Шчолачныя і вугляродна-цынкавыя батарэі часта сустракаюцца ў многіх прыладах з аўтаномным харчаваннем.Аднак калі акумулятар разрадзіцца, ён больш не можа быць выкарыстаны і выкідваецца.Паводле ацэнак, штогод ва ўсім свеце вырабляецца і прадаецца каля 15 мільярдаў акумулятараў.Большая частка трапляе на звалкі, а частка перапрацоўваецца ў каштоўныя металы.Аднак, нягледзячы на тое, што гэтыя батарэі непрыдатныя, у іх звычайна засталося мала энергіі.На самай справе каля паловы з іх змяшчае да 50% энергіі.
Нядаўна група даследчыкаў з Тайваня даследавала магчымасць здабывання гэтай энергіі з аднаразовых (або першасных) адпрацаваных батарэек.Каманда пад кіраўніцтвам прафесара Лі Цзяньсіна з Універсітэта Чэнда на Тайвані засяродзіла свае даследаванні на гэтым аспекце, каб прасоўваць эканоміку замкнёнага цыкла для адпрацаваных батарэй.
У сваім даследаванні даследчыкі прапануюць новы метад пад назвай Адаптыўны імпульсны разрад (SAPD), які можна выкарыстоўваць для вызначэння аптымальных значэнняў двух ключавых параметраў (частаты імпульсаў і працоўнага цыклу), якія: Гэты параметр вызначае ток разраду.выкінуты акумулятар.акумулятар.Прасцей кажучы, высокі ток разраду адпавядае вялікай колькасці адноўленай энергіі.
«Аднаўленне невялікай колькасці рэшткавай энергіі з бытавых батарэй з'яўляецца адпраўной кропкай для скарачэння адходаў, а прапанаваны метад рэкуперацыі энергіі з'яўляецца эфектыўным інструментам для паўторнага выкарыстання вялікай колькасці выкінутых першасных батарэй», - сказаў прафесар Лі, тлумачачы абгрунтаванне свайго даследавання. .апублікавана ў IEEE Transactions on Industrial Electronics.
Акрамя таго, даследчыкі пабудавалі апаратны прататып для прапанаванага імі метаду аднаўлення астатняй ёмістасці акумулятарнага блока, здольнага ўтрымліваць ад 6 да 10 акумулятараў розных марак.Ім удалося аднавіць 798–1455 Дж энергіі з эфектыўнасцю аднаўлення 33–46%.
Для выкінутых першасных клетак даследчыкі выявілі, што метад разраду кароткага замыкання (SCD) меў найбольшую хуткасць разраду ў пачатку цыкла разраду.Аднак метад SAPD паказаў больш высокую хуткасць разраду ў канцы цыклу разраду.Пры выкарыстанні метадаў SCD і SAPD рэкуперацыя энергіі складае 32% і 50% адпаведна.Аднак, калі гэтыя метады спалучаюцца, можна аднавіць 54% энергіі.
Для далейшай праверкі мэтазгоднасці прапанаванага метаду мы выбралі некалькі выкінутых батарэек АА і ААА для аднаўлення энергіі.Каманда можа паспяхова аднаўляць 35–41% энергіі з адпрацаваных акумулятараў.«Хоць, здаецца, няма пераваг у спажыванні невялікай колькасці энергіі ад адной выкінутай батарэі, адноўленая энергія значна павялічваецца, калі выкарыстоўваецца вялікая колькасць выкінутых батарэй», - сказаў прафесар Лі.
Даследчыкі мяркуюць, што можа быць прамая залежнасць паміж эфектыўнасцю перапрацоўкі і пакінутай ёмістасцю выкінутых батарэек.Адносна будучага ўплыву іх працы, прафесар Лі мяркуе, што «распрацаваныя мадэлі і прататыпы могуць быць ужытыя да іншых тыпаў батарэй, акрамя AA і AAA.У дадатак да розных тыпаў першасных батарэй можна таксама вывучаць акумулятарныя батарэі, такія як літый-іённыя батарэі.каб даць больш інфармацыі пра адрозненні паміж рознымі батарэямі».
Час публікацыі: 12 жніўня 2022 г
