Uglerod-rux batareyalari va ishqoriy batareyalar o'rtasidagi ishlashni taqqoslash

Bugungi energiyaga asoslangan davrda portativ quvvat manbalarining asosiy komponentlari sifatida batareyalar turli elektron qurilmalarda keng qo'llaniladi. Uglerod-rux batareyalari va ishqoriy batareyalar, eng keng tarqalgan quruq batareyalar turlari sifatida, har biri o'ziga xos texnik xususiyatlarga va ishlashga ega. Ushbu maqolada ikki turdagi batareyalarning ishlashi chuqur taqqoslanadi va asosiy texnik parametrlarning batafsil tahlili va ingliz tiliga tarjimasi taqdim etiladi, bu esa o'quvchilarga ularning farqlari va qo'llanilish stsenariylarini to'liq tushunishga imkon beradi.

I. Batareyalarning asosiy tamoyillari

(1) Uglerod-rux batareyalari

Uglerod-rux batareyalari musbat elektrod sifatida marganets dioksididan, manfiy elektrod sifatida ruxdan va elektrolit sifatida ammoniy xlorid yoki rux xloridning suvli eritmasidan foydalanadi. Ularning ish printsipi oksidlanish-qaytarilish reaksiyalariga asoslangan. Razryad paytida manfiy elektroddagi rux oksidlanish reaksiyasiga kiradi va elektronlarni yo'qotadi. Bu elektronlar tashqi zanjir orqali musbat elektrodga oqib o'tadi, bu yerda marganets dioksidi qaytarilish reaksiyasiga kiradi. Shu bilan birga, elektrolit eritmasidagi ionlarning migratsiyasi zaryad muvozanatini saqlaydi.

(2) Ishqoriy batareyalar

Ishqoriy batareyalar manfiy elektrod sifatida rux va musbat elektrod sifatida marganets dioksididan ham foydalanadi, ammo ular ishqoriy elektrolit sifatida kaliy gidroksidning suvli eritmasidan foydalanadilar. Ishqoriy muhit batareyaning ichki kimyoviy reaksiyalarining reaksiya tezligi va yo'lini o'zgartiradi. Uglerod-rux batareyalari bilan taqqoslaganda, ishqoriy batareyalardagi oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari samaraliroq bo'lib, ularga barqarorroq va uzoq muddatli quvvat chiqishini ta'minlash imkonini beradi.

II. Ishlashni taqqoslash

(1) Kuchlanish

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

Ishqoriy batareyalarning nominal kuchlanishi ham 1,5V ni tashkil qiladi va yangi batareyaning boshlang'ich kuchlanishi ham 1,6V – 1,7V atrofida. Biroq, ishqoriy batareyalarning afzalligi shundaki, butun zaryadsizlantirish jarayonida ularning kuchlanishi asta-sekin pasayadi. Quvvatning 80% dan ortig'i sarflanganidan keyin ham kuchlanish 1,2V dan yuqori bo'lib qolishi mumkin, bu esa qurilmalar uchun barqarorroq quvvat manbaini ta'minlaydi.

(2) Sig'im

Batareya quvvati odatda milliamper-soat (mAh) da o'lchanadi, bu batareyaning chiqarishi mumkin bo'lgan elektr zaryad miqdorini ifodalaydi. Uglerod-rux batareyalarining quvvati nisbatan past. Oddiy AA o'lchamdagi uglerod-rux batareyalarining quvvati odatda 500mAh dan 800mAh gacha. Bu ularning elektrolit va elektrod materiallarining xususiyatlari bilan bog'liq bo'lib, ular kimyoviy reaksiyada ishtirok etadigan moddalarning umumiy miqdorini va reaksiya samaradorligini cheklaydi.

Ishqoriy batareyalarning sig'imi uglerod-rux batareyalariga qaraganda ancha yuqori. AA o'lchamdagi ishqoriy batareyalarning sig'imi 2000 mA/soat – 3000 mA/soat gacha yetishi mumkin. Ishqoriy elektrolit nafaqat elektrod materiallarining faolligini yaxshilaydi, balki ion o'tkazuvchanlik samaradorligini ham 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 batareyaning zaryadsizlanish jarayonida o'z-o'zini yo'qotishini o'lchash uchun muhim parametrdir. Uglerod-rux batareyalarining ichki qarshiligi nisbatan yuqori, taxminan 0,1Ω – 0,3Ω. Yuqori ichki qarshilik yuqori tok zaryadsizlanishi paytida batareya ichida katta kuchlanish pasayishiga olib keladi va bu energiya yo'qotilishiga olib keladi. Shuning uchun, uglerod-rux batareyalari yuqori tok quvvat manbaini talab qiladigan qurilmalar uchun mos emas.

Ishqoriy batareyalarning ichki qarshiligi nisbatan past, taxminan 0,05Ω – 0,1Ω. Past ichki qarshilik xususiyati ishqoriy batareyalarga yuqori tok zaryadsizlanishi paytida yuqori chiqish kuchlanishini saqlab turish imkonini beradi va energiya yo'qotilishini kamaytiradi. Ular raqamli kameralar va elektr o'yinchoqlar kabi yuqori quvvatli qurilmalarni boshqarish uchun ko'proq mos keladi.

(4) Xizmat muddati

Uglerod-rux batareyalarining ishlash muddati nisbatan qisqa. Xona haroratida taxminan 1-2 yil saqlangandan so'ng, quvvat sezilarli darajada pasayadi. Ishlatilmaganda ham o'z-o'zidan zaryadsizlanish sodir bo'ladi. Yuqori harorat va yuqori namlik muhitida uglerod-rux batareyalari oqish muammolariga duch kelishi mumkin, bu esa qurilmalarni zanglashiga olib kelishi mumkin.

Ishqoriy batareyalarning saqlash muddati uzoqroq va xona haroratida 5-10 yil davomida nisbatan past o'z-o'zidan tushirish tezligi bilan saqlanishi mumkin. Bundan tashqari, ishqoriy batareyalarning strukturaviy dizayni va elektrolit xususiyatlari ularni oqishlarga nisbatan ko'proq chidamli qiladi, bu esa qurilmalar uchun uzoqroq va barqarorroq quvvat ta'minotini ta'minlaydi.

(5) Narx va atrof-muhitni muhofaza qilish

Uglerod-rux batareyalarini ishlab chiqarish narxi nisbatan past va ularning bozor narxi ham nisbatan arzon. Ular kam quvvat talab qiladigan va masofadan boshqarish pultlari va soatlar kabi xarajatlarga sezgir bo'lgan oddiy qurilmalar uchun mos keladi. Biroq, uglerod-rux batareyalari tarkibida simob kabi og'ir metallar mavjud. Agar tashlab yuborilgandan keyin to'g'ri yo'q qilinmasa, ular atrof-muhitni ifloslantiradi.

Ishqoriy batareyalarni ishlab chiqarish tannarxi nisbatan yuqori va ularning sotish narxi ham nisbatan qimmat. Biroq, ishqoriy batareyalar simobsiz va ekologik jihatdan toza. Bundan tashqari, ularning yuqori quvvati va uzoq xizmat qilish muddati tufayli uzoq muddatli foydalanishda elektr energiyasining bir birligi narxi uglerod-rux batareyalariga qaraganda pastroq bo'lishi mumkin, bu esa ularni yuqori energiya sarflaydigan qurilmalar uchun ko'proq moslashtiradi.

III. Texnik parametrlarning taqqoslash jadvali

IV. Xulosa

Uglerod-rux batareyalari va ishqoriy batareyalarning har biri ishlash jihatidan o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega. Uglerod-rux batareyalari arzon, ammo kichik sig'imga, qisqa xizmat muddatiga va yuqori ichki qarshilikka ega. Ishqoriy batareyalar nisbatan qimmatroq bo'lsa-da, ular yuqori sig'im, uzoq xizmat muddati, past ichki qarshilik va atrof-muhitga zararsizligi kabi afzalliklarga ega. Amaliy qo'llanmalarda foydalanuvchilar eng yaxshi foydalanish effekti va iqtisodiy foyda olish uchun qurilmalarning quvvat talablariga, foydalanish chastotasiga, shuningdek, narx va atrof-muhitni muhofaza qilish omillariga muvofiq tegishli batareya turini oqilona tanlashlari kerak.