X'inhi batterija tal-enerġija?
It-teknoloġija tal-batterija hija invenzjoni kbira bi storja mill-isbaħ u twila. L-Ingliż"Battery" tal-batterija dehret għall-ewwel darba fl-1749. Intuża għall-ewwel darba mill-inventur Amerikan Benjamin Franklin meta uża serje ta’ capacitors biex iwettaq esperimenti elettriċi. . Huwa uża l-aċidu sulfuriku dilwit bħala l-elettrolit biex isolvi l-problema tal-polarizzazzjoni tal-batterija u pproduċa l-ewwel batterija taż-żingu-ram mhux polarizzata li tista 'żżomm kurrent bilanċjat, magħrufa wkoll bħala l-& quot; Battery Daniel.&kwota;
Fl-1860, Plante ta' Franza'ivvintat batterija li tuża ċ-ċomb bħala elettrodu, li hija wkoll il-predeċessur ta' batterija tal-ħażna; fl-istess ħin, Franza's Lakeland ivvintat il-batterija tal-karbonju-żingu, li ġġib it-teknoloġija tal-batterija fil-qasam tal-batteriji niexfa.
L-użu kummerċjali tat-teknoloġija tal-batterija beda b'batteriji niexfa. Ġie ivvintat mill-British Hellerson fl-1887 u prodott bil-massa fl-Istati Uniti fl-1896. Fl-istess ħin, Thomas Edison ivvinta l-batterija tal-ħadid-nikil rikarikabbli fl-1890, li ġiet realizzata wkoll fl-1910. Produzzjoni tal-massa kummerċjalizzata.
Minn dakinhar, grazzi għall-kummerċjalizzazzjoni, it-teknoloġija tal-batterija tat bidu għal era ta 'avvanz rapidu. Thomas Edison ivvinta batteriji alkalini fl-1914, Schlecht u Akermann ivvintaw pjanċi sinterizzati għal batteriji tan-nikil-kadmju fl-1934, u Neumann żviluppa nikil issiġillat fl-1947. Batteriji tal-kadmju, Lew Urry (Energizer) żviluppaw batteriji alkalini żgħar fl-1949, us tagħha batteriji alkalini.
Wara li daħlet fis-snin sebgħin, it-teknoloġija tal-batterija ġiet affettwata mill-kriżi tal-enerġija u żviluppata gradwalment fid-direzzjoni tal-qawwa fiżika. Minbarra l-avvanz kontinwu tat-teknoloġija taċ-ċelloli solari li deher fl-1954, il-batteriji tal-litju u l-batteriji tal-idrur tan-nikil-metall ġew ivvintati u kkummerċjalizzati gradwalment.
X'inhi batterija tal-enerġija? Id-differenza bejnha u l-batteriji ordinarji
Is-sors tal-enerġija ta 'vetturi tal-enerġija ġodda huwa ġeneralment ibbażat prinċipalment fuq batteriji tal-enerġija. Il-batterija tal-enerġija hija fil-fatt tip ta 'sors ta' enerġija li jipprovdi s-sors tal-enerġija għat-trasport. Id-differenzi ewlenin bejnha u l-batteriji ordinarji huma:
1. Differenti fin-natura
Il-batterija tal-enerġija tirreferi għall-batterija li tipprovdi enerġija għat-trasport, ġeneralment relattiva għall-batterija żgħira li tipprovdi enerġija għal tagħmir elettroniku portabbli; filwaqt li l-batterija ordinarja hija tip ta 'metall tal-litju jew liga tal-litju bħala l-materjal tal-elettrodu negattiv, bl-użu ta' soluzzjoni ta 'elettroliti mhux milwiema Il-batterija primarja hija differenti mill-batterija tal-jone tal-litju u l-batterija tal-polimer tal-jone tal-litju.
Tnejn, il-kapaċità tal-batterija hija differenti
Fil-każ ta 'batteriji ġodda, uża miter ta' skariku biex tittestja l-kapaċità tal-batterija. Ġeneralment, il-kapaċità tal-batteriji tal-enerġija hija ta 'madwar 1000-1500mAh; filwaqt li l-kapaċità tal-batteriji ordinarji hija 'l fuq minn 2000mAh, u xi wħud jistgħu jilħqu 3400mAh.
Tlieta, il-qawwa ta 'kwittanza hija differenti
Batterija ta 'enerġija ta' 4200mAh tista 'tneħħi l-enerġija fi ftit minuti biss, iżda batteriji ordinarji jistgħu'ma jagħmluha xejn, għalhekk il-kapaċità ta' skarigu ta 'batteriji ordinarji hija kompletament inkomparabbli mal-batteriji tal-enerġija. L-akbar differenza bejn batterija tal-enerġija u batterija ordinarja hija l-qawwa kbira ta 'skarika tagħha u enerġija speċifika għolja. Peress li l-batterija tal-enerġija tintuża prinċipalment għall-provvista tal-enerġija tal-vettura, għandha qawwa ta 'skarika ogħla minn batteriji ordinarji.
Erba ', applikazzjonijiet differenti
Il-batteriji li jipprovdu l-qawwa tas-sewqan għall-vetturi elettriċi jissejħu batteriji tal-enerġija, inklużi batteriji tradizzjonali taċ-ċomb-aċidu, batteriji tal-idrur tal-metall tan-nikil, u l-batterija tal-enerġija tal-jone tal-litju emerġenti, li huma maqsuma f'batteriji tal-enerġija tat-tip tal-enerġija (vetturi ibridi) u Batteriji tal-enerġija tat-tip tal-enerġija (Vetturi elettriċi puri); Batteriji tal-litju użati fi prodotti elettroniċi tal-konsumatur bħal telefowns ċellulari u kompjuters notebook ġeneralment jissejħu batteriji tal-litju biex jiddistingwuhom minn batteriji tal-enerġija użati f'vetturi elettriċi.
It-tipi ewlenin attwali ta 'batteriji tal-enerġija
It-teknoloġija tal-batterija taċ-ċomb-aċidu, it-teknoloġija tal-batterija tan-nikil-idroġenu, it-teknoloġija taċ-ċelloli tal-fjuwil, u t-teknoloġija tal-batterija tal-litju għadhom it-teknoloġiji mainstream prinċipali fis-suq.
Batteriji taċ-ċomb-aċidu
Il-batterija taċ-ċomb-aċidu għandha l-itwal storja ta 'applikazzjoni u l-aktar teknoloġija matura. Hija l-batterija bl-inqas spiża u prezz, u kisbet produzzjoni tal-massa. Fost dawn, il-batterija taċ-ċomb-aċidu ssiġillata regolata bil-valv (VRLA) darba saret batterija importanti tal-enerġija tal-vettura, li ntużat fl-EV u l-HEV żviluppati minn ħafna kumpaniji tal-karozzi Ewropej u Amerikani, bħal Saturn u EVI żviluppati minn GM f' is-snin 80 u 90, rispettivament. Karozzi elettriċi, eċċ.
Madankollu, batteriji taċ-ċomb-aċidu għandhom enerġija speċifika baxxa, ħajja qasira tal-batterija, rata għolja ta 'awto-skarika, u ħajja ta' ċiklu baxx; iċ-ċomb ewlieni tal-materja prima tagħhom huwa tqil, u t-tniġġis ambjentali tal-metall tqil jista 'jseħħ waqt il-produzzjoni u r-riċiklaġġ. Għalhekk, fil-preżent, il-batteriji taċ-ċomb-aċidu jintużaw prinċipalment għall-apparati tat-tqabbid meta jinbdew il-karozzi, u tagħmir żgħir bħal roti elettriċi.
Batteriji NiMH
Il-batteriji Ni/MH għandhom reżistenza tajba għal overcharge u overdischarge. M'hemm l-ebda problema ta 'tniġġis tal-metall tqil, u mhux se jkun hemm żieda jew tnaqqis fl-elettroliti matul il-proċess tax-xogħol, li jista' jikseb disinn issiġillat u mingħajr manutenzjoni. Meta mqabbla ma 'batteriji taċ-ċomb-aċidu u batteriji tan-nikil-kadmju, il-batteriji tan-nikil-idroġenu għandhom enerġija speċifika ogħla, qawwa speċifika u ħajja taċ-ċiklu.
L-iżvantaġġ huwa li l-batterija għandha effett ta 'memorja fqir, u bil-progress taċ-ċiklu ta' ħlas u skariku, il-liga tal-ħażna tal-idroġenu titlef gradwalment il-kapaċità katalitika tagħha, u l-pressjoni interna tal-batterija tiżdied gradwalment, li taffettwa l-użu tal- batterija. Barra minn hekk, il-prezz għali tal-metall tan-nikil iwassal ukoll għal spejjeż ogħla.
F'termini ta 'materjali ewlenin, il-batteriji tal-idrur tan-nikil-metall huma magħmulin prinċipalment minn elettrodu pożittiv, elettrodu negattiv, separatur u elettrolit. L-elettrodu pożittiv huwa elettrodu tan-nikil (Ni(OH)2); l-elettrodu negattiv ġeneralment juża idrur tal-metall (MH); l-elettrolit huwa prinċipalment likwidu, u l-komponent ewlieni huwa l-idroġenu. Ossidu tal-potassju (KOH). Fil-preżent, il-fokus tar-riċerka tal-batterija tan-nikil-idroġenu huwa prinċipalment fuq il-materjali tal-elettrodi pożittivi u negattivi, u r-riċerka u l-iżvilupp tat-teknoloġija tiegħu huma relattivament maturi.
Il-batteriji Ni-MH għall-vetturi ġew prodotti u użati bil-massa, u huma t-tip ta 'batteriji tal-vetturi l-aktar użati fl-iżvilupp ta' vetturi ibridi. L-aktar rappreżentant tipiku huwa t-Toyota Prius, li bħalissa hija l-akbar vettura ibrida prodotta bil-massa. PEVE, impriża konġunta bejn Toyota u Panasonic, bħalissa hija l-akbar manifattur fid-dinja'tal-batteriji tal-enerġija tan-nikil-idroġenu.
Issa li l-batteriji tan-nikil-idrur tal-metall irtiraw mill-gradi tal-batteriji tal-enerġija mainstream, għaliex Toyota teħel mal-kamp tal-batterija tan-nikil-idrur tal-metall?
Dan irid jitkellem dwar l-akbar vantaġġ tal-batterija Ni-MH: super durabilità!
Ladarba l-midja Amerikana famuża tal-karozzi wettqet test komparattiv fuq Prius tal-ewwel ġenerazzjoni li kienet ilha tintuża għal għaxar snin. Ir-riżultati tat-test juru li wara 10 snin ta 'sewqan ta' 330,000 kilometru għall-mudell Prius tal-ewwel ġenerazzjoni b'batteriji tal-idrur tan-nikil-metall, meta mqabbla mad-dejta tal-karozza l-ġdida, kemm il-prestazzjoni tal-konsum tal-fjuwil kif ukoll il-prestazzjoni tal-enerġija jibqgħu fl-istess livell. Is-sistema ibrida u l-pakkett tal-batterija Ni-MH għadhom jaħdmu b'mod normali.
Barra minn hekk, anke wara li ġriet 330,000 kilometru f’għaxar snin ta’ użu, din il-Prius tal-ewwel ġenerazzjoni qatt ma kellha xi problemi bil-pakkett tal-batterija tal-idrur tal-metall tan-nikil. Għaxar snin ilu, in-nies staqsew is-sitwazzjoni li d-degradazzjoni tal-kapaċità tal-batterija taffettwa ħafna l-konsum tal-fjuwil u l-prestazzjoni tal-enerġija. Lanqas&ma wrietx. Minn dan il-lat, il-Ġappuniżi li dejjem kienu rigorużi u konservattivi għandhom ir-raġunijiet uniċi tagħhom għall-imħabba tagħhom għall-batteriji tan-nikil-idroġenu.
Iċ-ċellula tal-fjuwil
Iċ-ċellula tal-fjuwil hija mezz ta 'ġenerazzjoni ta' enerġija li tikkonverti direttament l-enerġija kimika fil-fjuwil u l-ossidant f'enerġija elettrika. Il-fjuwil u l-arja jiddaħħlu fiċ-ċellula tal-fjuwil separatament, u jiġi prodott l-elettriku. Minn barra, għandu elettrodi pożittivi u negattivi u elettroliti, eċċ., Bħal batterija, iżda fil-fatt ma jistax"ħażna" imma a"power plant".
Meta mqabbla ma 'batteriji kimiċi ordinarji, iċ-ċelloli tal-fjuwil jistgħu jissupplimentaw il-fjuwil, ġeneralment idroġenu. Xi ċelloli tal-fjuwil jistgħu jużaw il-metanu u l-gażolina bħala fjuwil, iżda ġeneralment huma ristretti għal applikazzjonijiet industrijali bħal impjanti tal-enerġija u forklifts. Il-prinċipju bażiku ta 'ċellula tal-fjuwil tal-idroġenu huwa r-reazzjoni inversa tal-elettroliżi tal-ilma. L-idroġenu u l-ossiġnu huma fornuti lill-anodu u lill-katodu rispettivament. Wara li l-idroġenu jinfirex mill-anodu u jirreaġixxi ma 'l-elettrolit, l-elettroni jiġu rilaxxati fil-katodu permezz ta' tagħbija esterna.
Il-prinċipju ta 'ħidma ta' ċellula tal-fjuwil tal-idroġenu huwa: tibgħat gass tal-idroġenu lill-pjanċa tal-anodu (elettrodu negattiv) taċ-ċellula tal-fjuwil. Wara l-azzjoni tal-katalizzatur (platinu), elettron fl-atomu tal-idroġenu jiġi separat, u l-jone tal-idroġenu (proton) li tilef l-elettron jgħaddi mill-proton. Il-membrana tal-iskambju tilħaq il-pjanċa tal-katodu (elettrodu pożittiv) taċ-ċellula tal-fjuwil, u l-elettroni ma jistgħux jgħaddu mill-membrana tal-iskambju tal-protoni. Dan l-elettron jista 'biss jgħaddi miċ-ċirkwit estern biex jilħaq il-pjanċa tal-katodu taċ-ċellula tal-fjuwil, u b'hekk jiġġenera kurrent fiċ-ċirkwit estern.
Wara li l-elettroni jilħqu l-pjanċa tal-katodu, jerġgħu jikkombinaw ma 'atomi ta' ossiġnu u jonji ta 'l-idroġenu biex jiffurmaw ilma. Peress li l-ossiġnu fornut lill-pjanċa tal-katodu jista 'jinkiseb mill-arja, sakemm il-pjanċa tal-anodu tkun kontinwament fornuta bl-idroġenu, il-pjanċa tal-katodu tiġi fornuta bl-arja, u l-fwar tal-ilma jittieħed fil-ħin, l-enerġija elettrika tista' tkun kontinwament fornuti.
L-elettriku ġġenerat miċ-ċellula tal-fjuwil huwa fornut lill-mutur elettriku permezz ta 'inverters, kontrolluri u apparati oħra, u mbagħad ir-roti huma misjuqa biex iduru permezz tas-sistema ta' trasmissjoni, fus tas-sewqan, eċċ., Sabiex il-vettura tkun tista 'ssuq fit-triq. Meta mqabbel ma 'vetturi tradizzjonali, l-effiċjenza tal-konverżjoni tal-enerġija tal-vetturi taċ-ċelloli tal-fjuwil hija għolja daqs 60 sa 80%, li hija 2 sa 3 darbiet dik tal-magni tal-kombustjoni interna.
Il-karburant taċ-ċellula tal-karburant huwa idroġenu u ossiġnu, u l-prodott huwa ilma nadif. Ma jipproduċix monossidu tal-karbonju u dijossidu tal-karbonju, u lanqas ma jarmu kubrit u partikuli. Għalhekk, il-vetturi taċ-ċelluli tal-fjuwil tal-idroġenu huma tassew vetturi b'emissjonijiet żero u tniġġis żero, u l-fjuwil tal-idroġenu huwa s-sors tal-enerġija tal-vettura perfetta!
