Лити батерейг хөнгөн цагаан бүрхүүл ашиглах үндсэн шалтгааныг хөнгөн, зэврэлтэнд тэсвэртэй, дамжуулалт сайтай, боловсруулалтын сайн үзүүлэлттэй, хямд өртөгтэй, дулаан ялгаруулах чадвар сайтай гэх мэтээр нарийвчлан шинжилж болно.
1. Хөнгөн жинтэй
• Бага нягтрал: Хөнгөн цагааны нягт нь ойролцоогоор 2,7 г/см³ буюу гангийнхаас хамаагүй бага буюу 7,8 г/см³ орчим байна. Гар утас, зөөврийн компьютер, цахилгаан машин зэрэг өндөр эрчим хүчний нягтрал, хөнгөн жинтэй электрон төхөөрөмжүүдэд хөнгөн цагаан бүрхүүл нь нийт жинг үр дүнтэй бууруулж, тэсвэр тэвчээрийг сайжруулдаг.
2. Зэврэлтэнд тэсвэртэй
• Өндөр хүчдэлийн орчинд дасан зохицох чадвар: Гурвалсан материал, лити кобальт исэл зэрэг лити батерейны эерэг электродын материалын ажлын хүчдэл харьцангуй өндөр (3.0-4.5V). Энэ боломжит үед хөнгөн цагаан нь цаашдын зэврэлтээс сэргийлэхийн тулд гадаргуу дээр нягт хөнгөн цагаан ислийн (Al₂O₃) идэвхгүй хальс үүсгэдэг. Өндөр даралтын дор ган нь электролитийн нөлөөгөөр амархан зэвэрдэг тул батерейны гүйцэтгэл муудаж, гоожиж байдаг.
• Электролитийн зохицол: Хөнгөн цагаан нь LiPF₆ зэрэг органик электролитуудад химийн сайн тогтвортой байдлыг хангадаг бөгөөд удаан хугацаагаар хэрэглэхэд урвалд ордоггүй.
3. Дамжуулах чадвар ба бүтцийн зураг төсөл
• Гүйдлийн коллекторын холболт: Хөнгөн цагааныг эерэг электродын гүйдэл цуглуулагч (хөнгөн цагаан тугалган цаас гэх мэт) илүүд үздэг. Хөнгөн цагаан бүрхүүл нь эерэг электродтой шууд холбогдож, дотоод бүтцийг хялбарчилж, эсэргүүцлийг бууруулж, эрчим хүч дамжуулах үр ашгийг дээшлүүлдэг.
• Бүрхүүлийн цахилгаан дамжуулах чанарт тавигдах шаардлага: Зайны зарим загварт хөнгөн цагаан бүрхүүл нь цахилгаан дамжуулах чанар болон хамгаалалтын функцтэй цилиндр хэлбэртэй батерей зэрэг одоогийн замын нэг хэсэг юм.
4. Боловсруулалтын гүйцэтгэл
• Маш сайн уян хатан чанар: Хөнгөн цагаан нь тамга дарах, сунгахад хялбар бөгөөд дөрвөлжин ба зөөлөн батерейны хөнгөн цагаан хуванцар хальс зэрэг нарийн төвөгтэй хэлбэрийн томоохон хэмжээний үйлдвэрлэлд тохиромжтой. Ган бүрхүүл нь боловсруулахад хэцүү бөгөөд өндөр өртөгтэй байдаг.
• Битүүмжлэх баталгаа: Хөнгөн цагаан бүрхүүлийн гагнуурын технологи нь лазер гагнуур гэх мэт боловсорч гүйцсэн бөгөөд энэ нь электролитийг үр дүнтэй битүүмжлэх, чийг ба хүчилтөрөгч орохоос сэргийлж, батерейны ашиглалтын хугацааг уртасгах боломжтой.
5. Дулааны зохицуулалт
• Дулаан тараах өндөр үр ашиг: Хөнгөн цагааны дулаан дамжилтын илтгэлцүүр (ойролцоогоор 237 Вт/м·К) нь гангийнхаас (ойролцоогоор 50 Вт/м·К) хамаагүй өндөр байдаг нь батерейг ажиллах үед дулааныг хурдан гадагшлуулах, дулааны алдагдах эрсдэлийг бууруулахад тусалдаг.
6. Зардал ба эдийн засаг
• Материал ба боловсруулалтын зардал бага: Хөнгөн цагааны түүхий эдийн үнэ дунд зэрэг, боловсруулах эрчим хүчний зарцуулалт бага тул их хэмжээний үйлдвэрлэл явуулахад тохиромжтой. Үүний эсрэгээр, зэвэрдэггүй ган гэх мэт материалууд илүү үнэтэй байдаг.
7. Аюулгүй ажиллагааны загвар
• Даралт бууруулах механизм: Хөнгөн цагаан бүрхүүл нь цилиндр хэлбэртэй батерейны CID эргүүлэх бүтэц гэх мэт аюулгүйн хавхлагыг зохион бүтээснээр хэт их цэнэглэлт эсвэл дулааны гүйлтийн үед дотоод даралтыг суллаж, дэлбэрэлтээс сэргийлж чаддаг.
8. Үйлдвэрлэлийн практик ба стандартчилал
• 1991 онд Sony-ийн гаргасан 18650 батерей зэрэг литийн батерейг арилжааны эхэн үеэс эхлэн хөнгөн цагаан бүрхүүлийг өргөнөөр ашиглаж, боловсорч гүйцсэн аж үйлдвэрийн сүлжээ, техникийн стандартыг бүрдүүлж, үндсэн байр сууриа улам бэхжүүлсэн.
Үргэлж үл хамаарах зүйлүүд байдаг. Зарим онцгой тохиолдолд ган бүрхүүлийг бас ашигладаг.
Зарим цахилгаан батерей эсвэл байгаль орчны эрс тэс хэрэглээ гэх мэт маш өндөр механик бат бэхийн шаардлага бүхий зарим хувилбарт никель бүрсэн ган бүрхүүл ашиглаж болох боловч өртөг нь жин, өртөг нь нэмэгддэг.
Дүгнэлт
Хөнгөн цагаан бүрхүүл нь хөнгөн жинтэй, зэврэлтэнд тэсвэртэй, сайн дамжуулалт, боловсруулалтад хялбар, дулаан ялгаруулах чадвар сайтай, хямд өртөгтэй, гүйцэтгэл, аюулгүй байдал, эдийн засгийн шаардлагыг төгс тэнцвэржүүлдэг тул лити батерейны хамгийн тохиромжтой сонголт болсон.
Шуудангийн цаг: 2025 оны 2-р сарын 17
