ከባትሪ ይልቅ ልዕለ አቅም ሰጪዎች፡ መሳሪያ፣ የባህሪ ንፅፅር፣ የአጠቃቀም ጥቅሞች፣ ግምገማዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: Erin Ralphs | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-02-19 11:46

የከፍተኛ ልዩ አቅም ያለው ሀሳብ በ1960ዎቹ ተዳሷል፣ነገር ግን ዛሬ በዚህ ቴክኖሎጂ ላይ አዲስ የፍላጎት ማዕበል አለ፣የመጨረሻው ምርት የአፈጻጸም ባህሪያት ልዩ ጥምረት። ዛሬ በዚህ ቴክኖሎጂ መሰረት የሱፐርካፓሲተሮች እና የ ultracapacitors የተለያዩ ማሻሻያዎች ይመረታሉ, ይህም እንደ ሙሉ የኃይል ባትሪ ሊቆጠር ይችላል. ከዚህ በታች የሚታዩት የሱፐር ካፓሲተር ፅንሰ-ሀሳቦች የወደፊት ከተለመዱት የባትሪ ጥቅሎች (ባትሪዎች) ጋር ያላቸው ውድድር ያን ያህል ድንቅ እንዳልሆነ ያሳያሉ።

ሱፐር አቅም ያለው ምንድን ነው?

በመሰረቱ፣ ይህ የተመቻቸ ኤሌክትሮኬሚካላዊ ባትሪ ነው፣ በታመቀ አቅም የተሰራ። ከተለመደው ጋር የመሳሪያውን የጠቋሚ ንፅፅር እንኳንለመኪና የሚሆን ባትሪ, በመጠን ላይ ያለውን ግልጽ ልዩነት ማጉላት ይችላሉ, እና በተግባር, ጥቅሞቹ እንዲሁ ረዘም ላለ ጊዜ አገልግሎት እና ኃይል ወደ ላይ ይወጣሉ. በሌላ አገላለጽ ፣ ከባትሪ ይልቅ ሱፐርካፓሲተሮችን መጠቀም ይቻላል ፣ ምንም እንኳን አንዳንድ የተያዙ ቦታዎች ከኃይል አቅም ክምችት አንፃር ውስንነት ቢኖርም። አሁንም ቢሆን እንደዚህ ያሉ ጥቃቅን ነገሮች የሚከሰቱት በ ionistors የቴክኖሎጂ እድገት አለፍጽምና ምክንያት ነው, ነገር ግን ሁኔታው በገበያው ግፊት እየጨመረ ለባትሪ ከሚያስፈልጉት መስፈርቶች ጋር እየተለወጠ ነው.

ንድፍ እና የምርት ንድፍ

የዚህ አቅም (capacitor) መሰረት በሁለት ኤሌክትሮዶች የተሰራ ሲሆን በመካከላቸውም የኤሌክትሮላይቲክ ሚድያ በተለምዶ ተቀምጧል። ከባትሪው ውስጥ ልዩነቶች ኤሌክትሮዶችን ለማምረት በሚውሉ ቁሳቁሶች መዋቅር ውስጥ ሊታዩ ይችላሉ, ሳህኖቹ በቦረ-አክቲቭ ካርቦን የተሸፈኑ ናቸው. ኤሌክትሮላይትን በተመለከተ, በዚህ አቅም ውስጥ ኦርጋኒክ እና ኦርጋኒክ ውህዶች ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ. በመዋቅራዊ ደረጃ, በሱፐርካፕሲተሮች መዋቅር ውስጥ ያለው የሙቀት መከላከያ ቴክኒካል መፍትሄም ጎልቶ ይታያል. ከባትሪ አልሙኒየም ሳህኖች ይልቅ ከዳይኤሌክትሪክ ሽፋን ጋር ፣ የ ion እና የኤሌክትሮኒክስ ኮንዳክሽን ከፍተኛ ጥራት ያላቸው አካላት ጥቅም ላይ ይውላሉ። የሱፐርካፓሲተርን እንደ ባትሪ መጠቀም ይቻላል የሚለውን ጽንሰ ሃሳብ ከቀጠልን ባለ ቀዳዳ ካርበን እንደ ኤሌክትሮኒክስ መሪ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል እና የሰልፈሪክ አሲድ መፍትሄ እንደ ionክ ማስተላለፊያ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል። በዚህ መንገድ በኤሌክትሮዶች መካከል ያለው እጅግ በጣም ጥሩ የኃይል ማከፋፈያ ንብርብር ተጨማሪ ግዙፍ ኢንሱሌተሮችን ሳያካትት ሊሰጥ ይችላል።

የሱፐርካፓሲተር አይነቶች

ቀድሞውንም ዛሬ፣ በionistors እድገት ውስጥ በርካታ አቅጣጫዎች አሉ። በጣም የታዩት እና ተስፋ ሰጪዎቹ የሚከተሉት የመሳሪያ ዓይነቶች ናቸው፡

• የድርብ ንብርብ capacitors። ከላይ የተጠቀሱትን ኤሌክትሮዶች የሚጠቀመው መደበኛ ሞዴል በኤሌክትሪክ የሚሠሩ ነገሮች እና ልዩ መለያየት እንደ ኤሌክትሮላይት ነው. የኃይል አቅም መከማቸት የሚከሰተው በኤሌክትሮዶች ላይ ባለው የኃይል ክፍያ መለያየት ምክንያት ነው።
• Pseudocapacitors። ኃይልን ለማከማቸት የበለጠ የላቁ መንገዶችን ስለሚያቀርብ ከእንደዚህ ዓይነት ሱፐርካፓሲተር የተሰራ ዳግም ሊሞላ የሚችል ባትሪ በጣም የተሳካ መፍትሄ ሊሆን ይችላል። በመጀመሪያ ደረጃ በተለመደው ባትሪዎች ውስጥ ካለው የኃይል ክምችት ሂደቶች ጋር የተያያዘው የፋራዴይ ዘዴ መርህ ይሠራል. እና በሁለተኛ ደረጃ፣ በኤሌክትሮዶች መካከል ያለው የኤሌክትሮስታቲክ መስተጋብር መሰረታዊ እቅድ በድርብ ኤሌክትሪክ ንብርብር እንዲሁ ተጠብቆ ይቆያል።
• ድብልቅ capacitors። የባትሪዎችን እና የመያዣዎችን ግለሰባዊ አወንታዊ ባህሪያት የሚያጣምር መካከለኛ ጽንሰ-ሀሳብ። እንደነዚህ ያሉ መሳሪያዎች በተለምዶ ከተደባለቁ ኦክሳይዶች እና ከዶፕ ፖሊመሮች የተሠሩ ኤሌክትሮዶችን ይጠቀማሉ. የዚህ አቅጣጫ ተጨማሪ እድገት ከካርቦን ተሸካሚዎች እና ከኮንዳክቲቭ ፖሊመሮች ጋር የተገጣጠሙ ቁሳቁሶችን ከመጠቀም ጋር የተያያዘ ነው.

ቁልፍ ባህሪያት

ዛሬ ስለ ionistors የአፈፃፀም አመልካቾች ማውራት ከባድ ነው ፣ ምክንያቱምቴክኖሎጂ በየጊዜው እየተሻሻለ ነው, እና ኤሌክትሮኬሚካል ወቅታዊ ምንጮችን ለማሻሻል ተስተካክሏል. ነገር ግን በሱፐር ካፓሲተሮች ዋና ዋና ባህሪያት ላይ አማካዩን መረጃ ከወሰድን የተወሰኑ አመላካቾች ይህንን ይመስላሉ፡

• የመሙያ ጊዜ - ከ1 እስከ 10 ሰከንድ
• የኃይል መሙያ ዑደቶች ቁጥር ወደ 1 ሚሊዮን ገደማ ሲሆን ይህም ከ30,000 ሰአታት ጋር ይዛመዳል።
• ቮልቴጅ በብሎክ ሴል - ከ2.3 እስከ 2.75 ቪ.
• የኃይል ጥንካሬ - መደበኛ ዋጋ 5 ዋሰ/ኪሎ።
• ኃይል - ወደ 10,000 ወ/ኪግ።
• ዘላቂነት - እስከ 15 ዓመታት።
• የስራ ሙቀት -40°C እስከ 65°C።

ከተለመደው ባትሪዎች ጋር ማወዳደር

ዋነኞቹ የሚለዩት መለኪያዎች የኃይል ክምችት መጠን እና የኤሌክትሪክ ኃይል መመለሻ ደረጃ ናቸው። በሱፐር ካፓሲተር አቅራቢያ ተመሳሳይ መጠን ያለው ባለ ሁለት ንብርብር የኤሌክትሪክ አቅም አጠቃቀም ምክንያት የኤሌክትሮዶች የሥራ ቦታ ስፋት ይጨምራል። ያም ማለት የባትሪውን እና የ capacitor ምርጥ ባህሪያትን እንደዚሁ ስለማጣመር መነጋገር እንችላለን. የባትሪውን እና የሱፐርካፓሲተሩን ስርጭትን ከጭነቱ ጋር ካነፃፅር ፣ ከዚያም የተበላው የአሁኑ መጠኖች ወጥነት በአጠቃላይ ተመሳሳይ ይሆናል ፣ ግን በሁለት እርማቶች። ባትሪው በሚሠራበት ጊዜ ትልቁን የአሁኑን ክፍል በእገዳው የታችኛው ክፍል ላይ ወደሚገኘው ኤለመንት መቀየር ይቻላል, እና በ ionistors ውስጥ, በመርህ ደረጃ, ዝቅተኛ ቮልቴጅ ምክንያት እምቅነቱ አነስተኛ ይሆናል. እንዲሁም ጉልህ ልዩነቶች በስራው ውስጥ ያለውን ልዩነት ያጠቃልላሉ - ሱፐርካፓሲተሮች በግምት ከ25-30% ረዘም ላለ ጊዜ ያገለግላሉ ፣ ሳይጠቅሱምሊደረጉ የሚችሉ የግዴታ ዑደቶች ከፍተኛ መጠን።

የኦፕሬቲንግ ልዕለ አቅም ሰጪዎች ጥቅሞች

በአጠቃላይ ከባትሪ ይልቅ ሱፐር ካፓሲተሮችን መጠቀም የሚያስከትለውን አወንታዊ ውጤት ከግምት ውስጥ የምናስገባ ከሆነ የሚከተሉት ጥራቶች ወደ ፊት ይመጣሉ፡

• የሱፐር ካፓሲተሮች ከፍተኛ የኢነርጂ እፍጋታቸው በኤሌክትሮኒካዊ መሳሪያዎች ላይ እንደ የአጭር ጊዜ የሃይል ምንጭ እንዲጠቀሙ ያስችላቸዋል።
• የአካባቢ ደህንነት። እርግጥ ነው፣ የኤሌክትሮ ኬሚካል ክፍሎች አሁንም በንድፍ ውስጥ ይቀመጣሉ፣ ነገር ግን መርዛማ ውጤታቸው በየጊዜው እየቀነሰ ነው።
• ከታዳሽ ምንጮች - ከንፋስ፣ ከፀሃይ፣ ከውሃ እና ከመሬት ሃይልን የመጠቀም እድል።
• የባትሪዎችን መዋቅራዊ ውህደት እድሎች ማስፋፋት - ለምሳሌ ውስብስብ የሃይል ማመንጫዎች፣ የተዳቀሉ ኤሌክትሪክ ማሽኖች፣ ሃይድሮጂን-ነዳጅ ተሸከርካሪዎች፣ ወዘተ.

ከተለመደው capacitor ጋር በተያያዘ የሱፐር ካፓሲተር አንዳንድ ጥቅሞችን ልብ ማለት ተገቢ ነው። ጥቂቶቹ ናቸው, ነገር ግን የኃይል ማጠራቀሚያ ትልቅ አቅም በመሠረቱ አስፈላጊ ነው. በዚህ አመላካች መሠረት ሁሉም የ ionistors ማሻሻያዎች ከባትሪዎች ጋር ሊወዳደሩ አይችሉም ፣ነገር ግን በኤሌክትሪክ አቅም መለኪያ ውስጥ ካሉት capacitors ጋር ሲነፃፀሩ በልበ ሙሉነት ያሸንፋሉ።

የሱፐርካፓሲተሮች አወንታዊ ግምገማዎች

የSupercapacitors ሙከራ እና ከፊል አተገባበር ዛሬ በተለያዩ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ይካሄዳል። በነዚህ መሳሪያዎች አሠራር ላይ ያሉ ግምገማዎች እንደሚያሳዩት ስለ ከፍተኛው የአምራቾችን መግለጫዎች ያረጋግጣሉአስተማማኝነት, የአካባቢ ደህንነት እና ከፍተኛ አቅም. የሱፐርካፓሲተሮችን እና ባትሪዎችን ከማነፃፀር አንጻር ሲታይ በጣም አስፈላጊው ነገር በአካላዊ አያያዝ ወቅት ልዩ ሁኔታዎችን ለመፍጠር የመጀመሪያዎቹ በጣም አስፈላጊ አይደሉም. ይህ በከፊል በተመሳሳዩ የዝቅተኛ መርዛማ ንጥረ ነገሮች ምክንያት ነው, ነገር ግን በከፍተኛ ደረጃ, ergonomics ኦፕሬሽንስ በጉዳዩ ከፍተኛ ጥበቃ ምክንያት ነው. ያም ማለት ተጠቃሚው በታሸጉ ሁኔታዎች ውስጥ ሱፐርካፕሲተሮችን ለመጠገን ልዩ መሳሪያዎችን ማቅረብ አያስፈልገውም. ዝቅተኛ ክብደት እና የተመቻቹ ልኬቶች መደበኛ የጥገና ስራዎችን ለማከናወን ቀላል ያደርገዋል።

የሱፐርካፓሲተሮች አሉታዊ ግምገማዎች

በዚህ አይነት አቅም (capacitors) ውስጥም ድክመቶች አሉ እነዚህም በተግባር በግልፅ የሚታዩ ናቸው። በተለይም ተጠቃሚዎች ዝቅተኛ የኢነርጂ እፍጋታቸው፣ ዝቅተኛ አፈፃፀማቸው እና ሁልጊዜ በቂ የቮልቴጅ ደረጃ አለመሆኑን ይጠቁማሉ፣ ይህም ለአንድ ዒላማ የሸማች ክፍል ለማገልገል ብዙ ኤለመንቶችን መጠቀም አስፈላጊ ያደርገዋል። በብዙ መልኩ እነዚህ ድክመቶች ዛሬ ከባትሪ ይልቅ ሱፐር ካፓሲተሮችን መጠቀምን ይከለክላሉ፣ ምንም እንኳን እንደገና የቴክኖሎጂ እድገት እነዚህን ችግሮች የመቅረፍ ዕድሉ ሰፊ ነው።

የ capacitors እድገት ተስፋዎች

እንደ ባለሙያዎች እና የባትሪ አዘጋጆች እንደሚሉት፣ በቅርብ ጊዜ ውስጥ፣ አዲስ ትውልድ capacitors በሁሉም ቦታ ጥቅም ላይ ይውላሉ። ይህ ሊሆን የቻለው የመሳሪያዎች ልዩ አቅም በንቃት መጨመር ምክንያት ነው። ዋጋ ያለው ነው።በዋነኛነት ልኬቶችን እና ክብደትን የሚመለከቱ የሱፐርካፓሲተሮች ቴክኒካዊ እና መዋቅራዊ ባህሪያትን ይጨምሩ እና ያሻሽሉ። በተመሳሳይ ጊዜ እስከ 2.5 ሜጋ ዋት ኃይል ያለው የ ionistors ሙከራዎች ቀድሞውኑ እየተዘጋጁ ናቸው. ለወደፊቱ, እንደዚህ ያሉ ስርዓቶች የትራንስፖርት መረቦችን, የኢንዱስትሪ ተቋማትን እና የመኖሪያ ሕንፃዎችን ለመጠገን ያገለግላሉ.

ማጠቃለያ

የሱፐር አቅም ያለው ጽንሰ-ሀሳብ የቀጥታ ክፍያ የአጭር ጊዜ የኃይል አቅርቦት በሚያስፈልግበት ሁኔታ ውስጥ እንደ ምርጥ መፍትሄ ይቆጠራል። በከፊል ይህ ከኤሌክትሮኬሚካላዊ ባትሪዎች ሀሳብ ጋር ተቃርኖ ነው, ይህም በተወሰኑ መለኪያዎች ላይ የረጅም ጊዜ ጥገና ላይ ያተኮረ ነው. ነገር ግን ይህንን የአሠራር ባህሪ ከግምት ውስጥ በማስገባት በመኪና ውስጥ ካለው ባትሪ ይልቅ ሱፐርካፓሲተር መጠቀም ይቻላል? በከፍተኛ ደረጃ የመሆን እድል፣ የላቁ የመኪና ስጋቶች ከፍተኛ አቅም ያላቸውን አቅም ያላቸው መያዣዎችን ይጠቀማሉ፣ ነገር ግን በልዩ የተዳቀሉ ስሪቶች ብቻ የሱፐርካፓሲተሮችን አወንታዊ ባህሪያት እና ባህላዊ ኤሌክትሮኬሚካል ክፍሎችን የሚያጣምሩ። ለምሳሌ, ዛሬ እንደነዚህ ያሉ መፍትሄዎች በኤሌክትሮኬሚካላዊ የእርሳስ-አሲድ መዋቅር እና በሱፐር ካፓሲተር መልክ ጥቅም ላይ ይውላሉ.