စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုဘက်ထရီများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ညွှန်းကိန်းများနှင့် ဆက်စပ်ဝေါဟာရများ

လျှပ်စစ်စွမ်းအား

◆စွမ်းအင်သိုလှောင်သည့်ဘက်ထရီများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို ထုတ်လွှတ်သည်။

ပြင်ပဆားကစ်ကို ဖွင့်ထားသည့်အခါ ဘက်ထရီအတွင်း လျှပ်စီးကြောင်းများ စီးဆင်းခြင်းမရှိဟု ဆိုလိုရင်း၊ အပြုသဘောနှင့် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများကြား အလားအလာ ကွာခြားချက်ကို ဘက်ထရီ၏ လျှပ်စစ်မော်တာတွန်းအား (EMF) ဟု သတ်မှတ်လေ့ရှိသည်။ EMF ၏ တန်ဖိုးသည် လျှပ်စစ်စွမ်းအင်ပမာဏကို ရောင်ပြန်ဟပ်သည့် ညွှန်ကိန်းများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ဘက်ထရီစနစ်output လုပ်နိုင်ပါတယ်။ သာမိုဒိုင်းနမစ် သဘောတရားအရ ကျွန်ုပ်တို့တွင်...

ဖော်မြူလာတွင် AG သည် Gibbs အခမဲ့စွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှုကို ကိုယ်စားပြုသည်။ n သည် အီလက်ထရွန်လွှဲပြောင်းနံပါတ်ကို ကိုယ်စားပြုသည်။ E သည် cell electromotive force ကို ကိုယ်စားပြုသည်။ F သည် Faraday ကိန်းသေများကို ကိုယ်စားပြုသည်။

ညီမျှခြင်း (1.2) သည် ဘက်ထရီ၏လျှပ်စစ်မော်တာတွန်းအား၏ပြင်းအားသည် ဓာတုတုံ့ပြန်မှုတွင်ပါ၀င်သည့်အရာများ၏မွေးရာပါဂုဏ်သတ္တိများ၊ ဘက်ထရီလည်ပတ်နေစဉ်အတွင်း တုံ့ပြန်မှုအခြေအနေများ (အပူချိန်ကဲ့သို့သော) နှင့် ဓာတ်ပြုပစ္စည်းများနှင့် ထုတ်ကုန်များ၏လုပ်ဆောင်ချက်အပေါ်တွင်သာ မူတည်ပြီး ဘက်ထရီဂျီသြမေတြီ သို့မဟုတ် အရွယ်အစားအပေါ် သက်ရောက်မှုမရှိပါ။

ဆားကစ်ဗို့အားဖွင့်ပါ။

ဘက်ထရီ၏အဖွင့်-ပတ်လမ်းဗို့အားသည် ဘက်ထရီမှ ပြင်ပပတ်လမ်းမှ ချိတ်ဆက်မှုပြတ်တောက်သွားသောအခါတွင် အပြုသဘောနှင့် အနုတ်လက္ခဏာပြစက်များကြား ဖြစ်နိုင်ချေကွာခြားချက်ကို ရည်ညွှန်းသည်။ electrolyte solution တွင် အပြုသဘောနှင့် အနုတ်လက္ခဏာဆောင်သော terminals များသည် electrolyte solution တွင် အပူချိန်မျှခြေသို့ မရောက်ရှိနိုင်သောကြောင့်၊ အဖွင့်-ပတ်လမ်းဗို့အားသည် ၎င်း၏ electromotive force (EMF) ထက် အနည်းငယ်နိမ့်ကြောင်း သတိပြုရန် အရေးကြီးပါသည်။ EMF သည် သာမိုဒိုင်းနမစ် ဖော်မြူလာများအပေါ် အခြေခံ၍ တွက်ချက်ထားသော သီအိုရီတန်ဖိုးတစ်ခုဖြစ်ပြီး အဖွင့်-ပတ်လမ်းဗို့အားသည် တိုက်ရိုက်စမ်းသပ်တိုင်းတာခြင်းမှရရှိသော အမှန်တကယ်တန်ဖိုးဖြစ်သည်။ နှစ်ခုသည် အလွန်တန်ဖိုးရှိသည်။ အဖွင့်-ဆားကစ်ဗို့အားကို တိကျစွာဆုံးဖြတ်ရန်၊ တိုင်းတာခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း မည်သည့်လျှပ်စီးကြောင်းမျှ တိုင်းတာခြင်းကိရိယာမှ မစီးဆင်းသင့်ပါ။ ဤစမ်းသပ်မှုအတွက် မြင့်မားသော-ခုခံမှု ဗို့မီတာမီတာကို ယေဘုယျအားဖြင့် အသုံးပြုပါသည်။

ထို့အပြင်၊ nominal voltage သဘောတရားကိုလည်း ထုတ်လုပ်မှုသုတေသနတွင် အသုံးပြုပါသည်။ Nominal Voltage သည် rated ဗို့အားဟု လူသိများသော ဘက်ထရီတစ်ခု၏ ဗို့အား၏ သင့်လျော်သော အနီးစပ်ဆုံး အနီးစပ်ဆုံးဖြစ်ပြီး ဘက်ထရီအမျိုးအစားကို ခွဲခြားသတ်မှတ်ရန် အသုံးပြုသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ခဲတစ်ခု၏ အဖွင့်-ပတ်လမ်းဗို့အား-အက်ဆစ်ဘက်ထရီသည် 2.1V နှင့် နီးကပ်နေပြီး ၎င်း၏အမည်ခံဗို့အား 2.0V တွင် သတ်မှတ်ထားပါသည်။ ဇင့်-မန်းဂနိစ်ဘက်ထရီ၏ အမည်ခံဗို့အားမှာ 1.5V; နှင့် cadmium{8}}နီကယ်ဘက်ထရီနှင့် နီကယ်{9}}သတ္တုဟိုက်ဒိုက်ဘက်ထရီ၏ အမည်ခံဗို့အားမှာ 1.2V ဖြစ်သည်။

ပြည်တွင်းခုခံမှု

ဘက်ထရီ၏ အတွင်းခံ ခံနိုင်ရည်အား Internal Resistance (R_{အတွင်းပိုင်း}) သည် ဘက်ထရီမှတဆင့် စီးဆင်းလာသော လျှပ်စီးကြောင်းကို ရည်ညွှန်းသည်။ ဤအတွင်းပိုင်းခုခံမှုတွင် အဓိကအားဖြင့် အပိုင်းနှစ်ပိုင်းပါဝင်သည်- တစ်ခုသည် ပစ္စည်းကိုယ်တိုင်၏ ဂုဏ်သတ္တိကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ohmic အတွင်းခံခုခံမှုဖြစ်သည်။ အခြားတစ်ခုသည် electrochemical တုံ့ပြန်မှုကာလအတွင်း electrode မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ polarization ဖြစ်စဉ်မှထုတ်ပေးသောအပိုလာပိုလာဇေးရှင်းအတွင်းပိုင်းခုခံမှုဖြစ်သည်။

ohmic resistance (R₀) electrolyte လက္ခဏာများ၊ အမြှေးပါးဂုဏ်သတ္တိများနှင့် လျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းများကြောင့် ထိခိုက်ပါသည်။ electrolyte ပျော်ရည်တစ်ခု၏ ohmic resistance သည် ၎င်း၏ သီးခြားဖွဲ့စည်းမှု၊ အာရုံစူးစိုက်မှုအဆင့်နှင့် ပတ်ဝန်းကျင်အပူချိန်တို့နှင့် နီးကပ်စွာ ဆက်စပ်နေသည်။ ယေဘူယျအားဖြင့် ဘက်ထရီအတွက် electrolyte အာရုံစူးစိုက်မှုကို အမြင့်ဆုံး conductivity အကွာအဝေးအတွင်း ရွေးချယ်သည်။ အမြှေးပါး micropores မှ electrolyte ions ရွှေ့ပြောင်းခြင်းသို့ ဖြစ်ပေါ်လာသော ခံနိုင်ရည်အား အမြှေးပါးခုခံမှုဟုခေါ်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ အမြှေးပါး micropores များမှတဆင့် အိုင်းယွန်းများ ဖြတ်သန်းသွားသည့် ခံနိုင်ရည်အား အမြှေးပါးခုခံမှုဟုခေါ်သည်။ အမြှေးပါး၏ ohmic resistance သည် electrolyte အမျိုးအစား၊ အမြှေးပါးပစ္စည်း၊ porosity နှင့် pore tortuosity အတိုင်းအတာ စသည့်အချက်များနှင့် ဆက်စပ်နေသည်။ အစိုင်အခဲ-လျှပ်ကူးပစ္စည်းပေါ်ရှိ အဆင့်ဆင့်ခုခံမှုတွင် တက်ကြွသောပစ္စည်းအမှုန်အမွှားများ၏ ခံနိုင်ရည်၊ အမှုန်များကြား ထိတွေ့မှုခုခံမှု၊ တက်ကြွသောပစ္စည်းနှင့် လျှပ်ကူးပစ္စည်းဘောင်ကြား အဆက်အသွယ် ခုခံမှုနှင့် လျှပ်ကူးဘောင်ဘောင်များ၊ လျှပ်ကူးပစ္စည်း ဘတ်စ်ဘားများနှင့် တာမီနယ်များ၏ ခံနိုင်ရည်များ ပါဝင်သည်။ ထုတ်လွှတ်စဉ်အတွင်း၊ တက်ကြွသောပစ္စည်း၏ဖွဲ့စည်းမှုနှင့် ပုံသဏ္ဍာန်သည် ပြောင်းလဲနိုင်ပြီး ခံနိုင်ရည်အား သိသာထင်ရှားစွာပြောင်းလဲမှုများဖြစ်ပေါ်စေသည်။ အစိုင်အခဲ-အဆင့်ခံနိုင်ရည်ကို လျှော့ချရန်၊ အက်စီတလင်းအမည်းရောင်{11}}ဂရပ်ဖိုက်ကဲ့သို့သော လျှပ်ကူးပစ္စည်းအစိတ်အပိုင်းများကို ၎င်း၏လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်းကို တိုးမြှင့်ရန်အတွက် တက်ကြွသောပစ္စည်းသို့ မကြာခဏ ထည့်သွင်းကြသည်။ ဘက်ထရီတစ်လုံး၏ ohmic အတွင်းခံနိုင်ရည်သည် ၎င်း၏အရွယ်အစား၊ တပ်ဆင်မှုနှင့် ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံကဲ့သို့သော အချက်များနှင့်လည်း ဆက်စပ်နေသည်။ တပ်ဆင်မှု ပိုကျစ်လစ်လေလေ၊ လျှပ်ကူးပစ္စည်း အကွာအဝေး သေးငယ်လေ၊ ohmic အတွင်းခံအား လျော့နည်းလေဖြစ်သည်။

Polarization resistance (R) သည် အပြုသဘောနှင့် အနှုတ်လျှပ်ထရိုဒိတ်များတွင် electrochemical တုံ့ပြန်မှုများအတွင်း polarization ကြောင့် ဓာတုပါဝါရင်းမြစ်တစ်ခုတွင် ထုတ်ပေးသော အတွင်းခံနိုင်ရည်ကို ရည်ညွှန်းသည်။ Polarization resistance သည် electrochemical polarization နှင့် concentration polarization ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ခံနိုင်ရည်ပေါင်း ပေါင်းပါဝင်သည်။ ၎င်း၏ ပြင်းအားသည် တက်ကြွသောပစ္စည်းများ၊ လျှပ်ကူးပစ္စည်းဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ဘက်ထရီထုတ်လုပ်သည့် လုပ်ငန်းစဉ်များ၏ ဂုဏ်သတ္တိများအပေါ် လွှမ်းမိုးထားပြီး ဘက်ထရီ၏လည်ပတ်မှုအခြေအနေနှင့် အထူးနီးကပ်စွာ ဆက်စပ်နေသည်။ ထို့ကြောင့်၊ polarization resistance သည် discharge mode နှင့် discharge time တွင် ပြောင်းလဲမှုများနှင့်အတူ ပြောင်းလဲပါသည်။

လည်ပတ်ဗို့အား

ဝန်ဗို့အား သို့မဟုတ် ထုတ်လွှတ်ဗို့ဟုလည်းသိကြသော ဘက်ထရီ၏လည်ပတ်မှုဗို့အားသည် ပြင်ပဆားကစ်တစ်ခုမှတဆင့် စီးဆင်းလာသောအခါ ဘက်ထရီ၏အပြုသဘောနှင့်အနုတ်လက္ခဏာများအကြား ဖြစ်နိုင်ခြေကွာခြားချက်ကို ရည်ညွှန်းသည်။ ဘက်ထရီမှတဆင့် လျှပ်စီးကြောင်းများ စီးဆင်းလာသောအခါ၊ polarization resistance နှင့် ohmic resistance ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ခံနိုင်ရည်အား ကျော်လွှားရန်အတွက်၊ အမှန်တကယ် တိုင်းတာထားသော လည်ပတ်နေသော ဗို့အားတန်ဖိုးသည် အဖွင့်အပိတ်-ဆားကစ်ဗို့အားမရှိသော- load အခြေအနေအောက်တွင် အမြဲရှိနေပါသည်။

ညီမျှခြင်း (1.3) မှ တွေ့မြင်နိုင်သကဲ့သို့ ဘက်ထရီ၏ အတွင်းခံအား ကြီးမားလေ၊ ဘက်ထရီ၏ လည်ပတ်ဗို့အား လျော့နည်းလေဖြစ်ပြီး အမှန်တကယ် စွမ်းအင်ထွက်ရှိမှု သေးငယ်လေဖြစ်သည်။ ထင်ရှားသည်မှာ ဘက်ထရီ၏ အတွင်းခံအား တတ်နိုင်သမျှ သေးငယ်သင့်သည်။