როგორ მზადდება მზის ენერგიაზე მომუშავე ქუჩის განათების ლითიუმის ბატარეები?

დღის განმავლობაში დაგროვილი ენერგიის ღამით გამოსათავისუფლებლად,მზის ენერგიაზე მომუშავე ქუჩის ნათურებიგარე განათებისთვის ფართოდ გამოიყენება. ლითიუმ-რკინის ფოსფატის (LFP) აკუმულატორები, რომლებიც აუცილებელია, აკუმულატორების ყველაზე გავრცელებული ტიპია. ამ აკუმულატორების დაყენება განათების ბოძებზე ან ინტეგრირებულ კონსტრუქციებზე მარტივია მათი წონისა და ზომის მნიშვნელოვანი უპირატესობების გამო. ადრინდელი მოდელებისგან განსხვავებით, აღარ არსებობს არანაირი შეშფოთება, რომ აკუმულატორების წონა გაზრდის ბოძზე დატვირთვას.

მათი მრავალი უპირატესობა კიდევ უფრო მეტყველებს იმ ფაქტზე, რომ ისინი უფრო ეფექტურია და გაცილებით დიდი სპეციფიკური სიმძლავრე აქვთ, ვიდრე ტყვიის მჟავას აკუმულატორები. მაშ, რა არის ამ ადაპტირებადი ლითიუმ-რკინის ფოსფატის აკუმულატორის ძირითადი ნაწილები?

1. კათოდი

ლითიუმი, როგორც სახელიდან ჩანს, ლითიუმის აკუმულატორების მნიშვნელოვანი ნაწილია. მეორეს მხრივ, ლითიუმი უკიდურესად არასტაბილური ელემენტია. აქტიური ინგრედიენტი ხშირად ლითიუმის ოქსიდია, ლითიუმისა და ჟანგბადის ნარევი. კათოდი, რომელიც ელექტროენერგიას ქიმიური რეაქციის გზით გამოიმუშავებს, შემდეგ გამტარი დანამატებისა და შემაკავშირებლების დამატებით იქმნება. ლითიუმის აკუმულატორის კათოდი აკონტროლებს როგორც მის ძაბვას, ასევე სიმძლავრეს.

ზოგადად, რაც უფრო მაღალია ლითიუმის შემცველობა აქტიურ მასალაში, მით უფრო დიდია აკუმულატორის ტევადობა, მით უფრო დიდია კათოდსა და ანოდს შორის პოტენციური სხვაობა და მით უფრო მაღალია ძაბვა. პირიქით, რაც უფრო დაბალია ლითიუმის შემცველობა, მით უფრო მცირეა ტევადობა და მით უფრო დაბალია ძაბვა.

2. ანოდი

როდესაც მზის პანელის მიერ გარდაქმნილი დენი აკუმულატორს ტენის, ლითიუმის იონები ანოდში გროვდება. ანოდი ასევე იყენებს აქტიურ მასალებს, რომლებიც გარე წრედში დენის გავლისას კათოდიდან გამოთავისუფლებული ლითიუმის იონების შექცევად შთანთქმას ან გამოყოფას უზრუნველყოფს. მოკლედ, ის ელექტრონების გადაცემის საშუალებას იძლევა სადენების მეშვეობით.

სტაბილური სტრუქტურის გამო, გრაფიტი ხშირად გამოიყენება ანოდის აქტიურ მასალად. მას მცირე მოცულობის ცვლილება აქვს, არ იბზარება და ოთახის ტემპერატურაზე ტემპერატურის ექსტრემალურ ცვლილებებს უძლებს ყოველგვარი დაზიანების გარეშე. გარდა ამისა, შედარებით დაბალი ელექტროქიმიური რეაქტიულობის გამო, ის შესაფერისია ანოდის დასამზადებლად.

3. ელექტროლიტი

უსაფრთხოების რისკები აღემატება ელექტროენერგიის გამომუშავების შეუძლებლობას, თუ ლითიუმის იონები ელექტროლიტში გაივლიან. საჭირო დენის გენერირებისთვის, ლითიუმის იონებს მხოლოდ ანოდსა და კათოდს შორის გადაადგილება სჭირდებათ. ელექტროლიტი ამ შემზღუდველ ფუნქციაში მნიშვნელოვან როლს ასრულებს. ელექტროლიტების უმეტესობა შედგება მარილების, გამხსნელებისა და დანამატებისგან. მარილები ძირითადად ლითიუმის იონების ნაკადის არხების როლს ასრულებენ, ხოლო გამხსნელები თხევადი ხსნარებია, რომლებიც მარილების გასახსნელად გამოიყენება. დანამატებს კონკრეტული დანიშნულება აქვთ.

ელექტროლიტს უნდა ჰქონდეს განსაკუთრებული იონური გამტარობა და ელექტრონული იზოლაცია, რათა სრულად იფუნქციონიროს, როგორც იონური ტრანსპორტირების საშუალებამ და შეამციროს თვითგანმუხტვა. იონური გამტარობის უზრუნველსაყოფად, ელექტროლიტის ლითიუმ-იონური გადაცემის რიცხვიც უნდა შენარჩუნდეს; იდეალურია 1-ის ტოლი რაოდენობა.

4. გამყოფი

გამყოფი ძირითადად კათოდსა და ანოდს ჰყოფს, რაც ხელს უშლის ელექტრონების პირდაპირ ნაკადს და მოკლე ჩართვის წარმოქმნას და მხოლოდ იონების მოძრაობისთვის არხებს ქმნის.

მის წარმოებაში ხშირად გამოიყენება პოლიეთილენი და პოლიპროპილენი. შიდა მოკლე ჩართვისგან უკეთესი დაცვა, ადეკვატური უსაფრთხოება გადატვირთვის სიტუაციებშიც კი, ელექტროლიტის უფრო თხელი ფენები, შიდა წინაღობის დაბალი დონე, აკუმულატორის მუშაობის გაზრდა და კარგი მექანიკური და თერმული სტაბილურობა - ეს ყველაფერი ხელს უწყობს აკუმულატორის ხარისხს.

ტიანსიანგის მზის ენერგიაზე მომუშავე ქუჩის ნათურებიყველა მათგანი იკვებება მაღალი კლასის ლითიუმის აკუმულატორებით, რომლებიც ფრთხილად შერჩეული მაღალი ენერგიის სიმკვრივის უჯრედებითაა აღჭურვილი. ისინი შესაფერისია გარე ტემპერატურისა და ტენიანობის რთულ პირობებში, აქვთ ხანგრძლივი ციკლის ვადა, მაღალი დატენვისა და განმუხტვის ეფექტურობა და განსაკუთრებული სიცხისა და სიცივისადმი მდგრადობა. აკუმულატორების მრავალი ჭკვიანი დაცვა მოკლე ჩართვის, ზედმეტი განმუხტვისა და გადატენვისგან უზრუნველყოფს ენერგიის მუდმივ შენახვას და ხანგრძლივ მუშაობას, რაც საშუალებას იძლევა უწყვეტი განათებისა ღრუბლიან ან წვიმიან დღეებშიც კი. მაღალი ეფექტურობის მზის პანელებისა და პრემიუმ ლითიუმის აკუმულატორების ზუსტი შეხამება უზრუნველყოფს უფრო საიმედო ენერგომომარაგებას და მომსახურების დაბალ ხარჯებს.