SmartVatch va uzoqdan boshqarish pulti batareyasining eslatmalari, zamonaviy jamiyat inobonligi jimgina inqilobdan boshlanadi. Xalqaro Energiya Agentligining xabar berishicha, batareyaning global miqdori 202 milliard dollardan oshib ketdi, u bozor ulushining 68 foizini tashkil etdi, gidjime bir marta ishlatiladigan batareyalar hali ham bo'sh joyning 29 foizini ushlab turadi. Ushbu ikki texnologik yo'nalish o'rtasidagi raqobat bu nafaqat energiya tashuvchilarini tanlash, balki insoniyatning barqaror rivojlanish yo'llari haqidagi chuqur fikrlarini aks ettiradi.
I. texnik tamoyillarning asosiy divosi
1.1 Litiy ionlari
Lityum-ion batareyalarining siri Lityum ionlarida yotadi. Lityol-Cobalt-kobalt-oksid oksidi katodidan biri, grafit semdini kesib o'tib, grafit anodga o'ting; Xarajat qilish paytida ular oqimni yaratish uchun teskari tomonga harakat qilishadi. Ushbu dizayn 3,7Va kuchlanishiga erishish uchun, 3,7V. va energiya zligiga teng bo'lgan 250w \/ kg dan yuqori bo'lgan 250w \/ kg dan yuqori benzinning og'irligi. Yonuvchan suyuqliklarni almashtirish uchun sulfid elektrolitlarni ishlatadigan qattiq shtatolitlardan foydalanadigan qattiq shtatolitlar paydo bo'lishining paydo bo'lishi, issiqlik qochish haroratini 120 darajadan 400 darajagacha ko'taradi.
1.2 Kimyoviy reaktsiya
Bir martali ishlatiladigan batareyalarning mohiyati diqqat bilan ishlab chiqilgan boshqariladigan kimyoviy reaktsiyalarga bog'liq. Ishqorli batareyalarda 1,5V ning o'zgaruvchanligi orqali klassiv gidroksid elektrolitlar yordamida Sinceete dioksidi bilan reaktsiyalar mavjud. Uning muhrlangan tuzilishi reaktsiyani qaytarib bo'lmaydigan holga keltiradi, rux qobig'i to'liq tuzatilgan yoki marganets dioksidi tugaganda. Lityum-Tionil xloridli batareyalar ko'rgazma ajoyib ishlashi: 650 VTH \/ Kgning energiya zichligi bilan, ular 30- Yil davomida atigi 5 foizini yo'qotadi.
II. Ishlash parametrlarining har tomonlama tanlovi
2.1 Energiya zichligining paradoks
Ko'rinib, qarama-qarshi ma'lumotlarning mohiyatini ochib beradi: biridan foydalaniladigan lityum-tionil xlorid batareyalarida 2,6 baravar ko'pdir. Bu nima uchun smartfonlar lityum batareyasini tanlaydi, pacemintlar bir marta ishlatiladigan Lityar batareyalarni talab qiladilar-ikkinchisi uzluksiz energiya ta'minotini talab qiladi, ikkinchisi mutlaq ishonchlilikni rejalashtiradi.
2.2 Chekgariy tanlov
Tsikl sinovlarida Lityum temir fosfat batareyalari 2000 yil 25 darajali zaryadlovchining 80 foizini, nikel-metall geldidli batareyalar 500 tsikldan keyin quvvatni pasaytiradi. Bundan farqli o'laroq, ochilmagan ishqorli batareyalar yiliga 2% ni tashkil etdi, Lityum batareya paketlari 5-10 5-10 darajasiga ega. Bu qiziqarli hodisalarni keltirib chiqaradi: uzoq vaqt davomida bo'sh joy qoldirilgan qurilmalar bir marta ishlatiladigan batareyalar uchun yaxshiroq mos keladi, tez-tez ishlatiladigan variantlarni qayta ishlash variantlarini tanlashi kerak.
2.3 Ikki tomonlama xavfsizlik standartlari
Termal qalqonni boshlash uchun uch daqiqa davomida 3 0 0 darajasini oshirib yuborishi mumkin bo'lgan tajribalarda 8 0}}} {1}}}} {1}}}}} 0 darajasini olish mumkin, ammo gidrolinli batareyalar faqat elektrolitlarning oqishini boshdan kechiradi. Biroq, amaliy dasturlarda, Lityum batareyasi paketlari ishlamayotgan stavkalarni 0,001 ° Salamada ushlab turish uchun Batareyalarni boshqarish tizimidan (BM), 1, {4}}}}} pediatrlar favqulodda vaziyatlar qo'llaniladi. Xavfsizlik hech qachon mutlaq taklif emas, balki tizim muhandisidagi muvozanat.
III. Iqtisodiyot va atrof-muhitning yashirin lidgeri
3.1 Xarajatlarni hisoblashning vaqtincha katlanadigan
O'n yillik davrdan oshgan lityum batareyasini masofadan boshqarish pulti uchun umumiy qiymati - ishqorli batareyalarning ettinchisi. Ushbu vaqt chegirma effekti elektr transport vositalari sektorida yanada aniqroq bo'ladi: garchi Lityum batareyalarining umumiy qiymati 40 foizini tashkil qiladi, har bir kilometr uchun elektr energiyasining narxi benzinli transport vositalaridan 75% kam.
3.2 Uglerod izlarining kapalak ta'siri
Massachusets Technology instituti tadqiqotlari shuni ko'rsatadiki, lityum batareyalarida 110 kg karbonat angidridni ishlab chiqaradi, shunda bir marta ishlatiladigan batareyadan 280 kg CO2 chiqariladi. Biroq, qayta ishlashda hisobga olinganda, Lityum batareyalari uglerod izlarini ikkinchi darajali foydalanish orqali 5% ga kamaytirishi mumkin. Haqiqiy dilemma global lityum batareyalarining atigi 32 foizi rasmiy qayta ishlash kanallarini qayta ishlash va qayta ishlash darajasi har yili 120, 000 og'irligi 5% dan kamni tashkil qiladi, natijada har yili 120, 000 tonna, 000 tonna, 000 tonna, 000 tonna, 000 tonna, 000 tonna, 000 har yili tuproqqa tuproqqa singib ketadi.
IV. Ariza stsenariylarining omon qolish qoidalari
4.1 Bir marta ishlatiladigan batareyalar uchun almashtirib bo'lmaydigan joylar
Kosmik stantsiyalarida er yuzi 400 kilometr balandlikda, litiy-tionil xlorid batareyalari nol-texnik xizmat ko'rsatish xususiyatlari tufayli afzal favqulodda quvvat manbai hisoblanadi; Implantatsiya qilinadigan defibrilatorlarda bir marta ishlatiladigan batareyalar o'n yil davomida barqaror quvvat manbaini ta'minlashi kerak; va menda qutqarish kapsulalarini, har qanday zaryadlovchi xavf mutlaqo taqiqlanadi. Ushbu stsenariylarda umumiy mantiq shundaki, hayotning narxi energiya narxidan ancha katta.
4.2 Lityum batareyalarining kengayishi
Smart uy qurilmalari kuniga 120 marta ma'lumotlarni uzatishlari kerak bo'lsa, qishloq xo'jaligi dronlari doimiy ravishda ishlov berilishi kerak va u turli xil quyosh energiyasini saqlash kerak bo'lganda litiy batareyalarining tsiklik xususiyati ustunlik qiladi. Tesla CowerWall uyning energiya zaxira tizimi, 5000 tsikldan boshlab elektr energiyasini 40% ga kamaytirishi mumkin, bu esa bir martalik bo'shatadigan qurilmalar hech qachon mos kelmaydigan iqtisodiy model.
V. Kelajakdagi poygalar trekidagi buzilish o'zgaruvchini
Sog'liqni saqlash bilan batareya zaryadlari 2030 yilga kelib ommaviy ishlab chiqarishiga olib keladi, 500W \/ KG va tsikl zichligi 10, 000 tsikllar. Bio-batareyalardan yanada ko'proq inqilobiy o'zgarishlar: Garvard universiteti tomonidan ishlab chiqarilgan shakar yonib ketishi glyukoza va kislorod o'rtasidagi ferment yoqilg'i hujayralari hayvonlarning tajribalarida 30 kun davomida uzluksiz mikrokrent etkazib berishga erishdi. Simsiz zaryadlash texnologiyasini ommalashtirish energiya ekotizimini qayta qurish uchun potentsialga ega bo'lib, ofis binosida har bir o'rindiqlar simsiz tarzda ta'minlanishi mumkin, batareyalar endi energiya konteynerlariga, balki uzatmalar ommaviy axborot vositalarida emas.
Shu bilan birga, tranzuil energiya inqilobida, insoniy suvni tanlashda turadi: biz 20-asrda sarflanadigan batareya bilan 20-asr sarfini davom ettirishimiz kerakmi yoki qayta ishlanadigan tizim bilan yangi energiya tsivilizatsiyasini davom ettirishimiz kerakmi? Javob Yuasage korporatsiyasi Yaponiyadagi eng so'nggi tajribalarda yolg'on gapirishi mumkin - ular qayta ishlangan elektr transport batareyalari bilan, yig'ish liniyasi bilan, biologik yoritiladigan bio-batareyalar bilan yangi avlod ishlab chiqarilmoqda.