Karbon-sink batareyalari va gidroksidi batareyalar o'rtasidagi ishlashni taqqoslash

Bugungi energiya davrida batareyalar portativ quvvat manbalarining asosiy komponentlari sifatida turli elektron qurilmalarda keng qo'llaniladi. Karbon-sink batareyalari va gidroksidi batareyalar, quruq batareyalarning eng keng tarqalgan turlari sifatida, har biri o'ziga xos texnik xususiyatlarga va ishlashga ega. Ushbu maqola ikki turdagi batareyalarning ishlashini chuqur taqqoslashni amalga oshiradi va o'quvchilarga ularning farqlari va qo'llanilishi stsenariylarini to'liq tushunish imkonini beradigan asosiy texnik parametrlarning batafsil tahlili va ingliz tiliga tarjimasini taqdim etadi.

I. Batareyalarning asosiy tamoyillari

(1) Karbon-sink batareyalari

Karbon-sink batareyalari musbat elektrod sifatida marganets dioksidi, manfiy elektrod sifatida rux va elektrolit sifatida ammoniy xlorid yoki sink xloridning suvli eritmasidan foydalanadi. Ularning ishlash printsipi oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalariga asoslangan. Bo'shatish paytida manfiy elektroddagi sink oksidlanish reaktsiyasiga kiradi va elektronlarni yo'qotadi. Ushbu elektronlar tashqi kontur orqali musbat elektrodga oqib o'tadi, bu erda marganets dioksidi qaytarilish reaktsiyasiga kiradi. Shu bilan birga, elektrolitlar eritmasida ionlarning migratsiyasi zaryad muvozanatini saqlaydi.

(2) Ishqoriy batareyalar

Ishqoriy batareyalar manfiy elektrod sifatida ruxdan, musbat elektrod sifatida marganets dioksididan ham foydalanadi, lekin gidroksidi elektrolit sifatida kaliy gidroksidning suvli eritmasidan foydalanadi. Ishqoriy muhit batareyaning ichki kimyoviy reaktsiyalarining reaktsiya tezligini va yo'lini o'zgartiradi. Uglerod-sink batareyalari bilan solishtirganda, gidroksidi batareyalardagi oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari yanada samaraliroq bo'lib, ular yanada barqaror va doimiy quvvat chiqishini ta'minlaydi.

II. Samaradorlikni taqqoslash

(1) kuchlanish

Uglerod-sink batareyalarining nominal kuchlanishi odatda 1,5V ni tashkil qiladi. Yangi batareya birinchi marta ishlatilganda, haqiqiy kuchlanish biroz yuqoriroq bo'lishi mumkin, taxminan 1,6V - 1,7V. Foydalanish jarayonida kimyoviy reaksiya davom etar ekan, kuchlanish asta-sekin kamayadi. Voltaj taxminan 0,9V ga tushganda, batareya asosan tugaydi va endi ko'pchilik qurilmalar uchun samarali quvvatni ta'minlay olmaydi.

Ishqoriy batareyalarning nominal kuchlanishi ham 1,5V, yangi batareyaning dastlabki kuchlanishi ham 1,6V - 1,7V atrofida. Biroq, gidroksidi batareyalarning afzalligi shundaki, butun tushirish jarayonida ularning kuchlanishi asta-sekin pasayadi. Quvvatning 80% dan ko'prog'i iste'mol qilinganidan keyin ham kuchlanish 1,2V dan yuqori bo'lib qolishi mumkin, bu esa qurilmalar uchun yanada barqaror quvvat ta'minotini ta'minlaydi.

(2) Imkoniyat

Batareya quvvati odatda milliamper-soatda (mAh) o'lchanadi, bu batareya chiqaradigan elektr zaryadining miqdorini ifodalaydi. Uglerod-sink batareyalarining quvvati nisbatan past. Umumiy AA o'lchamli uglerod-sink batareyalarining sig'imi odatda 500mAh - 800mAh orasida. Bu ularning elektrolitlar va elektrod materiallarining xususiyatlariga bog'liq bo'lib, ular kimyoviy reaktsiyada ishtirok etadigan moddalarning umumiy miqdorini va reaksiya samaradorligini cheklaydi.

Ishqoriy batareyalarning quvvati uglerod-sink batareyalariga qaraganda ancha yuqori. AA o'lchamli gidroksidi batareyalarning quvvati 2000 mAh - 3000 mAh ga yetishi mumkin. Ishqoriy elektrolit nafaqat elektrod materiallarining faolligini yaxshilaydi, balki ion o'tkazuvchanligi samaradorligini optimallashtiradi, ishqoriy batareyalarga ko'proq elektr energiyasini saqlash va chiqarish imkonini beradi, bu esa ularni yuqori energiya sarflaydigan qurilmalar uchun mos qiladi.

(3) Ichki qarshilik

Ichki qarshilik zaryadsizlanish jarayonida batareyaning o'z-o'zini yo'qotishini o'lchash uchun muhim parametrdir. Uglerod-sink batareyalarining ichki qarshiligi nisbatan yuqori, taxminan 0,1 – 0,3 Ō. Yuqori ichki qarshilik yuqori oqim zaryadsizlanishi paytida batareya ichidagi kuchlanishning katta pasayishiga olib keladi va energiya yo'qolishiga olib keladi. Shuning uchun, uglerod-sink batareyalari yuqori oqim quvvatini talab qiladigan qurilmalar uchun mos emas.

Ishqoriy batareyalarning ichki qarshiligi nisbatan past, taxminan 0,05 – 0,1 Ō. Past ichki qarshilik xarakteristikasi gidroksidi batareyalarga yuqori oqim zaryadsizlanishi paytida yuqori chiqish kuchlanishini saqlab turishga imkon beradi va energiya yo'qotilishini kamaytiradi. Ular raqamli kameralar va elektr o'yinchoqlar kabi yuqori quvvatli qurilmalarni haydash uchun ko'proq mos keladi.

(4) Xizmat muddati

Uglerod-sink batareyalarining ishlash muddati nisbatan qisqa. Xona haroratida taxminan 1 - 2 yil saqlanganidan so'ng, quvvat sezilarli darajada kamayadi. Ishlatilmaganda ham, o'z-o'zidan zaryadsizlanish sodir bo'ladi. Yuqori haroratli va yuqori namlikli muhitda uglerod-sink batareyalari ham oqish muammolariga duch kelishi mumkin, bu esa qurilmalarni korroziyaga olib kelishi mumkin.

Ishqoriy batareyalar uzoqroq saqlash muddatiga ega va xona haroratida 5-10 yil davomida nisbatan past o'z-o'zidan tushirish tezligi bilan saqlanishi mumkin. Bundan tashqari, gidroksidi batareyalarning konstruktiv dizayni va elektrolitlar xususiyatlari ularni oqishga nisbatan chidamliroq qiladi, bu esa qurilmalar uchun uzoqroq va barqaror quvvatni ta'minlaydi.

(5) Narxlar va atrof-muhitni muhofaza qilish

Uglerod-sink akkumulyatorlarini ishlab chiqarish narxi nisbatan past va ularning bozor narxi ham nisbatan arzon. Ular quvvat talablari kam bo'lgan oddiy qurilmalar va masofadan boshqarish pultlari va soatlar kabi arzon narxlardagi ilovalar uchun javob beradi. Biroq, uglerod-sink batareyalarida simob kabi og'ir metallar mavjud. Agar ular tashlab yuborilgandan keyin to'g'ri yo'q qilinmasa, atrof-muhitning ifloslanishiga olib keladi.

Ishqoriy batareyalarni ishlab chiqarish narxi nisbatan yuqori va ularning sotish narxi ham nisbatan qimmat. Biroq, gidroksidi batareyalar simobsiz va ekologik jihatdan qulayroqdir. Bundan tashqari, ularning yuqori quvvati va uzoq xizmat qilish muddati tufayli, elektr energiyasining bir birligi narxi uzoq muddatli foydalanishda uglerod-sink batareyalaridan past bo'lishi mumkin, bu ularni yuqori energiya sarflaydigan qurilmalar uchun ko'proq moslashtiradi.

III. Texnik parametrlarni taqqoslash jadvali

IV. Xulosa

Karbon-sink batareyalari va gidroksidi batareyalarning har biri ishlash jihatidan o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega. Uglerod-sink batareyalari arzon, lekin kichik quvvatga ega, qisqa xizmat muddati va yuqori ichki qarshilikka ega. Ishqoriy batareyalar nisbatan qimmatroq bo'lsa-da, ular yuqori quvvat, uzoq xizmat muddati, past ichki qarshilik va ko'proq atrof-muhitga zarar etkazish afzalliklariga ega. Amaliy ilovalarda foydalanuvchilar eng yaxshi foydalanish effekti va iqtisodiy foyda olish uchun qurilmalarning quvvat talablariga, foydalanish chastotasiga, shuningdek xarajat va atrof-muhitni muhofaza qilish omillariga muvofiq batareyaning tegishli turini oqilona tanlashlari kerak.