מהם סוגי המצברים לרכבי אנרגיה חדשים?

סוללות עופרת, כטכנולוגיה בוגרת יחסית, הן עדיין הסוללות היחידות לרכבים חשמליים בייצור המוני בגלל העלות הנמוכה וקצב הפריקה הגבוה שלהן. עם זאת, האנרגיה הספציפית, ההספק הספציפי וצפיפות האנרגיה של סוללות עופרת נמוכות מאוד, ולרכב החשמלי עם זה כמקור כוח אין מהירות וטווח נסיעה טובים.

2, סוללות ניקל-קדמיום וסוללות ניקל-מתכת הידריד

סוללת ניקל-קדמיום (לעיתים קרובות מקוצר NiCd, מבוטא "nye-cad") היא סוג פופולרי של סוללת אחסון. הסוללה משתמשת בניקל הידרוקסיד (NiOH) ומתכת קדמיום (Cd) ככימיקלים לייצור חשמל. למרות שהביצועים טובים יותר מסוללות עופרת, הן מכילות מתכות כבדות ומזהמות את הסביבה לאחר שננטשו.

ניתן לחזור על סוללת ניקל-קדמיום יותר מ-500 פעמים של טעינה ופריקה, חסכונית ועמידה. ההתנגדות הפנימית שלו קטנה, לא רק ההתנגדות הפנימית קטנה, ניתנת לטעינה מהירה, אלא גם יכולה לספק זרם גדול לעומס, ושינוי המתח קטן מאוד בעת פריקה, היא סוללת ספק כוח DC אידיאלית מאוד. בהשוואה לסוגים אחרים של סוללות, סוללות ניקל-קדמיום יכולות לעמוד בפני טעינת יתר או פריקת יתר.

סוללות ניקל-מתכת הידריד מורכבות מיוני מימן וניקל מתכת, עתודת הכוח היא 30% יותר מסוללות ניקל-קדמיום, קלות יותר מסוללות ניקל-קדמיום, חיי שירות ארוכים יותר, וללא זיהום הסביבה, אבל המחיר הרבה יותר יקר יותר מסוללות ניקל-קדמיום.

3, סוללת ליתיום

סוללת ליתיום היא סוג של מתכת ליתיום או סגסוגת ליתיום כחומר אלקטרודה שלילי, השימוש בתמיסת אלקטרוליט לא מימית של הסוללה. ניתן לחלק באופן כללי את סוללות הליתיום לשתי קטגוריות: סוללות מתכת ליתיום וסוללות ליתיום יון. סוללות ליתיום-יון אינן מכילות ליתיום במצב מתכתי והן נטענות.

סוללות מתכת ליתיום הן בדרך כלל סוללות המשתמשות במנגן דו חמצני כחומר אלקטרודה חיובי, מתכת ליתיום או מתכת הסגסוגת שלה כחומר אלקטרודה שלילית, ומשתמשות בתמיסות אלקטרוליטים לא מימיות. הרכב החומרים של סוללת ליתיום הוא בעיקר: חומר אלקטרודה חיובי, חומר אלקטרודה שלילי, דיאפרגמה, אלקטרוליט.

בין חומרי הקתודה, החומרים הנפוצים ביותר בשימוש הם ליתיום קובלטאט, ליתיום מנגנט, ליתיום ברזל פוספט וחומרים טרינריים (פולימרים ניקל-קובלט-מנגן). חומר האלקטרודה החיובית תופס חלק גדול (יחס המסה של חומרי האלקטרודה החיוביים והשליליים הוא 3:1 ~ 4:1), מכיוון שהביצועים של חומר האלקטרודה החיוביים משפיעים ישירות על הביצועים של סוללת הליתיום-יון ועל העלות שלה. קובע ישירות את עלות הסוללה.

בין חומרי האלקטרודות השליליות, חומרי האלקטרודה השליליים הנוכחיים הם בעיקר גרפיט טבעי וגרפיט מלאכותי. חומרי האנודה הנבדקים הם ניטרידים, PAS, תחמוצות מבוססות בדיל, סגסוגות בדיל, חומרים ננו-אנודה וכמה תרכובות בין-מתכתיות אחרות. כאחד מארבעת המרכיבים העיקריים של סוללות ליתיום, חומרי אלקטרודה שליליים ממלאים תפקיד חשוב בשיפור קיבולת הסוללה וביצועי המחזור, והם בליבת האמצע של תעשיית סוללות הליתיום.

4. תאי דלק

תא דלק הוא מכשיר המרת אנרגיה אלקטרוכימית ללא תהליך בעירה. האנרגיה הכימית של מימן (דלקים אחרים) וחמצן מומרת ברציפות לחשמל. עקרון העבודה הוא ש-H2 מתחמצן ל-H+ ו-e- תחת פעולת זרז האנודה, H+ מגיע לאלקטרודה החיובית דרך קרום חילופי הפרוטונים, מגיב עם O2 ליצירת מים בקתודה, ו-e- מגיע לקתודה דרך מעגל חיצוני, והתגובה המתמשכת יוצרת זרם. למרות שלתא הדלק יש את המילה "סוללה", זה לא מכשיר אחסון אנרגיה במובן המסורתי, אלא מכשיר לייצור חשמל, שהוא ההבדל הגדול ביותר בין תאי דלק לסוללות מסורתיות.

כדי לבדוק את העייפות ותוחלת החיים של סוללות, חברתנו משתמשת בציוד בדיקה שונים כגון תא בדיקה של טמפרטורה ולחות קבועה, תא בדיקת זעזועים תרמיים, תא בדיקה יישון של מנורת קסנון ותא בדיקה להזדקנות UV.

תא בדיקת טמפרטורה ולחות קבועים: ציוד זה מספק תנאי טמפרטורה ולחות מבוקרים כדי לדמות תרחישים סביבתיים שונים. על ידי הכפפת הסוללות לבדיקות ארוכות טווח בתנאי טמפרטורה ולחות שונים, אנו יכולים להעריך את היציבות והשינויים בביצועים שלהן.

תא בדיקת הלם תרמי: תא זה מדמה שינויי טמפרטורה מהירים שסוללות עלולות לחוות במהלך הפעולה. על ידי חשיפת הסוללות לשינויי טמפרטורה קיצוניים, כגון מעבר מהיר מטמפרטורות גבוהות לנמוכות, אנו יכולים להעריך את הביצועים והאמינות שלהן בתנודות טמפרטורה.

תא בדיקה להזדקנות מנורות קסנון: ציוד זה משכפל את תנאי אור השמש על ידי חשיפת הסוללות לקרינת אור עזה מנורות קסנון. סימולציה זו מסייעת להעריך את הירידה בביצועי הסוללה ואת עמידותה כאשר היא נחשפת לחשיפה ממושכת לאור.

תא בדיקה להזדקנות UV: תא זה מחקה סביבות קרינה אולטרה סגולות. על ידי חשיפת הסוללות לחשיפה לאור UV, אנו יכולים לדמות את הביצועים והעמידות שלהן בתנאי חשיפה ממושכת של UV.
שימוש בשילוב של ציוד בדיקה אלו מאפשר בדיקת עייפות ותוחלת חיים מקיפה של סוללות. חשוב לציין שלפני ביצוע בדיקות אלו, חיוני לעמוד בהנחיות הבטיחות הרלוונטיות ולעקוב בקפדנות אחר הוראות ההפעלה של ציוד הבדיקה כדי להבטיח הליכי בדיקה מדויקים ובטוחים.