Төмөн температурадагы батарея деген эмне? Төмөн температурадагы литий батареяларынын артыкчылыктары жана функциялары

Көптөгөн достор төмөнкү температурадагы батарейкалардын биринчи реакциясын укканда суроолору болот: Төмөн температурадагы батарея деген эмне? Пайдасы барбы?

Төмөн температурадагы батарея деген эмне?

Төмөн температурадагы батарейка – химиялык энергия булактарынын иштешине мүнөздүү болгон төмөнкү температурадагы кемчиликтер үчүн атайын иштелип чыккан уникалдуу батарея. The төмөн температура батареясы белгилүү бир беттик аянты менен VGCF жана активдештирилген көмүрдү колдонот (2000±500)㎡/газ кошумчалары, ал оң жана терс электрод материалдарына дал келет. Төмөн температурадагы аккумулятордун төмөнкү температурадагы разряд функциясын камсыз кылуу үчүн атайын кошумчалары бар өзгөчө электролиттер куюлат. Ошол эле учурда, жогорку температура 24 ℃ боюнча 70 саат көлөмүн өзгөртүү ылдамдыгы ≦0.5% болуп саналат, ал кадимки литий батарейкалардын коопсуздук жана сактоо функцияларына ээ.

Төмөн температурадагы батареялар иштөө температурасы -40°Cден төмөн болгон литий-иондук батарейкаларга тиешелүү. Алар, негизинен, аскердик аэрокосмостук, унаага орнотулган жабдуулар, илимий изилдөө жана куткаруу, электр байланыш, коомдук коопсуздук, медициналык электроника, темир жол, кемелер, роботтор, жана башка тармактарда колдонулат. Төмөн температурадагы литий батареялары разряддоо көрсөткүчтөрүнө жараша классификацияланат: энергияны сактоо, төмөнкү температурадагы литий батарейкалар жана ылдамдык тибиндеги төмөнкү температурадагы литий батареялары. Колдонуу талааларына ылайык, төмөнкү температурадагы литий батарейкалар аскердик жана өнөр жайлык төмөнкү температурадагы литий батареялары үчүн төмөнкү температурадагы литий батареяларына бөлүнөт. Аны колдонуу чөйрөсү үч серияга бөлүнөт: жарандык төмөнкү температурадагы батарейкалар, атайын төмөнкү температурадагы батареялар жана экстремалдык чөйрөдөгү төмөн температурадагы батареялар.

Төмөн температурадагы батареяларды колдонуу чөйрөлөрү, негизинен, аскердик курал-жарактарды, аэрокосмостук, ракеталык унаа жабдууларын, полярдык илимий изилдөөлөрдү, сууктан куткарууну, электр байланышын, коомдук коопсуздукту, медициналык электрониканы, темир жолдорду, кемелерди, роботторду жана башка тармактарды камтыйт.

Төмөн температурадагы литий батареяларынын артыкчылыктары жана функциялары

Төмөн температурадагы литий батарейкалары жеңил, жогорку өзгөчө энергия жана узак мөөнөттүү артыкчылыктарга ээ жана ар кандай электрондук шаймандарда кеңири колдонулат. Алардын ичинен төмөнкү температурадагы полимердик литий-иондук батарейка жөнөкөй таңгактоо, бороондун геометриялык формасын өзгөртүүгө оңой, ультра жеңил жана өтө жука жана жогорку коопсуздуктун артыкчылыктарына ээ. Бул көптөгөн мобилдик электрондук өнүмдөрдүн энергия булагы болуп калды.

Ал -20°Cде жөнөкөй жарандык батарейкаларды колдоно албайт жана дагы деле төмөн температурадагы литий батарейкаларды, адатта -50°Cде колдоно алат. Учурда төмөнкү температурадагы батарейкалар көбүнчө ℃ же андан төмөн чөйрөдө колдонулат. Байланыш энергия булактарынан тышкары, аскердик көчмө энергия булактары, сигналдык энергия булактары жана чакан электр жабдууларын жетектөөчү энергия булактары да төмөн температурадагы батареяларды колдонууну талап кылат. Бул энергия булактары талаада иштегенде төмөн температурадагы аткаруу талаптарын да бар.

Кытайда ишке ашырылып жаткан космоско учуу жана Айга конуу программасы сыяктуу космостук изилдөө долбоорлору да жогорку өндүрүмдүүлүктөгү энергияны сактоочу энергия булактарын, өзгөчө төмөн температурадагы литий батареяларын талап кылат. Аскердик байланыш продуктулары батареянын мүнөздөмөлөрү боюнча катуу талаптарга ээ болгондуктан, айрыкча төмөнкү температурада байланыш кепилдиктерин талап кылат. Ошондуктан, төмөнкү температурадагы литий батареяларын иштеп чыгуу аскердик жана аэрокосмостук өнөр жайын өнүктүрүү үчүн зор мааниге ээ.

Төмөн температурадагы литий батарейкалар алардын жеңил салмагы, жогорку өзгөчө энергиясы жана узак иштөө мөөнөтү менен кеңири колдонулат. Төмөн температурадагы литий батарейкалар уникалдуу материалдардан жана процесстерден жасалган жана нөлдөн төмөн муздак чөйрөдө колдонууга ылайыктуу.

Калифорния университетинин инженерлери, Сан-Диего, минус 60°C төмөн температурада бөлмө температурасында өндүрүмдүүлүгүн сактай ала турган төмөнкү температурадагы литий-темир фосфат литий-иондук кубаттуу батареясын ийгиликтүү иштеп чыгышты. Азыркы учурда, ал рынокко коюуга мүмкүн болгон төмөнкү температурадагы батареялардын түрлөрү, негизинен, төмөнкү температурадагы литий-темир фосфаттык батарейкаларды жана полимердик төмөн температурадагы литий батареяларын камтыйт. Төмөн температурадагы батареянын бул эки түрү салыштырмалуу жетилген.

Төмөн температурадагы литий темир фосфат батареясынын өзгөчөлүктөрү

• Төмөн температурада эң сонун көрсөткүч: -0.5 ℃ боюнча 40С разряд, разряд кубаттуулугу баштапкы жалпысынан 60% ашат; -35 ℃, 0.3С жарылып, разряд кубаттуулугу баштапкы жалпысынан 70% ашат;
• Кеңири иш температурасы диапазону, -40 ℃ 55 ℃;
• Төмөн температура литий темир фосфат батареясы -0.2°Cде 20c разряд циклинин сыноо ийри сызыгына ээ. 300 циклден кийин дагы эле 93% дан ашык кубаттуулукту кармап туруу чен бар.
• Ал төмөн температурадагы литий-темир фосфат батареяларынын разряд сызыгын -40°Cден 55°Cге чейин ар кандай температурада чыгара алат.

Төмөн температурадагы литий темир фосфат батареясы узак мөөнөттүү изилдөөлөрдөн жана иштеп чыгуулардан жана сыноолордон кийин иштелип чыккан жаңы технология болуп саналат. Электролитке өзгөчө функционалдык сырьё кошулат. Мыкты чийки зат жана технология аккумулятордун тайыз температурада разряддын жогорку натыйжалуулугун камсыз кылат. Бул төмөнкү температурадагы литий темир фосфат батареясы, мисалы, аскердик техника, аэрокосмостук өнөр жай, суучул жабдуулар, полярдык илимий изилдөө, электр байланышы, коомдук коопсуздук, медициналык электроника, ж.б. сыяктуу төмөнкү температуралуу тармактарда кеңири колдонулат.