki te ia o te 2A, ko te reiti tuku e rite ana ko te 5 haora (10A·h/2A=5h), te tikanga kei te tuku te pākahiko i te reiti 5 haora.
Ko te tere o te tukunga e pa ana ki te uara o naianei, e kiia ana ko te maha o te kaha whakatau o te pākahiko, ka tukuna katoatia te kaha o te pākahiko i roto i te waa motuhake. Hei tauira, ko te tukunga 2C te tikanga ko te naianei tuku he rua te kaha whakatau o te pākahiko, ko te tikanga ko te 2C (kei te tohu C te kaha whakatau o te pākahiko). Mo te pākahiko he 10A·h te kaha, te tukunga 2C (he take rahi kei konei, ara, kaore i te rite nga waeine o te kaha me te naianei, engari he whakamahinga noa tenei, no reira e kore e whakarereketia) ko te tikanga ko te naianei tuku he 2 x 10=20 (A), e rite ana ki te reiti tukunga o te 0.5h. He rereke nga momo me nga hoahoa o nga pākahiko he rereke te urutau ki nga tikanga tuku: ko etahi he pai ake mo te iti{12}}rerenga o naianei, ko etahi he pai ake te mahi i nga ia teitei. Ko te tikanga, ko nga reiti tukunga iti iho i te rite ranei ki te 0.5C ka kiia ko te reiti iti; ko nga mea kei waenganui i te 0.5C me te 3.5C ka kiia ko te reiti waenga; ko nga mea kei waenganui i te 3.5C me te 7C ka kiia ko te reiti teitei; a ko nga mea i neke ake i te 7C ka kiia ko te reiti ultra-tiketike.
Ngaohiko whakamutu
I te wa o te tukunga o te pākahiko, ka tautuhia te uara ngaohiko tuatahi hei ngaohiko whakahaere timata; ka taka te ngaohiko ki te paepae kua kore e pai te tukunga atu, ka kiia tenei tohu ngaohiko ko te ngaohiko whakamutu. Ko te uara motuhake o tenei ngaohiko whakamutu ka whakatauhia e te kaiwhakaatu i runga i nga whakaritenga whakamatautau me nga wheako o mua.
Ko te ngaohiko whakamutu kua whakaritea he rereke i runga i nga ahuatanga rereke me o raatau paanga ki te kaha o te pākahiko me te roanga o te ora. I te nuinga o nga wa ka whakamahia nga ngaohiko whakamutu iti i roto i nga taiao iti{1}}maamahana, i raro ranei i nga tikanga tukunga teitei o naianei, engari ko nga ngaohiko whakamutu teitei ake ka whakatauhia i raro i nga tikanga whakaheke o naianei. Ko tenei na te mea ka tino piki ake te polarization i waenga i nga hiko pākahiko i te wa iti -mahana, teitei ranei-rerenga o naianei, na te korenga o te whakamahinga o nga rawa hohe me te tere o te heke ngaohiko. Na reira, ko te whakaheke tika i te ngaohiko whakamutu ka awhina i te tuku kaha ake. Engari, ina whakamahi iti -rerenga o naianei, ka tino whakamahia nga waahanga hohe o te pākahiko. I tenei keehi, ko te whakanui ake i te ngaohiko whakamutu ki te whakaiti i te rerenga hohonu ka taea te whakaroa i te roanga o te roanga o te pākahiko.
Te pāmahana ambient
E whakaatu ana i te Whakaahua 1-6, he nui te paanga o te pāmahana ambient ki te pihi tuku. I te teitei ake o te mahana, he ahua ngawari te ahua o te rerenga rerenga; heoi, i te hekenga o te pāmahana, ka kaha haere tenei huringa. Ko te take nui ko te iti o te mahana, ka heke te tere o te heke o nga katote, ka piki ake te parenga o roto o te ohmic. I roto i nga take tino nui, mena he iti rawa te pāmahana, ka tio te electrolyte, na reira ka aukati i te tukunga noa o te pākahiko. I tua atu, i te iti ake o te mahana, ka whakanuia te polarization electrochemical me te polarization kukū, ka tere ake te tere o te pirau o te pihi tuku.
Whakaahua 1-6 Nga pihi tukunga o nga pākahiko mata-waikawa i nga pāmahana a tawhio noa rereke.
Te kaha me te kaha motuhake
Ko te kaha o te pākahiko e tohu ana ki te nui o te hiko ka puta mai i te pākahiko i raro i etahi tikanga tuku. Ko te waeine ka kiia ko te ampere-haora (Ah). I runga i te ahuatanga tuuturu, ka taea te wehewehea te kaha o te pākahiko ki te kaha ariā, te kaha tuturu, me te kaha whakatau.
Ko te kaha ariā (Co) e pa ana ki te nui o te hiko ka taea te whakarato i raro i nga tikanga pai ka uru te rauemi kaha ki te tauhohenga hiko o te pākahiko. Ka tatauhia tenei uara i runga i te papatipu o te rauemi hohe, e whai ana i te ture a Faraday. Ko te ture a Faraday e kii ana he hononga tika i waenga i te papatipu o nga mea e uru ana ki te tauhohenga i te hikohiko me te nui o te utu ka tukuna e ia; ka uru te 1 mol o te rauemi kaha ki te mahi hiko o te pākahiko, ka taea e ia te tuku he utu e rite ana ki te 26.8 A·h, 1 farad (F). No reira, ko te tauira tatauranga e whai ake nei:
I roto i te tauira, ko te m te papatipu o te matū hohe ka tauhohe katoa; n ko te maha o nga irahiko i riro, i ngaro ranei i te tauhohenga rere; a ko M te papatipu molar o te matū kaha.
I roto i te tātai, ka kīia a K ko te ōritetanga matū hiko o te matū hohe.
E whakaatu ana i te whārite (1.5), ko te kaha ariā o te hikohiko e hono ana ki te papatipu o te rauemi hohe me te taurite matū hiko. Ki te rite te papatipu o te rauemi hohe, te iti te rite hiko, te nui te kaha ariā. Kei te Ripanga 1-3 nga riterite matū hiko o etahi rauemi hiko.
Ripanga 1-3 Whakataurite Hiko o etahi Rauemi Hiko
| Rauemi Hiko Negative | Kiato (g/cm³) | Raukaha Tauwhāiti (mA·h/g) | Rauemi Hiko Pai | Kiato (g/cm³) | Raukaha Tauwhāiti (mA·h/g) |
|---|---|---|---|---|---|
| H₂ | - | 0.037 | O₂ | - | 0.30 |
| Li | 0.534 | 0.259 | SOCl₂ | 1.63 | 2.22 |
| Mg | 0.74 | 0.454 | AgO | 7.4 | 2.31 |
| Ko Al | 2.699 | 0.335 | SO₂ | 1.37 | 2.38 |
| Fe | 7.85 | 1.04 | MnO₂ | 5.0 | 3.24 |
| Zn | 7.1 | 1.22 | NiOOH | 7.4 | 3.42 |
| Cd | 8.65 | 2.10 | Ag₂O | 7.1 | 4.33 |
| (Li)Cl₂ | 2.25 | 2.68 | PbO₂ | 9.3 | 4.45 |
| Pb | 11.34 | 3.87 | I₂ | 4.94 | 4.73 |
I tua atu, ko nga ariā o te kaha tūturu me te kaha whakatau ka whakamahia tonu. Ko te kaha tuturu e tohu ana ki te tapeke o te hiko ka taea e te pākahiko te whakarato i raro i nga tikanga tuku. He iti noa te kaha o te kaha na te uara teitei o te whakaaro engari na nga tikanga tukunga motuhake.
Ko te kaha kua whakatauhia, i tetahi atu ringa, he huinga paerewa mo te pākahiko i te wa o te hoahoa me te mahi hangahanga; ara, ko te iti rawa o te kaha whakaputa e tika ana kia tutuki i te pākahiko i raro i nga tikanga tukunga kua tohua, e mohiotia ana ko te kaha ingoa.
Ina whakatairitehia nga momo pākahiko i roto i te raupapa kotahi, ka whakamahia te kaha motuhake mo te arotake. Inaa, ko te kaha motuhake e tohu ana ki te nui o te hiko ka taea e te pākahiko te whakarato mo ia waeine papatipu, rōrahi rānei, arā, te kaha motuhake papatipu (Ah/kg) me te kaha motuhake rōrahi (Ah/L). He mea nui kia mahara ko te tatau i te papatipu me te rōrahi o te pākahiko, i tua atu i te whakaaro ki nga rauemi electrode me te electrolyte, me whai whakaaro ano etahi atu waahanga o te pākahiko, penei i te casing, separator, me nga waahanga whakahaere e pa ana. Ina koa mo nga pākahiko rokiroki me nga pūtau wahie, kei roto hoki i te papatipu me te rōrahi nga taputapu awhina katoa e tika ana, penei i nga taika mo te penapena wai, nga taputapu whakahohe (mo nga pākahiko rokiroki), me nga punaha rokiroki me te tuku taonga, nga punaha whakahaere, nga wae whakawera, me etahi atu (mo nga pūtau wahie).
Ma te whakauru i te ariā o te kaha motuhake, ka taea e tatou te whakataurite i te mahinga o nga pākahiko o nga momo rereke me nga rahi. Kua wehea te kaha o te pākahiko ki te kaha ariā me te kaha tūturu; e rite ana, ko te kaha motuhake ano hoki nga ahuatanga ariā me nga ahuatanga pono.
Te pūngao me te pūngao motuhake
Ko te pūngao pūhiko e pā ana ki te katoa o te pūngao hiko e puta mai ana i te pākahiko i te wa e mahi ana i nga mahi i raro i nga tikanga tukunga motuhake, ka whakaatuhia ki nga haora-wata (W·h). He pūngao ariā hoki te pūngao pūhiko me te pūngao tūturu.
Ki te whakaaro ka noho tonu te pākahiko ki te taurite i te wa e rere ana, ka rite tonu tona ngaohiko tuku ki tona kaha hikohiko, me te whakaaro hoki ka uru nga taonga hohe katoa ki te tauhohenga matū, katahi ka rite te kaha e whakaratohia ana e te pākahiko ki tona kaha teitei Wo.
Ko te pūngao ariā o te pākahiko ko te nui rawa o nga mahi -rekau e mahia ana e te pākahiko i raro i te mahana, te pehanga tonu, me nga tikanga tuku whakahuri.
Ko te pūngao tūturu (W) e pā ana ki te pūngao e whakaratohia ana e te pākahiko i raro i etahi tikanga tuku. Ka ahu mai ma te whakarea i te kaha tuturu ki te ngaohiko whakahaere toharite. Na te mea kaore e taea te whakamahi katoa nga rauemi hohe o roto o te pākahiko, a ko te ngaohiko whakahaere he iti ake i te kaha hiko hiko, he iti ake te kaha o te hiko i nga wa katoa.
Ko te pūngao tauwhāiti e pā ana ki te pūngao e tukuna ana e te pākahiko ia papatipu wae, rōrahi wae rānei. Ko te whakaputanga pūngao mo ia waeine papatipu o te pākahiko kua tautuhia hei pūngao papatipu motuhake, i te tikanga ine i roto i nga haora-wata mo ia kirokaramu (Wh/kg). Ko te whakaputanga pūngao mo ia waeine rōrahi o te pākahiko kua tautuhia hei pūngao motuhake motuhake, e whakaatu ana i roto i nga haora -wata mo ia rita (Wh/L). I tua atu, ka taea te wehewehea te ariā o te pūngao tauwhāiti ki te ariā (W) me te tūturu (W), ka taea te tatau i te pūngao motuhake papatipu ariā mā te whārite (1.9):
I roto i te tātai, ko K+ te taurite matū hiko o te rauemi hiko pai; Ko te K- te rite matū hiko o te rauemi hiko kino; a ko E te kaha hikohiko hiko.
Te mana me te mana motuhake
Ko te mana o te pākahiko e tohu ana ki te whakaputanga hiko o te pākahiko mo ia wa i raro i nga tikanga tukunga motuhake, a ko tana waeine ine ko te watt (W), ko te kilowatt (kW). Ina whakaarohia tenei mana whakaputa e pa ana ki te papatipu o te pākahiko, te rōrahi ranei, ka whiwhi te ariā o te mana motuhake. Inaa, ka ine te hiko papatipu e hia nga Watts o te hiko ka taea e te papatipu o te pākahiko te whakarato, a ko tana waeine he W/kg; i te mea ko te mana motuhake e whakaatu ana i te hiko i puta mai i te roopu roopu o te pākahiko, a ko tana waeine ko te W/L.
Ko te hiko me te mana motuhake e tohu ana i te tere tukunga o te pākahiko. Ko te kaha ake o te hiko o te pākahiko ka taea e te pākahiko te tuku i nga reiti teitei, teitei ranei. Hei tauira, ka taea e te pākahiko konutea -hiriwa te kaha ake i te 100 W/kg i te wa e tuku ana i te kiato o naianei waenga, e tohu ana he iti te parenga o roto me te pai o te mahi rere -tere. He rereke, ka taea e te konupora -pure pūtau maroke konupora te whakatutuki i te mana motuhake o te 10 W/kg i te wa e mahi ana i te kiato o naianei iti, e tohu ana i te kaha o te parenga o roto me te iti o te reiti o te tuku. He rite ki te kaha o te pākahiko, he mana whakaaro me te mana tuturu te mana.
Ko te mana ariā o te pākahiko ka taea te whakaatu penei:
I roto i te tātai, ko t te taima; Ko te Co te kaha ariā o te pākahiko; a ko ahau te au.
Ko te mana tūturu o te pākahiko me:
I roto i te tātai, I2Ko te R e tohu ana i te mana i pau i te parenga o roto o te pākahiko. He horihori tenei mana ki te utaina; ka huri hei kaha wera ka tukuna hei wera.
Porohita ora
Mo nga pākahiko, te huringa ora, te huringa whakamahi ranei, tetahi o nga tohu matua mo te arotake i te mahinga o te pākahiko. Ko ia huringa utu katoa-ka kiia he wa mo te pākahiko.
I raro i nga tikanga tukunga -tauwhāiti, ko te maha o nga huringa ka taea e te pākahiko te tu i mua i te hekenga o tona kaha ki tetahi uara kua tohua, ka tautuhia ko tona huringa ora, huringa whakamahi ranei. Ko te roa o te ora o te huringa, ko te pai ake o te mahi huringa o te pākahiko.Ko nga momo pākahiko rereke e whakaatu ana i nga oranga huringa rereke; hei tauira, ka taea e nga pākahiko nickel-cadmium te eke ki nga mano o nga huringa, engari he iti ake nga huringa o nga pihini zinc-he iti iho i te kotahi rau. He mea tika kia mohio ko nga pākahiko o taua momo ka rereke te huringa o te ora na te rereke o te hanganga o roto.
Ko te ora o te huringa o te pākahiko ka pa ki nga momo ahuatanga. I tua atu i te whakamahinga tika me te tiaki, ka pa ano nga ahuatanga matua e whai ake nei: ① I te wa o te utu-hurihuri, ka heke haere te mata o te rauemi hohe, ka piki ake te kiato o naianei whakahaere me te kaha ake o te polarization; ② Ko nga waahanga kaha i runga i nga hiko ka wehe, ka whakawhiti ranei; ③ I te wa e mahi ana te pākahiko, ka waikura etahi rauemi hiko; ④ Ko nga dendrites i hanga i runga i nga hiko i te wa e eke paihikara ka puta he ara iahiko poto i roto i te pākahiko; ⑤ Ka pakaru pea te whakawehe; ⑥ Ka huri te ahua kiriata o te matū hohe i roto i nga huringa tuku totika-, na reira ka whakaiti i tana mahi.
Mahi rokiroki
Ko te mahi rokiroki pākahiko e tohu ana ki te tohu o te ngaronga o te hiko taiao i roto i te pākahiko i te wa e tuwhera ana i te -tuinga ara iahiko i raro i nga tikanga taiao motuhake (pēnei i te pāmahana me te haumākū). Ko tenei ahuatanga e mohiotia ana ko te self-discharge. Mena he iti te wahanga o te ngaronga o te kaha i te wa e rokiroki ana, e tohu ana he pai te mahi rokiroki o te pākahiko.
I te wa e tuwhera ana te pākahiko-ahiko, ahakoa karekau i te tuku hiko hiko ki waho, ka haere tonu ki te -tukatuka tuku. Ko te nuinga o tenei ahuatanga na te koretake o te thermodynamic o nga hiko i roto i te taiao electrolyte, e arai ana ki nga tauhohenga redox mahorahora i waenga i nga hiko. Ahakoa i raro i nga ahuatanga maroke, ki te kore e tino piri te hiri, ko te kuhutanga o nga mea o waho penei i te hau, te makuku ranei, ka taea tonu te paheketanga i roto i te pākahiko.
Ka taea hoki te whakaatu i te reeti tuku ake-ko te maha o nga ra ka heke te kaha o te pākahiko ki te uara kua tohua ina rongoatia, e kiia ana ko te oranga o te papa. Hei tauira, ka taea te penapena i te pākahiko rokiroki, me te kore e taapiri i te electrolyte i mua i te whakamahinga, mo te wa roa; ka taea e taua pākahiko te roa te noho maroke. Ko te rokiroki me te electrolyte ka kiia ko te rokiroki maku; Ko te putunga maaku ka kaha ake ake-ahuatanga tukunga me te poto ake o te noho makuku. Hei tauira, he 5–8 tau te roa o te papahiko konutea -hiriwa, engari he marama torutoru noa iho te roanga o te papaa makuku.