Kasi Nkhongono za Battery nchivichi?

Nkhongono ya mabatire yikupima unandi wa magesi ghose agho batire lingasunga na kupereka, kanandi likulongosoreka mu ampere - maora (Ah) panji milliamperere- maora (mAh). Nthowa iyi yikusankha kuti batire lingaŵa na nkhongono kwa nyengo yitali wuli pambere lindakhumbikwire kuti ŵaŵikepo magesi.

Nkhongono ya mabatire yikupimika yayi na fundo yimoza ya pa charu chose. Unit yakwenelera yikuthemba pa kukura kwa mabatire na umo ŵakugwiriskira ncito.

Ampere {0}huads (Ah) yikwimira kuyezga kwa nkhongono zakwamba za ndondomeko zinandi za mabatire. Ah yumoza wakung’anamura kuti batire lingapereka ampere yimoza ya magesi kwa ora limoza. Batiri ya 100AD yingapereka ma amps 100 kwa ora limoza, ma amps 50 kwa maora ghaŵiri, panji 10 amps kwa maora khumi mu nyengo yiwemi.

Mabatire ghachoko ghakugwiriskira ncito milimilore -} maora (mAh), apo 1,000 mAh yikuyana na 1 Ah. Mabatire gha pa foni ghankhwantha gha pakati pa 3,000 kufika pa 5,000 mAh, apo mabatire gha laputopu ghangaŵa na 40,000 mpaka 100,000 mAh. Ma unit ghachokoghachoko agha ghakupanga vimanyikwiro vya nkhongono chomene pa vyakuguliska vya magesi.

Watt {{0}huads (Wh) wakupereka chithunzithunzi chakukwana chomene mwa kupenda vyose viŵiri sono na magesi. Kuŵerengera kuli kwakuzomelezgeka: amply amp- maora na magesi. Batiri ya 12V iyo yikaŵa pa 100Ah yikuguliska 1,200Wh ya nkhongono. Muyeso uwu ukulongora kuti ngwakuzirwa chomene para tikuyaniska mabatire na magesi ghakupambanapambana, chifukwa Ah yekha wakuyowoya yayi nkhani yose ya nkhongono.

Msika wa kusungirako mabatire gha ku America ukalongora kuti vipimilo ivi mu 2024, apo vyakuŵikamo vyakugwiriskira ncito vikujumpha 26 GW ya nkhongono zakusazgikira -reiling shorling 66% kukura kufuma mu chaka chajumpha. Kukura uku kukung’anamura mabiliyoni gha watt - maora gha nkhongono zakusungirako nkhongono sono kukhozgera gridi ya magesi.

Kupima kwa nkhongono kukulongora kuti magesi ghakusungika, kweni kusanga nkhongono zose kukuthemba pa umo mukugwiriskira ncito batire. Ghanaghaniranipo nga ni thanki la mafuta apo ndalama izo ŵakugwiliskira nchito zikupambana mwakuyana na umo ŵakuyendeskira.

Vinthu ivyo vikuchitika mukati mwa batire vikupanga nkhongono izo zasungika. Vinthu ivyo vikuchitika mukati mwa ma electrode vikupangiska kuti paŵe mtengo ukuru chomene uwo ungasungika na kufumiskika. Nalithiamu, lithiamu ions shuttle pakati pa cathode na anode pa nyengo yakulipira na kufumiska. Kuchuluka na mtundu wa vinthu ivi vyakugwira ntchito vikuchepeska nkhongono - vinandi kukung’anamura nkhongono zapachanya, kughanaghana kuti vinthu vinyake vikukhalilira nyengo zose.

Ubwezi pakati pa nyengo yasono na nkhongono ngwa mzere yayi. Kujambula magesi ghapachanya kufuma ku batire kukuchepeska nkhongono zakukhozga izo mungafumiska. Pa mlingo wakufumiskika wa 0.1C (apo C wakuyimira nkhongono ya batire), mungasanga 100% ya nkhongono zakupimika. Kuwonjezera ku 2C, ndipo nkhongono zakugwira ntchito zingakhira kufika pa 95-96%. Kankhani ku 3C, ndipo kutayika kukuwoneka chomene.

Ici cikucitika cifukwa cakuti ivyo vikucitika pa electrochemical vikukhumbikwira nyengo. Para mukufumiska mwaluŵiro, ions zikuŵavya nyengo yakukwana yakujumphapo pa malo gha electrolyte na kufika pa malo ghakuchitirako vinthu. Vinthu vinyake vyakugwira ntchito vikugwiriskirika nchito yayi, ndipo vikuchepeskako nkhongono izo zilipo. Viŵelengero vyakufumiskika vyakuchepa vikuzomerezga kuti ŵanthu ŵachitengepo kanthu mwakukwana na kugwiliskira ntchito nkhongono zapachanya.

Battery Capacity

Kutentha kukupanga kusintha kwa nkhongono kwakuziziswa. Pa 25℃(77℃F), mabatire ghakuchita pa ndondomeko yawo yakupimika. Dontho kufika pa -18℃(0℃F), ndipo mabatire ghanandi ghakupereka 50% pera ya nkhongono zakupimika. Ivyo vikuchitika mu kemiko vikuchedwa chomene mu nyengo yakuzizima, ndipo ivi vikupangiska kuti ŵanthu ŵaleke kulimbana na ŵanyawo ndipo vikupangiska kuti ŵaleke kuseŵera.

Mwakupambana, pa 50℃(122℃F), nkhongono zingasazgikira na 10-15%, kweni ivi vikwiza na mtengo ukuru. Kuwonongeka kwa nyengo yakuzizima kukupangiska kuti paŵe kuchepa kwa batire pa nyengo yiliyose ya 10℃kukusazgikira pachanya pa kutentha kwakugwira ntchito. Lamulo la Arrhenius likupima unandi wa ubwezi uwu-kuvunda kaŵiri na kukwera kwa nyengo yiliyose ya 10 degree.

Pa ndondomeko ya mabatire gha lithiamu mwakupambanapambana, nkhongono zikulongora zgoro la kutentha kwambura mzere. Pa 0℃, nkhongono zose zikukhira kufika pa 80% ya chipinda - kutentha kwa nyengo. Pa -20℃, nkhongono zingawa kufika pa 60%. Pa nyengo iyi, kutentha kwakujumpha 45℃kukupangiska kuti ŵanthu ŵaŵe na suzgo la kuvikilirika ndiposo kuti nkhongono zikumara mwaluŵiro pakujumpha kwa nyengo.

Chiŵelengero cha kufumiskika chikukhwaska chomene nkhongono izo mungagwiliskira ntchito nadi. Batiri iyo yikupimika pa 10Ah para yafumiskika maora ghakujumpha 20 yingapereka 9.5Ah pera para yikufumiskika kwa maora ghaŵiri, ndipo panji 8.5Ah para yafumiskika mu mphindi 30. Peukert effect, iyo yikalongosoreka pakwamba mu 1897 kuti yilongozge -}acid, yikulongosora mwa masamu mwa masamu.

Msinkhu wa mabatire ukuchepeskako nkhongono. Mulimo uliwose - cargerge ukurya vinthu vinyake vyakugwira ntchito ndipo ukupanga kusintha kwa mukati. Batiri ya lithium yingasunga 80% ya nkhongono zakwambilira pamanyuma pa 500 mzere, nangauli ivi vikupambana chomene pa kemiko na kugwiriskira ncito. Mabatire gha lithium iron phosphate (LiFePO4) ghangajumpha 2,000 ghakuzungulira pambere ghandafike pa 80%, ndipo ghangapangiska kuti ghaŵe ghakumanyikwa chomene pa mapulogalamu agho ghakukhumbikwira nyengo yitali.

Fomula yakwamba yikuwoneka kuti njambura kusuzga: Nkhongono (Ah)=Current (A) × Nyengo (ora). Mabatire agho ghakupereka 5 amps kwa maora 4 ghali na nkhongono za 20Ah. Ndipouli, mapulogiramu ghanadi ghakukhumbikwira kusintha vinthu ivyo tadumbiskana pacanya apa.

Kuti musinthe pakati pa amp- maora na watt-} maora: Wh= Ah × Voltage. Batiri ya 48V, 20Ah yikusunga nkhongono 960Wh. Kuŵerengera uku nkhwakuzirwa chomene para tikupima ndondomeko ya nkhongono zakusungamo panji kuyezgelera mabatire na vigaŵa vyakupambanapambana vya magesi.

Pa mabatire gha lithium, awo ŵakupanga kanandi ŵakulongosora nkhongono ya zina -} nkhongono pafupifupi mu nyengo za mayeso (kanandi 25℃, chiŵelengero cha kutuluka kwapakati). Nkhongono zakugwiriskira ncito nadi zizamuŵa zakupambanapambana. Batiri ya foni yamakono ya 3,500 mAh yingapereka 3,200 mAh pakugwiriskira ncito nadi, comenecomene usange foni yikugwira nchito mu nyengo yakuzizima panji yikukhumba kuti paŵe nyengo yakuzizima comene pa nyengo ya nchito zakukhozga.

Nthowa zakulongozgera mabatire (BMS) zikusuzga chomene kuwerengera kwa nkhongono mwa kukanizga kuti munthu waleke kufumamo mwakukwana. Mabatire ghanandi gha lithiamu ghakupereka nkhongono zakugwiriskira ncito ku 80-90% ya mlingo wakumanyikwa kuti umoyo uŵepo. Batiri ya 100AD yingazomerezga waka mwaŵi wa kufika pa 85Ah mu ntchito yakwenelera.

Makemikolo ghakupambanapambana gha mabatire ghakulongora mikhaliro yakupambanapambana ya nkhongono. Mabatire ghakulongozga-acidies kanandi ghakupereka 30-50 Wh / kg nkhongono za nkhongono. Nickel - mabatire gha hydride ghakupangiska kuti ivi viŵe na 60-120 Wh / kg. Mabatire gha lithiamu gha mazuŵa ghano ghakukwaniska 150-250 Wh/kg, kulongosora umo ghakuwusikira mu vinthu vya magesi vyakunyamulika na magalimoto gha magesi.

Mu vigaŵa vya mabatire gha lithiamu, makemikolo ghanyake ghakupanga malonda ghakupambanapambana. Mabatire gha Lithium cobalt (LiCoO2), ghakumanyikwa chomene mu mafoni gha m’manja, kuŵika pakwamba nkhongono zinandi. Mabatire gha Lithiamu gha phosphate ghakupereka nkhongono zinyake kuti ŵaŵe na umoyo uwemi wakuvikilirika na wakuzungulira. Mabatire gha nickel (NMC) magartal oxide (NMC) mabatire ghakuyana na mikhaliro iyi, ndipo ivi vikupangiska kuti viŵe vyakumanyikwa mu magalimoto gha magesi.

Nkhongono ya visambizgo vyakukwana vya limitith metal anodes yikufika pa 3,860 mAh / g. Mukuchita, lithium-ion mabatire mwakugwiliskira ntchito vithuzithuzi vya graphite vikukwaniska pafupifupi 372 mAh / g ya anode. Kupambana uku pakati pa nkhongono zakusambizga na zakugwira ntchito kukupangiska kuti kafukufuku wakulutilira wa silicon anodes, uyo wakupereka nkhongono za theoretical kuluska 4,000 mAh / g.

Kupanga mabatire pa charu chose chikafika pa 3 TWh mu 2024, na vithuzithuzi ivyo vikulongora kuti ivi vingaŵa katatu pa 2029 usange malo ghakunozga ghangagwira ntchito. China yikulaŵilira pafupifupi 75% ya nkhongono ya kupanga, nangauli nkhongono za US zikaŵa pakati pa 2022 na 2024 panyuma pa kukhazikiska ngongoli ya msonkho.

Kusankha nkhongono zakwenelera za mabatire kukukhumbikwira kuti paŵe nkhongono zakuyana na nkhongono zakugwiriskira ncito. Batiri iyo yikwamba magalimoto yingaŵa na 54-60Ah, iyo yikupangika kuti yipeleke kuphulika kwapachanya. Batiri yakuya chomene - njinga ya solar yingapereka mtengo wakuyana waka wa amp-hour kweni mikhaliro yakupambanapambana yakufumiskika iyo yikuyana na kukhazikika, kwa nyengo yitali yakupeleka nkhongono.

Pa vya magesi vyakunyamura, nkhongono zikung’anamura mwaluŵiro ku nyengo yakugwiriskira ncito. 5,000 mAh smartphone batire ilo likupanga chipangizo icho chikupanga pafupifupi 500 mA chingaŵa na maora 10 ghajumpha. Kanandi nyengo yeneco yikukhala yifupi cifukwa ca kukhumba kwa nkhongono zakupambanapambana, kuwala kwa pa skrini, kulumikizgana kwambura waya, na ndondomeko zakumanyuma.

Magalimoto gha magesi ghakulongora nkhongono pa mlingo ukuru. Nthowa ya Tesla 3 Range yikusazgapo pafupifupi 50-60 kWh ya nkhongono ya batire. Pa msinkhu wa kugwiriskira ncito kwa 150 Wh pa mtunda, ici cikupereka pafupifupi makilomita 270 gha mtunda mu nyengo yiwemi. Kutentha, mtundu wa kuyendeska galimoto, na kugwiriskira ncito vinthu vinyake vikukhwaska comene mtundu weneco.

Nthowa zakusungirako nkhongono za nkhongono zakuzgoŵezgeka zikukhumbikwira kuŵerengera nkhongono mwakupwelelera. Kuŵika zuŵa pa nyumba kungakhumbikwira mabatire ghose agho ghali ghose ghakukwana 10-20 kWh kuti ghasunge zuŵa la zuŵa la zuŵa kuti ghagwiriskike nchito mazuŵa ghano. Malo gha malonda gha malonda gha ku mygawatt-} maora, na mapulojekiti gha munthu waliyose sono ghakufika pa mazana gha mazana gha megawatt-maora.

Battery Capacity

Kupima kwa nkhongono zakwenelera kukukhumba kuyezga mwakulongozgeka. Nthowa iyi yikukhwaskana na kulipira chomene batire, ndipo pamanyuma pake kuwufumiska pa nyengo zose mpaka sono mpaka kufika pa voltage yakudumura iyo yayowoyeka. Kufumiramo kwa nyengo yitali na nyengo yakujumpha kukupimika nkhongono.

Ma protocol ghakuyezga ghakulongosora chiŵelengero cha kufumiskika -chomenechomene chiŵelengero cha maora 20 (C / 20) cha mabatire ghakuru panji 1C kwa maselo ghachoko. Batiri yakupimika pa 100Ah kugwiriskira ncito mtengo wa maora 20 yingayezgeka pa 5 amps kufumiska mpaka apo magesi ghakukhira ku malo ghakudumulika. Usange ivi vikutora maora 20, nkhongono zikuyana na 100Ah yakupimika.

Kulaŵilira nyengo pa nyengo ya kuyezgeka kukulongora kuti nkhwakusuzga. Vinthu vinandi ivyo vikupangiska kuti munthu waŵe na nkhongono vikughanaghana kuti kutentha kwa madigiri 25. Kuyezga pa nyengo yinyake ya kutentha kukupangiska kuti paŵe vyakuchitika vyakupambanapambana, ivyo nyengo zinyake ŵakupanga vikupereka nga ni nkhongono zakupangiska kuti paŵe nkhongono zakuchitira vinthu ivyo vikulongora kuti pali nkhongono za peresenti na kutentha.

Mabatire ghakusangirapo vinthu ghakujiyimira paŵekha pa ndondomeko iyi uku ŵakupima vigaŵa vinyake nga ni kukana kwa mukati na vimanyikwiro vyakukhotakhota vya magesi. Kuyezgeka kwapachanya kukusazgapo vipimilo vya nkhongono pa viŵelengero vinandi vyakufumiska na kutentha kuti vimanyike makora umo mabatire ghakuchitira pa nyengo yose ya ntchito.

Kulipila makora kukuchita vinthu mwakuyana na nyengo. Peŵani mabatire gha lithium ghakufumiskika chomene para nchamachitiko {{- mtengo wakukhumbikwa pakati pa 20-80% kukusazgirako umoyo wa mzere. Nyengo zinyake vyakufumiska vikovwira kuti paŵe ndondomeko yakulongozgera mabatire kweni vikwenera yayi kuŵa nga ni ndondomeko ya nyengo zose.

Kulaŵilira kwa nyengo yitali nkhwakuzirwa chomene. Mabatire mu malo ghakuzizima mu malo ghakuzizima para mukugwiliskira ntchito yayi. Pa nyengo yakugwira ntchito, wonani kuti kuzizima kwakukwana kwa mapulogalamu ghapachanya-wer. Mapaketi ghanyake gha lithiamu ghakusazgapo ndondomeko zakugwira ntchito zakutenthemeska kuti ghaŵe na malo ghawemi ghakutentha.

Kusankha kwa mtengo wakulinganizgika kulingana na umoyo utali. Kulipila mwaluŵiro pa mitengo yakujumpha 1C kukusunthira kuwonongeka pakuyaniska na kucedwa pafupifupi 0.5C. Pa mapulogalamu apo umoyo wa batire ukukhumbikwa chomene kuluska liwiro la magesi, charging chakuchedwa chikulipira nyengo yitali - nyengo yitali.

Kufanana kwa katundu kukutondeska kuti ŵanthu ŵanandi ŵafumemo chomene. Kugwiriskira ncito batire ilo lili na nkhongono zakukwana zakugwiriskira ncito pa pulogiramu iyi kukuleka kuŵa na suzgo la kufumiska maji ghanandi. Batiri ya 50Ah nyengo zose kupereka 25A yikugwira ntchito pa 0.5C- a pafupifupi. Katundu wa 25A pa batire la 10Ah ukuyimira 2.5C, kukhozgera batire chomene.

Manyani nyengo iyo chipangizo chinu chikuchitira sonosono apa ndiposo nyengo iyo mukukhumba. Muŵerengerenge vinthu ivi, ndipo pamanyuma musazgireko 20-30% pa mtengo wa kutayika kwa nkhongono chifukwa cha msinkhu, kutentha, na vyakuchitika vyakufumiskika. Usange chipangizo chinu chikutora 2A ndipo mukukhumbikwira nyengo yakuchitira maora 5, kupenda (2A × 5h) × 1.25=12.5Ah nkhongono zichoko waka.

Vinthu vinandi vikuchepeska nkhongono zakusangika pasi pa msinkhu uwo uli pa msinkhu. Kutentha kwakuzizima ndiwo mtundu wakumanyikwa chomene, uwo ungaŵa kuti ukuchepeska nkhongono na 20-50%. Viŵelengero vyapachanya vyakufumiska vikuchepeska nkhongono zakovwira. Battery msinkhu mwachibadwa ukunanga nkhongono pakujumpha kwa nyengo. Kupereŵera kwa BMS kungapangiska kuti nkhongono zakugwiriskira ncito zileke kuŵa na umoyo utali.

Nkhongono ya selo ya batire payekha yikuŵikika na chemistry yake na kuzenga. Mungasazgirako yayi nkhongono za batire limoza. Kweni, kulumikizga mabatire ghanandi mu kuyana kukusazga vigaŵa vyawo vya amp -} ora. Mabatire ghaŵiri gha 50Ah mu ghakuyana ghakupereka nkhongono zose za 100Ah pa magesi ghamoza.

Nkhongono yakumanyikwa yikwimira mlingo wa wakupanga pasi pa nyengo zakuyezga zakupambanapambana - kanandi msinkhu wa msinkhu wa 25℃na chiŵelengero cha kutuluka kwapakati. Nkhongono yeneco yikupambana mwakuyana na umo yikugwilira nchito. Batiri yinu yingaŵa yakujumpha nkhongono zakumanyikwa mu nyengo ziwemi panji kupereka vichoko chomene mu nyengo yakuzizima panji pachanya - discurge vyakuchitika.

Battery Capacity

Kuluta panthazi kwasonosono apa kwapangiska kuti mphaka za nkhongono ziŵe zinandi chomene. CATL yikavumbura batire lake la Shenxing Plus mu Epulero 2025, ndipo likaŵika chimanyikwiro pa batire lakwamba la lithium la chisulo ilo likuyowoya kuti pa mtunda wa makilomita ghakujumpha 1,000 pa mtengo umoza. Kukwaniska uku kukulongora kuti nkhongono zikusintha, sono zikufika pa vigaŵa ivyo vikaŵako kale ku vigaŵa vyapachanya vya - mtengo wa kemiko.

Solid {{ {0} state batiri likulayizga kuti lizamuŵa na nkhongono zinandi. Pakusintha maji gha maji na vinthu vyakukhora, mabatire agha ghangapereka nkhongono zinandi ndiposo kuti ghaŵe ghawemi. China sono wakulaŵilira pafupifupi 80% ya nkhongono zakukhozga - standard kupanga mabatire mpaka mu 2025, nangauli ŵakupanga vinthu vya ku Manjiliro gha dazi ŵakuŵika ndalama zinandi kuti ŵajale mphambano iyi.

Pakulondezgapo- vyakupanga vyakupanga vinthu kusazgapo lithiamu-sulfur na sodium-ion vikufuma mu malabusi ghakufufuza. Lithiamu{{44} sulfur yikupereka nkhongono zakusambizga zakusambizga kuluska lithiamu -ion na kanandi waka. Sodium - mtengo wake ukupereka nthowa yinyake yapasi pakugwiriskira ncito vinthu vinandi, nangauli pa kucepeska nkhongono za nkhongono pakuyaniska na mabatire gha lithium.

Nkhongono za mabatire zikulutilira kusintha kwizira mu kusintha kwakusazgikira mu vinthu vya magesi, kupanga magesi, na kupanga maselo. Nkhongono za nkhongono zakhala katatu kufuma apo mabatire gha lithiamu -}ion ghakanjira mu malonda mu 1991, apo ndalama zakhira na 90%. Ivyo vikuchitika ivi vikulongora kuti palije vimanyikwiro vyakuti magalimoto gha magesi ghakuchedwa, agho ghakulongozgeka na ivyo ŵanthu ŵakukhumba kufuma ku magalimoto gha magesi, kusunga nkhongono zakuzgoŵezgeka, na vinthu vya magesi ivyo vikunyamulika.

Ubale pakati pa nkhongono za nkhongono na neneko- charu cha kugwira ntchito kukukhumba kupulikiska vinthu vinandi vyakukolerana. Kutentha, msinkhu wa kufumiska, msinkhu, na kulongozga mabatire vyose vikukhwaska unandi wa nkhongono izo mungafumiska nadi kufuma ku batire. Pakulemba vinthu ivi para mukusankha na kugwiliskira ntchito mabatire, muzamukwaniska kugwira ntchito makora na umoyo utali wa ntchito kufuma ku ndondomeko yinu ya kusungirako nkhongono.