Mbeni oko ti akota ye so ayeke na yâ ti sarango ye ti .abatterie so ayeke bata nganguni ayeke kusala ti ala ti décharge. Ti hinga mara ti salango ye ti batterie ni na yâ ti aye nde nde, a lingbi a mû mesure ti courbe ti décharge ti batterie ni, so mingi ni ayeke mbeni courbe so afa gbiango ti tension ti décharge ni na yâ ti angoi nde nde. A yeke wara na yâ ti akode ti dengo buze nde nde, na akode ti dengo buze nde nde ayeke sara si a yeke wara akota courbe ti dengo buze nde nde. Alege ti decharge ni ayeke mingi ni kode ti decharge ni, courant ti decharge ni, tension ti hunzingo ni nga na temperature ti ndo ni.
Kode ti decharge
Alege ota ayeke dä so batterie alingbi ti zi courant dä: ti zi courant lakue, ti zi lakue résistance nga ti zi ngangu lakue. A fa akota courbe ti décharge na yâ ti tableau 1-5, so afa achangement so ayeke si na yâ ti courant ti décharge, tension nga na ngangu na ndo ti ngoi ti décharge na gbe ti alege ota ti décharge so.
Na ngoi ti décharge ti résistance constant-, tension ti kusala ti batterie ni nga na courant ti décharge ni ayeke kiri na peko yeke yeke na yâ ti ngoi. Legeoko nga, na gbe ti décharge ti courant so ayeke lakue -, tension ti kusala ni ayeke kiri nga na gbe ni tongana kusala ti décharge ni angbâ ti gue na li ni. A yeke ndali ti so ngangu so ayeke na yâ ti batterie ni ayeke sara si tension ti kua ni ayeke kiri na peko na ngoi so a yeke sara kua na ni aninga. Na ndo ni, teti so azo ayeke sala kusala mingi na ngangu ti batterie na yâ ti a-outil so ayeke sala kusala na courant, a-oto so ayeke sala kusala na courant, nga na ambeni ye nde, a yeke sala si ngangu ti wâ so ayeke ngbâ lakue-ayeke ga mingi. Na ngoi ti décharge ti ngangu lakue, tension ti batterie ni ayeke kiri na gbe ni lakue na ngoi so courant ti décharge ni ayeke gue na li ni lakue tongana décharge ni ayeke gue na li ni.
Courant ti décharge
Na ngoi so batterie ni ayeke sara kua, a iri courant so lo yeke sigigi na ni courant ti décharge. Azo mingi ayeke iri nga courant ti décharge ni wungo ti décharge, na fani mingi a yeke fa ni na lege ti wungo ti ngbonga (so a hinga ni nga tongana wungo ti ngbonga) nga na multiplicateur.
Taux de décharge aye ti sara tënë ti wungo ti décharge so mbeni batterie ayeke sara, so a mû ni na ngoi so a yeke décharge ni. Mbilimbili, a yeke ngoi so a hunda ti zi ngangu ti batterie ni kue na lege ti mbeni mbilimbili courant ti décharge, so mingi ni a yeke fa ni na yâ ti angbonga (h). Na tapande, teti mbeni batterie so ngangu ti lo ayeke 10 amp-heure (A·h), tongana a zi ni na mbeni courant ti 2A, wungo ti decharge so alingbi na ni ayeke ngbonga 5 (10A·h/2A=5h), so ti tene batterie ni ayeke decharge na mbeni courant ti ngbonga 5.
Taux de décharge aye ti sara tënë ti ngere ti courant so ayeke na yâ ti batterie ni, so a fa ni tongana mbeni wungo ti ngangu so batterie ni ayeke na ni, tongana ngangu ti batterie ni kue asigigi na yâ ti mbeni mbilimbili ngoi. Na tapande, 2C ti décharge aye ti tene so courant ti décharge ni ayeke fani use ti ngangu ti batterie ni, mingi ni a yeke 2C (so C ayeke ngangu ti batterie ni). Ti mbeni batterie so ayeke na ngangu ti 10A·h, décharge ti 2C (mbeni tënë ti dimension ayeke dä ge, so ti tene, a-unité ti ngangu na ti courant ayeke oko pëpe, me so ayeke mbeni ye so azo mingi ayeke sara kua na ni, tongaso a yeke changé ni pëpe) aye ti tene so courant ti décharge ni ayeke 2 x . (A), so alingbi na mbeni décharge ra5 . Mara ti abatterie nde nde nga na alege ti lekengo ni ayeke na akode nde nde ti lingbi na aye so ayeke si na yâ ti ngu: ambeni ayeke nzoni mingi ti tene a zi courant mingi pëpe, na ambeni ayeke sara kua nzoni mingi na courant so ayeke kota mingi. Mingi ni, a yeke iri wungo ti décharge so ayeke kete wala so alingbi na 0,5C akete wungo; azo so ayeke na popo ti 0,5C na 3,5C a iri ala a-moyenne; azo so ayeke na popo ti 3,5C na 7C a iri ala akota wungo; na ala so ahon 7C a iri ala ultra-akota wungo ti ngu.
Tension ti hunzingo ni
Na ngoi ti decharge ti batterie, a yeke fa ngere ti kozo tension ni tongana tension ti tongo nda ti kusala; tongana tension ni atï na mbeni ndo so a lingbi ti kiri ti zi ni dä mbeni pëpe, a yeke iri ndo ti tension so tension ti hunzingo ni. Mingi ni, zo so ayeke sara tara ni ayeke zia mbilimbili ngere ti tension ti hunzingo ni so na lege ti aye so a hunda ti sara na yâ ti tara ni nga na aye so asi na lo ândö.
A yeke wara na yâ ti batterie ni aye nde nde alingbi na aye nde nde so ayeke si na yâ ti batterie ni nga na ngangu so ala yeke sara na ndo ti ngangu ti batterie ni nga na ngoi so lo yeke ngbâ na fini. A yeke sala kusala mingi na akete tension ti hunzingo na ni na yâ ti ando so ndowa ayeke dä mingi pëpe wala na yâ ti akota ndo ti decharge ti courant, na ngoi so a yeke sala kusala mingi na akete tension ti hunzingo na ni na yâ ti ando so courant ayeke dä mingi pëpe. A yeke ngbanga ti so polarisation so ayeke na popo ti a-électrode ti batterie ni ayeke gue na li ni mingi na ngoi so ndowa ayeke ngangu pëpe wala courant ayeke sigigi mingi, na ye so asara si a yeke sara kua nzoni pëpe na aye so ayeke sara kua nga tension ni ayeke tï hio. Tongaso, ti sala si tension ti termination ni akiri na gbe ni na lege ni ayeke mû maboko ti sigigi na ngangu mingi. Na mbage, tongana a sala kusala na kete -decharge ti courant, a yeke sala kusala nzoni mingi na acomposant so ayeke sala kusala na yâ ti batterie ni. Na yâ ti aye so, ti kono tension ti termination ti kanga lege na décharge so alï mingi alingbi ti sara si batterie ni kue angbâ aninga.
Température ti ndo ni
Tongana ti so a fa na yâ ti tableau 1-6, ndowa ti ndowa ayeke sara ngangu mingi na ndo ti courbe ti décharge. Na ngoi so ndowa ayeke ga ngangu, courbe ti décharge ni ayeke fa mbeni ye so ayeke ngangu pëpe; ye oko, tongana ndowa ni ayeke kiri na peko, gbiango ye so ayeke ga ngangu mingi. Kota raison ni ayeke so na ngoi so ndowa ayeke ngangu pëpe, wungo ti a-ion so ayeke gue na ando nde nde ayeke kiri na peko, na ye so ayeke sara si ngangu ti yâ ti ohmique ni ayeke gue na li ni. Na yâ ti ambeni ye so ayeke ngangu mingi, tongana wâ ni ayeke ngangu mingi, électrolyte ni alingbi ti ga glacé, na tongaso a yeke kanga lege na kusala ti decharge ti batterie ni nzoni. Na ndo ni, na ngoi so ndowa ayeke ngangu pëpe, a yeke sara si polarisation électrochimique nga na polarisation ti concentration akiri aga ngangu mingi, na a sara si a yeke sara si courbe ti décharge ni ayeke buba hio mingi.
1-6 A-courbe ti décharge ti abatterie ti plomb-acide na akota ndowa nde nde ti ndowa
Ngangu na mbilimbili ngangu .
Ngangu ti batterie aye ti sara tënë ti wungo ti courant so a lingbi ti wara na yâ ti mbeni batterie na yâ ti ambeni ye so a zi ni. A yeke fa ni mingi ni tongana ampère-heure (Ah). A lingbi na tâ ye so asi, a lingbi ti kangbi yâ ti ngangu ti batterie ni na ngangu ti théorie, ngangu ti tâ ye nga na ngangu ti nominal.
Théorie capacité (Co) aye ti sara tënë ti wungo ti courant so a lingbi ti mû na yâ ti aye so ayeke nzoni mingi tongana ye so ayeke sara kua ni amû mbage ti lo kue na yâ ti réaction électrochimique ti batterie ni. A yeke diko ngele so na lege ti wungo ti aye so ayeke sala kusala, na lege ti ndia ti Faraday. Ndia ti Faraday atene so mbeni songo so ayeke mbilimbili na popo ti masse ti aye so ayeke mû mbage na yâ ti réaction so ayeke na ndo ti électrode ni nga na wungo ti charge so lo yeke mû; tongana mol 1 ti ye so ayeke sala kusala amû mbage na yâ ti kusala ti électrochimie ti batterie ni, a lingbi ti sigigi na mbeni charge so alingbi na 26,8 A·h wala 1 farad (F). Tongaso, formule ti calcul so ayeke dä:
Na yâ ti formule ni, m ayeke masse ti ye so ayeke sara kua na ngoi so lo yeke sara kua kue; n ayeke wungo ti a-électron so a wara wala so a girisa ni na ngoi ti réaction ti courant; na M ayeke masse molar ti ye so ayeke sala kusala.
Na yâ ti formule ni, a iri K équivalent électrochimique ti ye so ayeke sara kua.
Tongana ti so a fa na yâ ti équation (1.5), ngangu ti théorie ti mbeni électrode ayeke na kamba na masse ti aye so ayeke sara kua nga na équivalent électrochimique. Na oko masse ti aye so ayeke sala kusala, tongana a yeke kete ye ti électrochimie, a yeke sala si ngangu ti théorie ni aga kota. A fa na yâ ti Tableau 1-3 a-électrochimie so ayeke na yâ ti ambeni ye so a sara na électrode.
Tableau 1-3 A-électrochimie so ayeke na yâ ti ambeni ye so a sara na électrode .
| A yeke wara na yâ ti électrode ni | Kota ti ngu ni (g/cm3) | Ngangu ti kpengo na ni (mA·h/g) | A yeke wara na yâ ti a-électrode ni . | Kota ti ngu ni (g/cm3) | Ngangu ti kpengo na ni (mA·h/g) |
|---|---|---|---|---|---|
| H₂ | - | 0.037 | O₂ | - | 0.30 |
| Li | 0.534 | 0.259 | SOCl2 | 1.63 | 2.22 |
| Mg | 0.74 | 0.454 | Ahon | 7.4 | 2.31 |
| 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 |
Na ndo ni, a yeke sala kusala fani mingi na atënë ti tâ ngangu nga na ngangu so a fa ni. Tâ ngangu ti lo aye ti sara tënë ti wungo ti courant kue so mbeni batterie alingbi ti mû na yâ ti ambeni mbilimbili ye so a iri ni déchargement. A yeke pëpe gi na lege ti théorie ti kota wungo ti aye so a lingbi ti sara, me nga na lege ti ambilimbili ye so ayeke si na yâ ti decharge ni.
Na mbeni mbage, ngangu ti batterie ni ayeke mbeni ye so a leke ni nzoni na ngoi so a leke ni nga na ngoi so a yeke sara ni; so ti tene, kete ngangu so a lingbi batterie ni awara na gbe ti ambeni ye so a fa ni awe, so a hinga ni nga tongana ngangu ti iri.
Tongana a haka mara ti abatterie nde nde na yâ ti oko molongo ni, a yeke sala kusala mingi na mbeni mbilimbili ngangu ti bâ ni. Na mbilimbili, mbilimbili ngangu aye ti tene wungo ti courant so mbeni batterie alingbi ti mû na yâ ti mbeni unité ti masse wala ti volume, so ti tene, mbilimbili ngangu ti masse (Ah/kg) nga na mbilimbili ngangu ti volumétrique (Ah/L). A yeke kota ye ti hinga so na ngoi so a yeke diko masse nga na volume ti mbeni batterie, na ndo ti bango aye so a sara na électrode nga na électrolyte, a lingbi a bâ nga ambeni ye nde so ayeke na yâ ti batterie ni, na tapande boîte ni, separateur ni nga na ambeni ye so ayeke sara si batterie ni ahon. Mbilimbili teti abatterie ti batango na ye nga na acellule ti carburant, wungo ti masse kue nga na volume ni andu nga aye kue so a hunda ti mû maboko na ni, na tapande aréservoir ti batango na ngu, a-appareil ti salango kusala (teti abatterie ti batango ye), wala a-appareil ti batango na ti mungo na aye so ayeke sala kusala, a-appareil ti komande, a-appareil ti chauffage, na ambeni ye tongaso (teti a-appareil ti carburant).
Na ziango na sese tënë ti mbilimbili ngangu, a lingbi ti haka kusala ti abatterie ti mara nde nde nga na akota ti ala. A kangbi yâ ti ngangu ti batterie ni na ngangu ti théorie nga na ngangu ti tâ ye; na lege ni, mbilimbili ngangu ayeke nga na ambage ti théorie nga na ambage ti tâ ye.
Energie na mbilimbili ngangu .
Ngangu ti batterie aye ti sara tënë ti ngangu ti courant kue so batterie ni ayeke sigigi na ni na ngoi so lo yeke sara kua na yâ ti ambeni mbilimbili ye so a iri ni décharge, so mingi ni a yeke fa ni na watt-heure (W·h). Ngangu ti batterie ayeke nga na mbeni ngangu ti théorie nga na mbeni ngangu ti tâ tënë.
Tongana e bâ so batterie ni angbâ na yâ ti équilibre na ngoi ti décharge ni na tension ti décharge ni ayeke lakue legeoko na ngangu ti électromoteur ti lo, nga tongana e bâ nga so aye kue so ayeke sara kua ayeke mû mbage na yâ ti réaction chimique ni, a lingbi ngangu so batterie ni ayeke mû alingbi na ngangu ti lo so ayeke kota mingi na lege ti théorie Wo.
Ngangu ti théorie ti mbeni batterie ayeke kota kusala so ayeke na -volume pëpe so batterie ni ayeke sala na gbe ti temperature so ayeke ngbâ lakue, ti pression so ayeke ngbâ lakue, nga na ti decharge so alingbi ti kiri na peko.
Tâ ngangu (W) aye ti sara tënë ti ngangu so mbeni batterie ayeke mû biani na gbe ti ambeni ye so ayeke sara si a zi ni. A yeke wara ni na lege ti wungo na lege so a mû tâ ngangu ti kusala ni na moyenne ti tension ti kusala ni. Teti so a lingbi pëpe ti sala kusala na aye so ayeke sala kusala na yâ ti batterie ni kue, na mingi ni ngangu ti kusala ti lo ayeke kete ahon ngangu ti théorie ti électromoteur, tâ ngangu ayeke lakue kete ahon ngangu ti théorie.
Mbeni mbilimbili ngangu aye ti sara tënë ti ngangu so mbeni batterie ayeke sigigi na ni na yâ ti mbeni unité ti masse wala mbeni unité ti volume. A fa ngangu so a yeke sigigi na ni na yâ ti mbeni unité ti masse ti batterie tongana ngangu so ayeke nde na masse, so a yeke mû ni mingi na watt-heure na yâ ti kilo oko oko (Wh/kg). A fa ngangu so a yeke sigigi na ni na yâ ti mbeni unité ti volume ti batterie tongana ngangu so ayeke na yâ ti mbeni volume, so a fa ni mingi na watt-heure na yâ ti litre oko (Wh/L). Na ndo ni, a lingbi ti kangbi yâ ti tënë ti mbilimbili ngangu na yâ ti théorie (W) nga na théorie (W), ndo so a lingbi ti diko mbilimbili ngangu ti masse ti théorie na lege ti équation (1.9):
Na yâ ti formule ni, K+ ayeke électrochimie so alingbi na aye so ayeke na yâ ti a-électrode so ayeke nzoni; K- ayeke électrochimie so alingbi na aye ti électrode so ayeke na sioni; na E ayeke ngangu ti batterie so ayeke pusu ye.
Ngangu na mbilimbili ngangu .
Ngangu ti batterie aye ti sara tënë ti ngangu so mbeni batterie ayeke sara na yâ ti mbeni ngoi oko oko na gbe ti ambeni mbilimbili ye so a lingbi a sara ti zi ni, na mesure ti lo ayeke watt (W) wala kilowatt (kW). Tongana a bâ ngangu ti sigingo na ye so na lege ti masse wala volume ti batterie ni, a yeke wara tënë ti mbilimbili ngangu. Mbilimbili, ngangu ti masse ayeke mû wungo ti watt ti ngangu so mbeni unité ti masse ti batterie alingbi ti mû, na unité ni ayeke W/kg; na ngoi so ngangu so ayeke mbilimbili ti volumétrique afa ngangu so mbeni unité ti volume ti batterie ayeke mû, na unité so alingbi na ni ayeke W/L.
Ngangu nga na mbilimbili ngangu afa wungo ti décharge so ayeke na yâ ti mbeni batterie. Ngangu ti batterie so ayeke kota mingi aye ti tene so batterie ni alingbi ti décharge na kota courant wala na kota vitesse. Na tapande, mbeni batterie ti zinc-argent alingbi ti wara mbeni mbilimbili ngangu so ahon 100 W/kg tongana a yeke decharge na mbeni densité ti courant so ayeke na popo-hoto, so afa so résistance ti yâ ni ayeke kete nga nzoni kusala ti decharge ti kota-taux. Na tapande, mbeni batterie ti zinc-manganèse so ahule alingbi ti wara gi mbeni mbilimbili ngangu ti 10 W/kg tongana a sala kusala na mbeni kete wungo ti courant, so afa so lo yeke na kota ngangu ti gbungo ye na yâ ni nga so lo yeke sala kusala nzoni pëpe na kota -decharge. Legeoko tongana ngangu ti batterie, ngangu ayeke nga na ngangu ti théorie nga na tâ ngangu.
A lingbi ti fa ngangu ti théorie ti mbeni batterie tongaso:
Na yâ ti formule ni, t ayeke ngoi; Co ni ayeke théorie ti batterie ni; na mbi yeke courant.
A lingbi tâ ngangu ti batterie ni aduti:
Na yâ ti formule ni, mo .2R ayeke ngangu so batterie ni ayeke sara kua na ni. Ngangu so ayeke na lege ni pëpe na kungba so a zia na ndo ni; a yeke gbian ni biani ti ga ngangu ti wâ na a yeke sigigi na ni tongana wâ.
Cycle ti fini .
Ti abatterie, fini ti cycle ni, wala cycle ti salango kusala na ni, ayeke mbeni oko ti akota ye so afa ti bâ wala batterie ni ayeke sala kusala nzoni. A yeke bâ charge-decharge oko oko kue tongana mbeni ngoi teti mbeni batterie.
Na gbe ti ambeni mbilimbili ye ti charge-decharge, wungo ti acycle so mbeni batterie alingbi ti gbu ngangu dä kozoni si ngangu ti lo atï na mbeni ngele so a fa ni, a yeke fa ni tongana fini ti cycle ti lo wala ngoi ti salango kusala na ni. Tongana a yeke ninga, a yeke sara si batterie ni ayeke sara kua nzoni.Différentes types de batterie exhibient différents vie de cycle; na tapande, abatterie ti nickel-cadmium alingbi ti sala kusala na acycle saki mingi, na abatterie ti zinc-argent ayeke na acycle mingi pëpe, ambeni même ahon ngbangbo oko pëpe. A yeke nzoni ti hinga so même abatterie so ayeke mara oko alingbi ti duti na fini ti cycle nde nde ndali ti so aye so ayeke na yâ ti ala ayeke nde nde.
Aye nde nde ayeke sara ngangu na ndo ti fini ti mbeni batterie. Na ndo ti nzoni salango kusala na ni nga na batango ni nzoni, akota ye so ayeke nga dä: 1 Na ngoi ti a-cycle ti charge-decharge, yeke yeke ndo ti aye so ayeke sala kusala ayeke kiri na peko, na ye so asala si densité ti courant ti kusala ni ague na li ni nga polarisation ni aga ngangu mingi; A-actif so ayeke na ndo ti a-électrode ni alingbi ti zi wala ti hon; Na ngoi so batterie ayeke sala kusala, ambeni ye ti électrode alingbi ti buba; A-dendrite so abâ gigi na ndo ti a-électrode na ngoi so a yeke sara kua na vélo alingbi ti sara si a-électrode ni aga court-circuit na yâ ti batterie ni; Separateur ni alingbi ti buba; Morphologie ti cristal ti aye so ayeke sala kusala ayeke gbian na ngoi ti charge-decharge so a yeke sala ni fani mingi, na tongaso kusala ti lo ayeke kiri na peko.
Salango kusala ti batango ye
Batterie ti batango ye andu wungo ti ngangu ti ndagigi so ayeke na yâ ti batterie ni tongana lo yeke na yâ ti mbeni circuit so a zi ni-na gbe ti ambeni ye so ayeke si na yâ ti ndo ni (tongana ndowa nga na ngu-nzapa). A hinga nga ye so tongana self-décharge. Tongana wungo ti ngangu so zo ayeke girisa na ngoi so lo yeke bata ni ayeke kete, a fa so batterie ni ayeke sara kua nzoni ti bata ni.
Tongana mbeni batterie ayeke na yâ ti mbeni circuit so a zi ni, atâa so lo yeke mû ngangu ti courant na gigi pëpe, lo ngbâ ti sara mbeni ye so ayeke sara si lo yeke décharge lo wani. Ye so ayeke si mingi ndali ti so thermodynamique ti a-électrode so ayeke na yâ ti a-électrolyte ni ayeke sara kua nzoni pëpe, na a yeke sara si a-électrode ni ayeke sara kua gi tongaso. Même na yâ ti ando so dê ayeke dä pëpe, tongana sceau ni akpengba pëpe, lingo ti aye ti gigi tongana pupu wala ngu alingbi ti ngbâ ti sara si mbeni ye so ayeke sara si batterie ni ayeke sigigi na yâ ti batterie ni.
A lingbi nga ti fa wungo ti self-discharge rate tongana wungo ti alango so a hunda ti tene ngangu ti batterie ni akiri na gbe ni ti si na mbeni ngele so a fa ni tongana a bata ni, so a hinga ni na iri ti ngoi ti batango ye. Na tapande, mbeni batterie ti batango ye, sân ti tene a zia électrolyte na yâ ni kozoni si a sala kusala na ni, alingbi ti bata ni teti mbeni ngoi; mara ti batterie tongaso alingbi ti ngbâ na fini aninga. A iri batango ye na électrolyte batango ye na ngu; ti bata ye na yâ ti ngu ayeke sara si a yeke ngangu pëpe ti zi ye na yâ ti ngu nga ti tene a ngbâ na ngu mingi pëpe. Na tapande, mbeni batterie ti zinc-argent alingbi ti ngbâ na ngu 5–8, na ngoi so ngu ayeke ngbâ na yâ ni ayeke mingi ni gi ambeni nze.