Ka penapenahia e te pākahiko te kaha kaha matū ka huri hei hiko hiko ina hono ana ki tetahi taputapu. Ka noho moe tonu tenei kaha i roto i nga hononga matū i waenga i nga ngota me nga ngota ngota tae noa ki te whakaoti i te hikohiko i te pākahiko ka timata te tuku.
Ko te ahua rua o te Pūhiko Pūhiko
Ka mahi nga pākahiko na roto i te huringa whakamiharo i waenga i nga ahuatanga hiko e rua. I te wa e rokiroki ana, ka noho te kaha hei pumanawa matū-i roto i te anga ngota o te hiko o te pākahiko me te electrolyte. Ina hono koe i te pākahiko ki te hiko i tetahi taputapu, ka huri tenei hiko matū kua penapena ki te hiko hiko ma te tauhohenga hiko.
Ko tenei ahuatanga takirua ka wehewehe i nga pākahiko mai i etahi atu puna hiko. Kaore i rite ki te putanga hiko e tuku haere tonu ana te rere hiko, te wahie ranei e tuku ana i te kaha ma te ngingiha, ka piri nga pākahiko ki nga waahi matū me nga waahi hiko. Ko nga here matū i roto i nga rauemi pākahiko ka pupuri i te kaha i roto i te pukoro, kua rite-ki te-whakamahi kia tae noa ki te ara iahiko o waho ka puta te tukanga whakawhiti.
Ka puta te panonitanga na roto i nga tauhohenga whakaheke ({0}}hāoratanga (redox) i nga hiko o te pākahiko. I te electrode kino (anode), ka tukuna e te waikura nga irahiko. Ka rere enei irahiko i roto i te ara iahiko o to taputapu, e mahi ana. I tenei wa, i te electrode pai (cathode), ka whakaae nga tauhohenga whakaheke i enei irahiko, ka whakaoti i te huringa. I roto i tenei tukanga, ka neke nga katote i roto i te electrolyte o te pākahiko ki te pupuri i te taurite utu.
Te Whakamarama i te Pungao Pumanawa Matū i roto i nga Pikohiko
Ko te pūngao tūponotanga matū e tohu ana i te pūngao kei roto i ngā here rāpoi -nga tōpana e mau ana i ngā ngota i roto i ngā pūhui. I roto i nga pākahiko, he rite tenei tikanga rokiroki hiko ki etahi atu punaha hiko matū e mohio ana. Ko nga ngota ngota penehīni kei te penapena pūngao matū ka hurihia e nga miihini whakangai ki te hiko miihini. Kei te rakau nga here matū ka huri te wera hei wera. E whai ana nga pākahiko i tetahi maapono rite engari he rereketanga nui: ka huri tika te hiko matū ki te hiko me te kore ngingiha, kaitakawaenga miihini ranei.
Ko nga pūhui matū motuhake i roto i te pākahiko ka whakatau i tona kaha kaha me te ngaohiko. Ko nga pākahiko Lithium-, hei tauira, ka penapena i te kaha ma roto i nga katote lithium e neke ana i waenga i te kauwhata me te lithium -puhui kei roto. Ka whakawhirinaki nga pākahiko waikawa mata ki runga i nga tauhohenga i waenga i te mata, te hauhaa mata, me te waikawa pungatara. Ka tukuna e ia matū nga ahuatanga rokiroki pūngao motuhake i runga i te kaha me te hurihanga o ona here matū.
Kiato pūngao-te nui o te kaha ka taea e te pākahiko te penapena e pa ana ki tona taumaha-e whakawhirinaki ana ki te kaha matū o ana rawa. Ko nga rangahau a te Tari Pungao e tohu ana kua tata ki te toru o nga pūtau pākahiko lithium -ion i to ratou rokiroki hiko mo ia kirokaramu mai i te tau 2010, ma te arotau i nga hanganga matū me nga hanganga e whakamahia ana i roto i nga hiko.
Ko te pumau o te kaha matū ka taea e nga pākahiko nga taputapu rokiroki motuhake. Kaore i rite ki te hiko e rere ana i roto i nga waea (pungao kinetic) me te hau kopeke ranei (ngangao hiko hiko), ka taea e nga here matū i roto i nga pākahiko te pupuri i te kaha mo nga wa roa me te iti o te mate. Ka ngaro noa nga pākahiko lithium-katote 1-2% o te utu ia marama i te wa e mangere ana-he tohu mo te kaha o nga here matū ki te pupuri i te kaha.
Te Tikanga Hurihuri Pungao: Mai i te Matū ki te Hiko
Ko te huringa mai i te matū ki te hiko hiko ka uru ki nga nekehanga ngota kua oti te whakarite. Ka pehi koe i te paatene hiko o to waea, ka huri ranei i te mura o to motuka, ka oti ia koe he ara iahiko hiko e whakaohooho ana i nga tauhohenga matū i roto i te pākahiko.
Anei te ahua o te hurihanga:
I te anode (taupae kino), ka tangohia e nga tauhohenga waikura nga irahiko mai i nga ngota i roto i te rauemi hiko. Mo te pākahiko lithium -katote, ka tuku nga ngota lithium i te anode kauwhata i o raatau irahiko, ka noho pai nga katote lithium. Ko tenei tuku irahiko ka piki ake te utu kino i te tauranga.
Na roto i te ara iahiko o waho, ka rere enei irahiko tuku ki te tauranga pai, ka haere i roto i to taputapu me te whakakaha i te huarahi. Ko tenei rerenga irahiko ko te iahiko hiko e whakahaere ana i to waea atamai, pona, waka hiko ranei.
I roto i te pākahiko, ka heke nga katote lithium na roto i te wai, te wai hiko ranei mai i te anode ki te cathode. Ka mahi te electrolyte hei huanui katote i te wa e aukati ana i te rere irahiko-e akiaki ana i nga irahiko ki te haere i te ara o waho ma to taputapu.
I te cathode (te tauranga pai), ka puta nga tauhohenga whakaheke i te wa e whakaae ana te rauemi cathode i nga irahiko ka tae mai i te ara iahiko o waho. I te wa ano, ko nga katote lithium ka tae mai ma te electrolyte ka whakakotahi me enei irahiko, ka whakaoti i te huringa hiko.
Ka haere tonu tenei tukanga i te wa e kati tonu ana te ara iahiko me nga rauemi urupare kei te waatea i nga hiko. Ko te ngaohiko i puta -te tikanga 1.5V mo nga pākahiko kawakore, 3.7V ranei mo ia pūtau mo te lithium-ion-e whakawhirinaki ana ki te rereketanga o te kaha matū i waenga i te anode me nga rawa cathode.
Te Whakamuri i te Tukatuka: Nga Pikohiko Ka Taea Whakahou
Ka taea e nga pākahiko rechargeable te huri whakamuri. Ina mono koe i to riihini waea, ka tono koe i te hiko hiko o waho e turaki ana i nga tauhohenga matū ki muri. Ko nga irahiko i peia ki roto i te anode ka whakahoki i nga puhui matū taketake, ka hanga ano i te kaha matū o te pākahiko. Ma tenei whakahuri ka wehewehe i nga pākahiko ka taea te utu mai i nga momo whakamahi kotahi, ahakoa ko ia hurihanga utu-ka whakaputa i nga huringa iti e kore e taea te whakahoki ka whakaiti haere i te kaha o te pākahiko.
Ka kite nga Kairangataiao o MIT ko te maarama he aha enei tauhohenga karekau e huri katoa i te wa e utu ana he waahi rangahau kaha. Ko te whakahuri kore i oti te whakamarama he aha i ngaro ai te kaha o nga pākahiko waea -nga huringa iti i roto i te hanganga hiko me te matū electrolyte ka whakaemi i roto i nga rau huringa.
Rerekē Momo Pūhiko me o ratou Pūnaha Pūngao matū
He rereke te matū o te pākahiko, kei ia tangata nga painga motuhake i runga i nga tauhohenga matū e whakamahia ana:
Lithium-Pihi Katote
Ko enei pākahiko kaha ka taea te penapena i te kaha na roto i te nekehanga lithium-katote i waenga i nga pūhui lithium-e rua. Ko te kiato kaha nui-te nuinga o te 150-250 watt-haora mo ia kirokaramu-e pai ana mo nga hikohiko kawe me nga waka hiko. Ko te kaha matū kei roto i nga tauhohenga whakauru lithium whakahuri i nga hiko e rua.
Matamua-Pikohiko Waikawa
No te tau 1859, ka penapena nga pākahiko waikawa mata-ma roto i nga tauhohenga i waenga i te mata, te hauhā, me te waikawa pungatara. I te wa o te tukunga, ka huri nga hiko e rua ki te arahi pūkawa i te wa e waimeha ana te waikawa pungatara. Ko te utu ka huri i enei tauhohenga, ka whakahoki ano i nga rawa taketake. Ahakoa te taumaha me te iti ake o te kaha -matotoru atu i nga pākahiko lithium-katote, ko o raatau matū pono me te utu iti e mau tonu ana to raatau mana ki nga tono timata miihini.
Pūhiko Kawakawa
Ko te whakamahi kotahi -pahiko kawakore e mahi ana i nga tauhohenga konutea me te konupora hauhauora i roto i te hiko kawakore. Ko te pūngao matū kei roto i te hāoratanga o te konutea me te whakahekenga o te konupora hauhā e whakarato ana i te mana pono, -roa mo nga taputapu iti.{3}} Ko o raatau matū karekau e huri tere, na reira karekau e tika mo te whakakii.
Te Putanga Matū
Kei te haere tonu te rangahau ki nga matū pākahiko hou e taea ai te huri i te putunga hiko. Ka whakakapihia e nga papahiko -toka nga wai hiko ki nga rawa totoka, ka toru pea te kiato o te hiko i te wa e pai ake ai te haumaru. Ka oati nga pākahiko Lithium{3}}nga whanariki i te teitei ake o te kiato o te hiko. Ko enei ahunga whakamua ka aro ki te rapu i nga punaha matū e penapena kaha ake i roto i nga kete mama, haumaru ake.
He aha te Hanganga matū e Whakamahinga Nga Pikohiko
Ko te kowhiringa o te putunga hiko matū ehara i te mea noa-e tuku ana i nga painga mahi ahurei:
Kiato pūngao: Ko nga here matū he nui te kaha ki roto i nga pukapuka kiato. Ka tae ki te 150-250 Wh/kg nga pākahiko Lithium{1}}, he nui rawa atu i nga tikanga rokiroki miihini penei i te wīra (5-130 Wh/kg), tae noa ki nga punaha hau kōpeke.
Te roanga rokiroki: Ka noho pūmau te pūngao tūpono matū mō te wā roa. Kaore i rite ki te utu hiko i roto i nga purihiko, ka marere i roto i nga haora, ka mau tonu te matū o te pākahiko mo nga marama, tau ranei me te iti o te tuku{1}}whaiaro.
Te kawe: Ma te ahua totoka, haurua ranei o nga rawa pākahiko ka taea te kawe hiko. Kare e taea e koe te kawe i te tipu hiko, i te hiko hiko, engari ka haere te hiko matū kei roto i te pākahiko ki nga waahi katoa e hiahia ana koe.
Te tuku whakahaere: Ko nga tauhohenga matū i roto i nga pākahiko ka puta i nga reiti ka taea te whakahaere, e whakarato ana i te whakaputanga hiko. Ko nga hoahoa hiko me te hikohiko te whakarite i te tere o te hurihanga o te hiko matū ki te hiko, hei aukati i te rere tere kino.
Tauineine: Tauine pūnaha pūhiko mai i nga pūtau patene iti e whakakaha ana i nga taonga whakarongo ki nga whakaurunga matiti nui-maha. Ko taua matū taketake e mahi ana puta noa i tenei awhe katoa, me te kaha o te kaha ka whakatauhia e te nui o nga rawa tauhohenga.
Te Taurite Pungao: Ko te mea ka uru ki roto me puta
Ko te rokiroki pūngao pūhiko e whai ana i ngā ture thermodynamic. Ko te pūngao hiko ka tangohia e koe e kore e nui ake i te pūngao matū e penapena ana i te wa e utu ana-i te mea, he iti noa iho na te ngaronga.
Ko te kaha o te utu me te tukunga mai i te 80-95% mo nga pākahiko lithium-ion hou. Ko te kaha "ngaro" e kore e ngaro; ka huri ki te wera na roto i nga momo tikanga:
Ko te aukati i roto i nga hiko me nga kaikohi o naianei ka memeha etahi kaha hei wera
Ko te nekehanga katote i roto i te hiko ka pa ki te waku, ka whakaputa i te hiko waiariki
Ko nga tauhohenga taha-nga tukanga matū e kore e hiahiatia-ka pau te iti o te kaha
Ko nga huringa hanganga i roto i nga rauemi hiko i te wa e whakauruhia ana te lithium ka mimiti te kaha
He mea nui tenei whakaaro kakama mo nga tono penei i te matiti-te rokiroki hiko. Ko te whare e pupuri ana i te hiko o te ra mo te po mo te po me whai whakaaro mo te 5-20% te ngaronga hiko i roto i te huringa rokiroki. Ko te wera ka puta he punaha whakahaere waiariki i roto i nga whakaurunga pākahiko nui me nga waka hiko.
Kei te noho tonu te huringa o te kaha: te hiko hiko → pūngao tūpono matū (i te wa e werohia ana) → pūngao hiko (i te wa e rere ana). No pākahiko hanga pūngao; ka penapena noa, ka tukuna ma te tauhohenga matū.
Te Ine Puhiko Pūhiko: Nga Whakatakotoranga Matua
He maha nga korero e whakaatu ana i nga ahuatanga hiko o te pākahiko:
Te kaha(i ine i roto i te amp-haora, Ah ranei) ka tohu te tapeke utu ka taea e te pākahiko te tuku. Ka taea e te pākahiko waea 2000mAh te tuku 2 amps mo te haora kotahi, 0.5 amps ranei mo te wha haora.
Te ihirangi pūngao(i ine i roto i te Watt-haora, Wh ranei) e tohu ana i te tapeke mahi ka taea e te pākahiko. Tatauhia ma te whakareatia te kaha ki te ngaohiko: kei roto i te pākahiko 3.7V, 2000mAh te 7.4 Wh o te kaha.
Kiato pūngao(Wh/kg, Wh/L) e whakaatu ana i te nui o te kaha e noho ana i roto i tetahi papatipu, rōrahi ranei. Ko te kaha ake o te kaha o te kaha te tikanga he nui ake te mana i roto i te kete mama ake, iti ake-he mea nui mo nga waka hiko me nga taputapu hiko kawe.
Kiato mana(W/kg) e tohu ana te tere o te pākahiko ki te tuku i tona kaha penapena. He mea nui te kiato mana teitei mo nga tono e tere ana te rere o te hiko, penei i nga taputapu hiko, te whakatere waka hiko ranei.
Te ora porohitaka ine i te maha o nga huringa utu-e mau tonu ana te pākahiko i mua i te tino paheketanga. Ko tenei korero e pa ana ki te pai o te hurihanga o nga tauhohenga matū i te wa e whakakii ana.
Pohehe noa mo te Puhiko Pūhiko
He whakaaro pohehe: Kei te penapena hiko nga pākahikoTikanga: Ka penapena nga hiko matū me te whakaputa hiko i runga i te tono. Ko te hiko te rere o nga irahiko-kaore e taea e koe te "whakapumau" i te ia rere atu i te mea ka taea e koe te penapena wai rere. Ko nga pākahiko ka pupuri i te kaha i roto i te ahua matū, ka tukuna hei iahiko hiko ina hiahiatia.
Pohehe: He rite tonu te mahi a nga pākahiko katoaTikanga: Ka whakamahia e nga momo matū pākahiko rereke nga tauhohenga matū motuhake. He rerekee te tikanga rokiroki hiko o te pākahiko lithium-ion i te pākahiko mata-waikawa, kawakore ranei, ahakoa e whai ana te katoa i te maapono taketake o te huri i waenga i te matū me te hiko hiko.
Pohehe: Ka ngaro te kaha o nga pākahiko na te mea ka pakaru te hikoTikanga: Ko te paheketanga o te kaha ka ahu mai i nga huringa korekore i roto i nga rawa hiko me te matū electrolyte. Ko te whakauru me te tango i te katote ka whakarereke haere i nga hanganga karaihe, ka puta mai nga puhui matū hou, ka iti te pirau o te electrolyte. Ko enei huringa whakahiato ka whakaiti i te nui o te penapena hiko matū whakahuri.
He whakaaro pohehe: Ko te wera makariri ka whakaheke i nga pākahikoTikanga: Kare te pāmahana iti e tango i te hiko mai i nga pākahiko. Engari, ka whakaroa i nga tauhohenga matū e tika ana mo te hurihanga hiko. Kei te pupuri tonu te kaha, engari he iti ake te mana o te pākahiko na te mea he puhoi nga tauhohenga i te makariri.
Te Ake o te Rokiroki Pungao matū
Kei te whanake haere tonu te hangarau pākahiko i te wa e kitea ana e nga kairangahau nga punaha matū hou me te arotau i nga punaha o mua. He maha nga whanaketanga e oati ana ki te whakarei ake i te penapena me te tuku hiko matū:
Nga papahiko -toowhakakapihia nga wai hiko me nga rawa totoka, ka taea pea te tuku i nga anodes whakarewa lithium ka nui ake te kaha. Ko nga tauira o mua e whakaatu ana i te kiato o te hiko e tata ana ki te 400 Wh/kg-tata ki te rua nga hangarau katote lithium naianei-.
Anodes Siliconka taea te whakanui i te kaha lithium-katote ma te 20-40% ka whakaritea ki nga anodes kauwhata tikanga. He maha ake nga katote lithium e noho ana a Silicon, e penapena ana i etahi atu hiko matū i roto i te rahinga rite.
He hikohiko teiteima te whakamahi i nga whakarewa hou me nga taapiri ka taea e nga pākahiko te mahi puta noa i nga awhe pāmahana whanui me te pupuri i te kaha o te hurihanga matū -ki{1}}hiko.
Lithium-matū whanarikie tuku ana i te kiato aa-aria nui ake i te 500 Wh/kg ma te whakamahi i te kaha o te putunga putunga putunga. Ko nga wero hangarau e pa ana ki te whakakore whanariki i te wa e eke paihikara ka whakaiti i te oranga arumoni.
Pūhiko konutai-katotewhakarato i tetahi momo rereke pea ki nga punaha lithium-mo te rokiroki tuuturu i te mea he iti ake te taumaha. Ko te nui o te konutai me te iti o te utu ka taea e te manapori nui-te rokiroki hiko matū.
He whainga kotahi enei ahu whakamua: te whakaemi i te kaha kaha matū ki roto i nga kohinga mama ake, haumaru ake, -roa ake, me te whakapai ake i te pai o te huri ki te hiko hiko.
Pātai Auau
He matū, he hiko ranei te kaha o roto i te pākahiko?
Ka penapenahia e nga pākahiko te kaha kaha matū ka huri ki te hiko hiko i te wa e rere ana. I te wa e rongoa ana, ka noho te kaha hei pumanawa matū i roto i nga hononga i waenga i nga ngota. I te wa e rere kaha ana ka huri te kaha matū hei hiko hiko e rere ana i roto i te ara iahiko.
Ka taea e koe te whakanui ake i te kaha kei roto i te pākahiko?
Kaore e taea e koe te taapiri i te kaha ki tua atu i te kaha o te pākahiko i hoahoatia-ma te nui me te momo matū matū kei roto i nga hiko. Ko te ngana ki te "whakanuia" he tauhohenga ka taea e te pākahiko te tukino i nga rawa, te hanga morearea haumaru ranei. Heoi, kei te whakawhanake tonu nga kairangahau i nga matū pākahiko hou e penapena kaha ake ana i roto i te oro kotahi.
He aha te take ka mahana ai nga pākahiko i te wa e utaina ana, e tuku ana ranei?
Ko nga tauhohenga matū e huri ana i te pūngao i waenga i te matū me te ahua hiko kaore i te tino pai. Ko te aukati ki te neke katote me te rere irahiko, me nga tauhohenga taha iti, ka huri i etahi kaha ki te wera. Ko te utu tere, te whakaheke ranei ka whakatere i enei mahi, ka nui ake te wera.
Kia pehea te roa e taea ai te pupuri i te kaha matū ki roto i te pākahiko?
Ka taea e nga pākahiko o naianei te pupuri i te kaha mo nga tau me te whakaheke haere-whaiaro. E 85{4}}90% te kaha o nga pākahiko kawaka i muri i te rima tau o te rokiroki. Ko nga pākahiko Lithium-katote i a ia ano-te tuku i te 1-2% ia marama. Ko te pumau matū o nga rawa pākahiko e whakatau ana i te roanga o te rokiroki-ko nga here matū e mau ana ka roa ake te kaha.
Nga Whakaaro Whakamutunga
Ko te kaha o te matū ko nga pākahiko tetahi o nga rongoanga rokiroki puongao maha o te tangata. Ko tenei ahua kaha e whakarato ana i te mana pumau, kawe, me te tauineine e tino whakawhirinaki ana te ao hou. Mai i te waea i roto i to pute tae atu ki nga waka hiko i runga i o maatau rori ki te matiti-tauine whakaurunga whakatairite i te kaha whakahou-ka whakawhirinaki katoa ki te kaha o te matū ki te penapena haumaru me te tuku i te hiko ina tono.
Ko te whanaketanga tonu o te matū pākahiko e oati ana he pai ake te penapena hiko. I te wa e whakatuwhera ana nga kairangahau i nga punaha matū hou me te whakamahine i nga punaha o mua, ka nui ake te kaha o nga pākahiko ki roto i nga kohinga iti, mama, haumaru ake. Ma te mohio ko nga pākahiko he taputapu hiko matū-ehara i te hiko-ka mihi ki o raatau kaha me o raatau herenga i a tatou e hanga ana i te ao e kaha haere ana te hiko.
Nga Taketake matua
Toa pākahikopūngao pūngao matūi roto i nga here irapoo o o ratou taonga hiko me te electrolyte
Tenei pūngao matūka huri ki te hiko hikona roto i nga tauhohenga hiko i te wa e whakakaha ana te pākahiko i tetahi taputapu
Ka whakamahia e nga momo matū matū rereke ({0}}lithium, lead{1}}waikawa, alkaline) nga tauhohenga matū motuhake engari ka whai i te maapono hurihanga kaha
Te rokiroki pūngao matū tuku painga okiato pūngao tiketike, pumau-roa, akawe
Ko te kaha o te pākahiko mai i te 80-95%, ka ngaro te kaha ka huri ki te wera i te wa o nga huringa matū-hiko
Nga Whainga Hononga-a-roto e Manakohia ana
He pehea te heke o te pākahiko i roto i te waa (te roanga o te pākahiko me te tiaki)
Te whakatairitetanga o te matū pākahiko (lithium-ion vs lead-waikawa me te kawakore)
Te haumaru o te pākahiko me te whakahaere waiariki
Hangarau hiko waka hiko
Mātiti-tauine rongoā rokiroki pūngao
Te tukurua o te pākahiko me te pumau