Nikkel Jarnbatri eða Edison-batri: Virkning og Eiginleikar

Hver batareya er orðin meira og meira vinsæl dag frá degi þar sem það er mikil rýmd fyrir þróun til að breyta batareyunni í hágildisþétt batareyu fyrir raðstöður? Svarið væri Nikkel Jarn Batareya eða Edison Batareya. Í einu orði er Ni-Fe batareya mjög stöðug batareya. Þessi batareya hefur hæga yfirbókunar, undirbókunar, skammhrings o.s.frv. Þessi batareya getur framkvæmt eins vel jafnvel ef við bokum ekki batareyuna í löngum tíma. vegna þess að hún er tunga, er batareyan notuð í þeim tilfærslum þar sem vigt batareyunnar er ekki gert máli, til dæmis, í sólarorku kerfi, í vindorku kerfi, o.s.frv. sem bakstöðu. Hæfileiki og líftími nikkel-jarn reitsins eru mikið hærri en blysurabatareyu, en samt hefur nikkel-jarn batareyan tapt sitt vinsæld vegna hærra framleiðnis kostna.

Skulum skoða nokkrar ákveðnar eiginleika nikkel-jarn (Ni-Fe) eða Edison batareyu.

Þessi batareya getur haft 30 til 50 kW orkur aflestra kapasitet per kg af vigt. Bókunarhæfileiki þessarrar batareyu er um 65%. Það merkir að 65% af inntakselektrískri orku verður geymt í batareyunni sem efnavirk orka á meðan bókun fer fram. Aflestra hæfileiki er um 85%. Það merkir að batareyan getur aflað 85% af geymdri orku til hlutverks sem elektrísk orka og restinn verður aflað vegna sjálfbókunar batareyunnar. Ef batareyan er haldið ónotuð í 30 daga, mun hún mista aðeins 10% til 15% af geymdri orku vegna sjálfbókunar. Nikkel-Jarn batareya hefur mjög lengra líftíma, og hann er um 30 til 100 ár. Þetta er mikið lengra en venjulegur líftími blysurabatareyu sem er um tíu ár. Nominell spenna fyrir hverja nikkel-jarn cellu er 1,4 V.

Nikkel-Jarn Batareya

Grundvallaratriði sem notað eru í nikkel-jarn batareyu eru nikkel(III) hydroxide sem kathód, jarn sem anód og kaliumhydroxide sem elektrolýt. Við bætum Nikkel sulfate og Ferrous sulfide við virka efni.

Bygging Edison Batareyu

Kapasitet Ne-Fe reitsins fer eftir stærð og fjölda jákvæðra og neikvæðra plátanna. Útlit bæði jákvæðra og neikvæðra plátanna í þessum tegund batareyu er sama. Bæði plátarnar eru gerðar af rétthyrndu neti milliflöttriða jarns. Hvert af netaholunum er fullt af flöttriða stálbox sem er smá og brottur.

Þrátt fyrir að bæði plátarnar séu eins, innihalda þær mismunandi virka efni. Flöttriða stálbox jákvæðra plátanna innihalda blanda af oxídu nikkels og pulverized kol, og sumar neikvæðar plátur innihalda fína grana af oxídu jarns með fínustu kolstaub. Á bæði plátunum, hjálpar fínustu kolstaub, blandað við virka efni, að auka rafmagnsgengibila. Við notum 20% dreift kaustic potash sem elektrolýt.

Flöttriða jarn er notað til að búa til vatnshól með elektrolýt og elektrodum. Ebonite stökk eru settar á milli plátanna mismunandi pólarar til að forðast direkta samband og skammhring. Það er aðrar sérstök í byggingu Edison batareyu eða nikkel-jarn batareyu, sem fjöldi neikvæðra plátanna er ein meiri en fjöldi jákvæðra plátanna, og við tengjum seinasta neikvæða plátuna við vatnshól. Plátur sama polararar eru sveistar til samanbundið strap, og þær mynda reit, og með því að sameina nokkur reiti, byggist batareyan.

Virking Nikkel-Jarn Batareyu

Við vitum nú að aðalvirking nikkel-jarn batareyu er efnavirk ferli innan batareyu sem er kend sem eldsótt. Eldsótt er bara efnavirk ferli sem fer fram þegar það er strömulagsferli, það getur verið bæði orsök og niðurstöða efnavirk ferlis. Efnavirkferli nikkel-jarn reitsins er mjög kompíkert þar sem nákvæm formúla fyrir jákvæð virka efni er ekki vel stofnuð enn. En ef við getum tekið fyrir gildi að efnið sé Ni(OH)3, þá getum við lýst því að nokkru leyti. Á meðan bókun fer fram, fer nikkel efnið á jákvæðum plátum yfir í nikkel peroxide. Bókunarferli breytir jarn efni í spongy jarn á neikvæðum plátum.

Í fullt bókuðu skilyrðum er virka efni jákvæðra plátanna nikkel hydroxide [Ni(OH)3], en í pökkum neikvæðra plátanna er jarn, Fe. Þegar reitið aflar straum til hlutverks, breytist virka efni jákvæðra plátanna frá Ni(OH)3 yfir í Ni(OH)2 og neikvæðra plátanna frá jarni yfir í Ferrous hydroxide (Fe(OH)2). Elektravirk ferli í Edison batareyu getur verið lýst með jöfnunni

Jafnan lýsir bæði bókunar og aflunar ferli. Högrif jöfnunnar lýsir aflunar ferli, en vinstri rif lýsir bókunar ferli. Ferlið fer fram með því að flytja elektron í gegnum ytri rás til jákvæða plátunnar á meðan aflun fer fram. Það er möguleiki fyrir afgjört fúkning sem er búinn til á meðan eldsótt fer fram innan batareyunnar svo að engin sérstök vartökur eru nauðsynleg við uppsetningu reitsins.

Eiginleikar Nikkel-Jarn Batareyu

EMF fully charged Edison batareyu er 1,4 V. Meðals aflunarspannet er um 1,2 V og meðals bókunarspannet er um 1,7 V per reit. Eiginleikar þessara tegund batareyu eru sýndir hér fyrir neðan í myndinni.

Spanneiginleikar Nikkel-Jarn batareyu eru svipar að spanneiginleikum blysurabatareyu. Sem fully charged emf 1,4 V og það slökkaðir saktlyndi til 1,3 V og svo saktlyndi til 1,1 eða 1,