მშრალი ელემენტების გამოყენება

ჟორჟ ლეკლანშის მიერ 1866 წელს მშრალი ელემენტის ბატარეის გამოგონებამ ტექნოლოგიაში ინოვაციების ახალი სამყარო გახსნა. იმ დროიდან, მშრალ ელემენტთა ბატარეებმა უხვად გამოიყენა ენერგიის წყაროებად. მასალები, როგორიცაა ნიკელი, ნახშირბადი, კადმიუმი, თუთია და ტყვია, გამოიყენება მშრალი უჯრედების სხვადასხვა დიზაინისა და შესაძლებლობების დასამზადებლად.

მშრალი ელემენტები გამოჩნდება, როგორც ყველაზე ხშირად გამოყენებული ელემენტის ტიპი ელექტრონული მოწყობილობების ენერგიის მისაღებად. დრექსელის უნივერსიტეტის თანახმად, მშრალი უჯრედის დიზაინი ოთხი სხვადასხვა მოდელით გამოირჩევა, ზოგი მოდელი უფრო შესაფერისია გარკვეული მოწყობილობებისთვის, ვიდრე სხვები. ტუტე ბატარეებს აქვთ 1.5 ვოლტი თითო უჯრედში. ზომის გამოჩნდება AA, AAA, C, D და 9 ვოლტი. ტუტეები უზრუნველყოფს მაღალი სიმძლავრის გამოსავალს და შენახვის ხანგრძლივობას, რაც მათ იდეალურს ხდის მცირე ზომის ხელსაწყოებისთვის, როგორიცაა:

• კალკულატორები
  
• კამერები
  
• საათები
  
• საათები

ლითიუმის ბატარეებს აქვთ 3 ვოლტიანი სიმძლავრე თითო უჯრედში, თუმცა შენახვის ვადა შეიძლება განსხვავდებოდეს მოწყობილობის გამოყენების მიხედვით. მოწყობილობები, როგორიცაა კამერები და კვამლის სიგნალები, საუკეთესოდ მუშაობს ლითიუმის ბატარეებთან, იმის გამო, რომ საჭიროა მინიმალური გამომავალი ყოველი გამოყენება. ნიკელ-კადმიუმის ბატარეები აწარმოებენ 1,2 ვოლტს თითო უჯრედში, თუმცა ეს უჯრედები მუდმივად იყენებენ ტუტეებზე უკეთეს მდგომარეობას და უჯრედები იტენება. ტყვიის მჟავა ბატარეები მანქანის ბატარეებს ჰგავს, თუ როგორ არის შეფუთული, მინიმალური გაჟონვის პოტენციალით. ტყვიის მჟავას ელემენტებს აქვთ 2 ვოლტიანი გამომავალი თითო უჯრედში, ისევე როგორც ლითიუმის ბატარეები, საუკეთესოდ მუშაობს მოწყობილობებზე, როგორიცაა CD პლეერი და ვიდეოკამერები, რომელთა გამოყენებისას მინიმალური გამომავალია.

მცირე ზომის მცირე ძრავების დიზაინს შეუძლია გამოაკლდეს მშრალი უჯრედის ელემენტის წყაროები, რომლებიც განსხვავდება ზომით, რაც დამოკიდებულია ძრავის ენერგიის საჭირო რაოდენობაზე. პირდაპირი დენის (DC) ძრავა მოდის ორ დიზაინში - ჯაგრისის ძრავა და ძაფის გარეშე ძრავა. ორი საავტომობილო სტილი განსხვავდება იმით, თუ როგორ იცვლება ისინი მიმდინარე ენერგიის საჭიროებისას. ჯაგრისის ძრავები ჯაგრისებს ეყრდნობა ერთი მიმდინარეობიდან მეორეზე გადასასვლელად, ხოლო ფუნჯი ძრავები იყენებენ ელექტრონულ კომუტატორებს. მშრალი უჯრედების ერთეულები მიმართავენ ძრავას, რომელიც საჭიროა ძრავის ჩასართავად, ეს არის ის, თუ როგორ აწარმოებენ ძრავები კინეტიკურ ენერგიას. დრექსელის უნივერსიტეტის თანახმად, მშრალი უჯრედების ტიპები, რომლებიც გამოიყენება მცირე საავტომობილო მოწყობილობებში, მოიცავს ნიკელ-ლითონის ჰიდრიდს, ტყვიის მჟავას გელს და ნიკელ-კადმიუმს. მცირე ზომის ძრავები სხვადასხვა მოწყობილობებში გვხვდება, ზოგიერთ მათგანში შედის დენის ხელსაწყოები, რობოტები, ინვალიდის ეტლები, გოლფის ურიკები და კომპიუტერის მყარი დისკები.

მშრალი ელემენტები, რომლებიც გამოიყენება დიდი ძრავების დიზაინში, მოხმარების სამ კატეგორიას განეკუთვნება - ავტომობილები, საზღვაო და ღრმა ციკლი. დრექსელის უნივერსიტეტის თანახმად, ჰიბრიდული საავტომობილო მშრალი ელემენტი შედგება ნიკელის ლითონის ჰალოგენის, ნიკელის ლითონის ჰიდრიდისა და ლითიუმის იონის მასალებისაგან, რომლებიც რეგულარულად ივსება. საზღვაო ტიპის დიზაინები გამოჩნდება კატარღებში, RV– ებში და სამხედრო თვითმფრინავებში. ღრმა ციკლის უჯრედების დიზაინები ასევე ფუნქციონირებს მზისა და ელექტრო ენერგიის წყაროების და გენერატორული ენერგიის წყაროების საშუალებით. RV რესურსის გვერდის თანახმად, უჯრედის დიზაინის განსხვავებები ჩნდება იმ გზით, თუ როგორ ხდება უჯრედების აღება მათში არსებული ენერგიის გამოყენებით. სხვადასხვა მასალები გამოიყენება ბატარეის რეალური პალატის ან პალატის ასაგებად. შედეგად, თითოეულ კატეგორიას აქვს განსხვავებული გამოყენების შესაძლებლობები. ამის მაგალითია ის, თუ როგორ იძლევა ღრმა ციკლის დიზაინი გენერატორის მოწყობილობებისთვის საჭირო მუდმივად მაღალ შედეგებს.