Կան երեք հիմնական տեսակներ՝լիթիում-իոնային մարտկոցներ(լիթիում-իոնային). գլանաձև մարտկոցներ, պրիզմատիկ մարտկոցներ և պարկաձև մարտկոցներ: Էլեկտրական մեքենաների արդյունաբերության մեջ ամենախոստումնալից զարգացումները կենտրոնանում են գլանաձև և պրիզմատիկ մարտկոցների վրա: Չնայած գլանաձև մարտկոցի ձևաչափը վերջին տարիներին ամենատարածվածն է եղել, մի քանի գործոններ ենթադրում են, որ պրիզմատիկ մարտկոցները կարող են գերակշռել:

Ի՞նչ ենՊրիզմատիկ բջիջներ

Ապրիզմային բջիջմարտկոց է, որի քիմիական բաղադրությունը պարփակված է կոշտ պատյանի մեջ: Դրա ուղղանկյուն ձևը թույլ է տալիս արդյունավետորեն դարսել մի քանի միավոր մարտկոցի մոդուլում: Կան պրիզմատիկ բջիջների երկու տեսակ. պատյանի ներսում գտնվող էլեկտրոդային թերթիկները (անոդ, բաժանիչ, կաթոդ) կամ դարսված են, կամ գլորված և հարթեցված:

Նույն ծավալի համար դարսված պրիզմատիկ բջիջները կարող են միաժամանակ ավելի շատ էներգիա արտանետել՝ ապահովելով ավելի լավ արդյունավետություն, մինչդեռ հարթեցված պրիզմատիկ բջիջները պարունակում են ավելի շատ էներգիա՝ ապահովելով ավելի մեծ դիմացկունություն։

Պրիզմատիկ մարտկոցները հիմնականում օգտագործվում են էներգիայի կուտակման համակարգերում և էլեկտրական տրանսպորտային միջոցներում: Դրանց մեծ չափսը դրանք դարձնում է վատ թեկնածուներ փոքր սարքերի, ինչպիսիք են էլեկտրական հեծանիվները և բջջային հեռախոսները, համար: Հետևաբար, դրանք ավելի հարմար են էներգախնայող կիրառությունների համար:

Ի՞նչ են գլանաձև բջիջները

Ագլանաձև բջիջմարտկոցը մարտկոց է, որը փակված է կոշտ գլանաձև տարայի մեջ։ Գլանաձև մարտկոցները փոքր և կլոր են, ինչը հնարավորություն է տալիս դրանք դարսել տարբեր չափերի սարքերի մեջ։ Ի տարբերություն այլ ձևաչափերի մարտկոցների, դրանց ձևը կանխում է այտուցը, որը մարտկոցների համար անցանկալի երևույթ է, երբ գազերը կուտակվում են պատյանում։

Գլանաձև մարտկոցները սկզբում օգտագործվել են նոութբուքերում, որոնք պարունակում էին երեքից ինը մարտկոց։ Այնուհետև դրանք ժողովրդականություն ձեռք բերեցին, երբ Tesla-ն դրանք օգտագործեց իր առաջին էլեկտրական մեքենաներում (Roadster և Model S), որոնք պարունակում էին 6000-ից 9000 մարտկոց։

Գլանաձև մարտկոցները օգտագործվում են նաև էլեկտրական հեծանիվներում, բժշկական սարքերում և արբանյակներում: Դրանք նաև կարևոր են տիեզերքի ուսումնասիրության մեջ՝ իրենց ձևի պատճառով. այլ ձևաչափերի մարտկոցները կդեֆորմացվեն մթնոլորտային ճնշման տակ: Օրինակ՝ Մարս ուղարկված վերջին Ռովերը գործում է գլանաձև մարտկոցներով: Ֆորմուլա E-ի բարձրակարգ էլեկտրական մրցարշավային մեքենաները իրենց մարտկոցում օգտագործում են ճիշտ նույն մարտկոցները, ինչ որ ռովերը:

Պրիզմատիկ և գլանաձև բջիջների միջև հիմնական տարբերությունները

Պրիզմատիկ և գլանաձև բջիջները տարբերակող միակ բանը ձևը չէ։ Այլ կարևոր տարբերություններից են դրանց չափը, էլեկտրական միացումների քանակը և ելքային հզորությունը։

Չափս

Պրիզմատիկ բջիջները շատ ավելի մեծ են, քան գլանաձև բջիջները, ուստի յուրաքանչյուր բջիջ պարունակում է ավելի շատ էներգիա: Տարբերության մասին մոտավոր պատկերացում կազմելու համար նշենք, որ մեկ պրիզմատիկ բջիջը կարող է պարունակել նույն քանակությամբ էներգիա, ինչ 20-ից 100 գլանաձև բջիջները: Գլանաձև բջիջների փոքր չափը նշանակում է, որ դրանք կարող են օգտագործվել ավելի քիչ էներգիա պահանջող կիրառությունների համար: Արդյունքում, դրանք օգտագործվում են կիրառությունների ավելի լայն շրջանակի համար:

Կապեր

Քանի որ պրիզմատիկ բջիջները ավելի մեծ են, քան գլանաձև բջիջները, նույն քանակությամբ էներգիա ստանալու համար անհրաժեշտ է ավելի քիչ բջիջ։ Սա նշանակում է, որ նույն ծավալի դեպքում պրիզմատիկ բջիջներ օգտագործող մարտկոցներն ունեն ավելի քիչ էլեկտրական միացումներ, որոնք պետք է եռակցվեն։ Սա պրիզմատիկ բջիջների համար մեծ առավելություն է, քանի որ արտադրական թերությունների առաջացման ավելի քիչ հնարավորություններ կան։

Հզորություն

Գլանաձև մարտկոցները կարող են ավելի քիչ էներգիա կուտակել, քան պրիզմատիկ մարտկոցները, բայց դրանք ունեն ավելի շատ հզորություն: Սա նշանակում է, որ գլանաձև մարտկոցները կարող են իրենց էներգիան ավելի արագ լիցքաթափել, քան պրիզմատիկ մարտկոցները: Պատճառն այն է, որ դրանք ավելի շատ միացումներ ունեն մեկ ամպեր-ժամի (Աժ) համար: Արդյունքում, գլանաձև մարտկոցները իդեալական են բարձր արդյունավետության կիրառությունների համար, մինչդեռ պրիզմատիկ մարտկոցները իդեալական են էներգաարդյունավետությունը օպտիմալացնելու համար:

Բարձր արդյունավետությամբ մարտկոցների կիրառման օրինակներից են Formula E մրցարշավային մեքենաները և Մարսի վրա թռչող Ingenuity ուղղաթիռը: Երկուսն էլ պահանջում են ծայրահեղ արդյունավետություն ծայրահեղ միջավայրերում:

Ինչու՞ են պրիզմատիկ բջիջները գերիշխում

Էլեկտրական մեքենաների արդյունաբերությունը արագ զարգանում է, և անորոշ է, թե արդյոք կգերակշռեն պրիզմատիկ, թե՞ գլանաձև մարտկոցները: Այս պահին էլեկտրական մեքենաների արդյունաբերությունում գլանաձև մարտկոցներն ավելի տարածված են, բայց կան պատճառներ մտածելու, որ պրիզմատիկ մարտկոցները ավելի մեծ ժողովրդականություն կվայելեն:

Նախ, պրիզմատիկ բջիջները հնարավորություն են տալիս կրճատել ծախսերը՝ նվազեցնելով արտադրական քայլերի քանակը: Դրանց ձևաչափը հնարավորություն է տալիս արտադրել ավելի մեծ բջիջներ, ինչը նվազեցնում է մաքրման և եռակցման կարիք ունեցող էլեկտրական միացումների քանակը:

Պրիզմատիկ մարտկոցները նաև իդեալական ձևաչափ են լիթիում-երկաթի ֆոսֆատի (LFP) քիմիայի համար, որը նյութերի խառնուրդ է, որն ավելի էժան է և ավելի մատչելի: Ի տարբերություն այլ քիմիական նյութերի, LFP մարտկոցները օգտագործում են ռեսուրսներ, որոնք առկա են մոլորակի ամենուրեք: Դրանք չեն պահանջում հազվագյուտ և թանկարժեք նյութեր, ինչպիսիք են նիկելը և կոբալտը, որոնք բարձրացնում են այլ տեսակի բջիջների արժեքը:

Կան ուժեղ ազդանշաններ, որ ի հայտ են գալիս LFP պրիզմատիկ մարտկոցներ: Ասիայում էլեկտրական մեքենաների արտադրողներն արդեն օգտագործում են LiFePO4 մարտկոցներ, որոնք պրիզմատիկ ձևաչափի LFP մարտկոցի տեսակ են: Tesla-ն նաև հայտարարել է, որ իր մեքենաների ստանդարտ շարքի տարբերակների համար սկսել է օգտագործել Չինաստանում արտադրված պրիզմատիկ մարտկոցներ:

Սակայն, LFP քիմիան ունի կարևոր թերություններ։ Նախ, այն պարունակում է ավելի քիչ էներգիա, քան ներկայումս օգտագործվող մյուս քիմիական նյութերը, և, հետևաբար, չի կարող օգտագործվել բարձր արդյունավետությամբ մեքենաների համար, ինչպիսիք են Ֆորմուլա 1-ի էլեկտրական մեքենաները։ Բացի այդ, մարտկոցի կառավարման համակարգերը (BMS) դժվարանում են կանխատեսել մարտկոցի լիցքի մակարդակը։

Դուք կարող եք դիտել այս տեսանյութը՝ ավելին իմանալու համար այս մասինԼՖՊքիմիա և ինչու է այն ձեռք բերում ժողովրդականություն։