Энергияны сақтау саласында,сілтілі батареяларөздерінің бірегей техникалық сипаттамаларына байланысты маңызды орын алады. Олар көптеген құрылғыларды сенімді қуатпен қамтамасыз ете отырып, керемет артықшылықтарға ие. Дегенмен, олардың белгілі бір шектеулері де бар. Төменде біз сілтілі батареялардың артықшылықтары мен кемшіліктеріне терең техникалық талдау жүргіземіз.
I. Сілтілі батареялардың артықшылықтары
1. Ұзақ мерзімді жұмыс істеу үшін жоғары энергия тығыздығы
Сілтілік батареялар калий гидроксиді электролитін және мырыш-марганец диоксиді электрод жүйесін пайдаланады, бұл 800-1000 Вт/л дейінгі тамаша энергия тығыздығын ұсынады. Дәстүрлі көміртекті-мырыш батареяларымен салыстырғанда, олардың энергия тығыздығы бес есе артады, бұл ойын контроллері мен сандық камералар сияқты жоғары қуат тұтынатын құрылғыларды ұзақ мерзімді және тұрақты қуатпен қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Мысалы, үздіксіз пайдалану кезінде сілтілі батарея ойын контроллерін көміртекті-мырыш батареясына қарағанда үш-бес есе ұзақ қуаттандыра алады, бұл пайдаланушылардың ұзақ мерзімді ойын-сауық қажеттіліктерін қанағаттандырады.
2. Сенімді жұмыс істеу үшін тұрақты кернеу шығысы
Разрядтау процесінде сілтілі батареялар 1,5 В тұрақты кернеу шығысын сақтай алады, бұл құрылғылардағы кернеудің кенеттен төмендеуінен туындайтын жұмыс тұрақсыздығының алдын алады. Қуаты аз ақылды есік құлпы немесе қуаты жоғары электр ойыншығы болсын, сілтілі батареялар құрылғылардың үздіксіз жұмысын қамтамасыз ете отырып, тұрақты қуат бере алады. Мысал ретінде ақылды есік құлпын алайық; сілтілі батареяның тұрақты кернеуі батареяның қызмет ету мерзімі ішінде есік құлпының қалыпты түрде ашылуын қамтамасыз етеді, кернеудің ауытқуына байланысты ақаулықтардың пайда болу қаупін азайтады.
3. Кең температура диапазонына күшті бейімделу
Электролиттің қату температурасын реттеу технологиясы арқылы сілтілі батареялар – 20℃-тан 60℃-қа дейінгі кең температура диапазонында қалыпты жұмыс істей алады. Суық сыртқы ортада сілтілі батареялар номиналды сыйымдылығының 85%-ын босата алады, бұл метеостанция датчиктері сияқты сыртқы құрылғылардың қалыпты жұмысын қамтамасыз етеді. Жоғары температуралы өнеркәсіптік ортада олар құрылымдық тұрақтылықты сақтай алады және өнеркәсіптік құралдарды үздіксіз қуатпен қамтамасыз етеді, бұл оларды кең ауқымды қолданбаларға жарамды етеді.
4. Лезде дайын болу үшін ұзақ сақтау мерзімі
Сілтілі батареялардың өздігінен разрядталу жылдамдығы өте төмен, жылына 1%-дан аз, бұл олардың сақтау мерзімін 10 жылға дейін ұзартады. Ұзақ мерзімді сақтаудан кейін де олар жеткілікті қуатты сақтай алады, бұл оларды төтенше жағдайларға арналған құрылғыларға, резервтік қуат көздеріне және басқа да жағдайларға жарамды етеді. Мысалы, үйдегі апаттық жарыққа орнатылған сілтілі батарея бірнеше жыл пайдаланылмағанның өзінде төтенше жағдайда жарықтандыруды қамтамасыз ете алады.
5. Қоршаған ортаға зиянсыз және жан тыныштығы үшін қауіпсіз
Қазіргі заманғы сілтілі батареялар сынапсыз өндіріс процестерін қолданады, бұл ЕО RoHS сертификаттау стандарттарына сәйкес келеді. Оларды тікелей тұрмыстық қалдықтармен бірге тастауға болады, бұл қоршаған ортаның ластануын азайтады. Сонымен қатар, үштік тығыздағыш құрылымы (полипропиленді тығыздағыш сақина + металл жиек - тығыздағыш + эпоксидті шайыр жабыны) сияқты ағып кетуге қарсы озық дизайн ағып кету қаупін айтарлықтай азайтады. 1000 сағаттық ағып кетуге қарсы сынақтан кейін ағып кету деңгейі 0,01%-дан аз, бұл электрондық құрылғылардың қауіпсіздігін тиімді қорғайды.
II. Сілтілі батареялардың кемшіліктері
1. Қайта зарядталмайтын, пайдалану құны жоғары
Сілтілі батареялар негізгі батареялар болып табылады және оларды қайта пайдалану үшін қайта зарядтау мүмкін емес. Электрлік ұстаралар мен сымсыз пернетақталар сияқты жоғары жиілікті қуат тұтынатын құрылғылар үшін батареяны жиі ауыстыру пайдалану құнын арттырады. Қайта зарядталатын батареялармен салыстырғанда, сілтілі батареяларды пайдаланудың ұзақ мерзімді құны айтарлықтай жоғары.
2. Энергия тығыздығы кейбір екінші батареяларға қарағанда әлі де төмен
Сілтілі батареялардың энергия тығыздығы көміртегі-мырыш батареяларына қарағанда жоғары болғанымен, литий-ионды батареялар сияқты екінші реттік батареяларға қарағанда әлі де төмен. Электр көліктері мен ірі көлемді энергия сақтау құрылғылары сияқты үлкен сыйымдылықты және ұзақ қашықтықты қажет ететін қолданбалы сценарийлерде сілтілі батареялар талаптарға сай келмейді, бұл олардың осы салаларда қолданылуын шектейді.
3. Төмен температурадағы өнімділіктің шектеулері
Сілтілі батареялар белгілі бір төмен температураға бейімделгіштікке ие болғанымен, өте төмен температуралы ортада (-20℃ төмен), батарея ішіндегі химиялық реакция жылдамдығы айтарлықтай баяулайды, бұл сыйымдылықтың айтарлықтай төмендеуіне және құрылғыларды жеткілікті қуатпен қамтамасыз ету мүмкін еместігіне әкеледі. Мысалы, өте суық аймақтарда қолданылатын сыртқы камералардағы сілтілі батареялардың жұмысына қатты әсер етеді.
4. Көлем және салмақ шектеулері
Энергияны жоғары деңгейде сақтау үшін сілтілі батареялар әдетте электрод материалдары мен электролиттердің мөлшерін көбейтуі керек, бұл салыстырмалы түрде үлкен көлем мен салмаққа әкеледі. Ақылды сағаттар мен Bluetooth құлаққаптар сияқты жұқа және жеңіл болуға тырысатын шағын электрондық құрылғылар үшін сілтілі батареялардың көлемі мен салмағы оларды қолдануға кедергі келтіретін фактор болуы мүмкін.
Жоғары энергия тығыздығы, тұрақты кернеу шығысы және кең температуралық диапазонға бейімделу сияқты артықшылықтарымен сілтілі батареялар көптеген салаларда маңызды рөл атқарады, әртүрлі құрылғылар үшін сенімді қуат қолдауын қамтамасыз етеді. Дегенмен, олардың қайта зарядталмайтындығы және салыстырмалы түрде төмен энергия тығыздығы сияқты кемшіліктері оларды белгілі бір нақты жағдайларда қолдануды шектейді. Технологияның үздіксіз дамуымен сілтілі батареялардың өнімділігі одан әрі оңтайландырылып, болашақта олардың қолданылу шекаралары кеңейеді деп күтілуде.
Жарияланған уақыты: 03.06.2025
