Mi az a teljesítmény akkumulátor? Mi a különbség az elektromos akkumulátor és a normál akkumulátor között?
Az akkumulátor technológia egy nagyszerű találmány, csodálatos és hosszú múlttal. Az angol"Akkumulátor" Először 1749-ben jelent meg. Benjamin Franklin amerikai feltaláló használta először, amikor egy sor kondenzátort használt elektromos kísérletek elvégzésére. . Híg kénsavat használt elektrolitként az akkumulátor polarizációs problémájának megoldására, és elkészítette az első nem polarizált cink-réz akkumulátort, amely kiegyensúlyozott áramot képes fenntartani, más néven"Daniel akkumulátor."
1860-ban Franciaország's Plante feltalált egy akkumulátort ólom elektródával, amely egyben a tároló akkumulátor elődje is volt; ugyanakkor Franciaország's Recrans feltalálta a szén-cink akkumulátort, amellyel az akkumulátortechnológiát a szárazelemek területére hozta.
Az akkumulátor technológia kereskedelmi alkalmazása a szárazelemekkel kezdődött. A brit Hellerson találta fel 1887-ben, és 1896-ban sorozatgyártásra került az Egyesült Államokban. Ugyanekkor Thomas Edison 1890-ben feltalálta az újratölthető vas-nikkel akkumulátort, amelyet 1910-ben meg is valósítottak. A tömeggyártás kereskedelmi forgalomba került.
Azóta a kereskedelmi forgalomba hozatalnak köszönhetően az akkumulátortechnológia a gyors fejlődés korszakát nyitotta meg. Thomas Edison 1914-ben találta fel az alkáli elemeket, Schlecht és Akermann 1934-ben találta fel a szinterezett lemezeket a nikkel-kadmium elemekhez, Neumann pedig 1947-ben fejlesztette ki a zárt nikkelt. A kadmium elemeket, Lew Urry (Energizer) 1949-ben, az új korszakban fejlesztette ki a kis alkáli elemeket. alkáli elemek.
Az 1970-es évekbe lépés után az akkumulátortechnológiát az energiaválság érintette, és fokozatosan a fizikai hatalom irányába fejlődött. A napelem-technológia 1954-ben megjelent folyamatos fejlődése mellett fokozatosan feltalálták és kereskedelmi forgalomba kerültek a lítium akkumulátorok és a nikkel-fém-hidrid akkumulátorok.
Mi az a teljesítmény akkumulátor? A különbség közte és a hagyományos akkumulátorok között
Az új energetikai járművek energiaforrása általában főként akkumulátorokon alapul. Az akkumulátor valójában egyfajta energiaforrás, amely a szállításhoz biztosítja az áramforrást. A fő különbségek közte és a hagyományos akkumulátorok között a következők:
1. Különböző jellegű
Teljesítményű akkumulátor a szállításhoz energiát biztosító akkumulátorra vonatkozik, általában a hordozható elektronikus berendezések számára energiát biztosító kis akkumulátorhoz képest; míg a közönséges akkumulátor egyfajta lítium-fém vagy lítiumötvözet, mint negatív elektróda anyaga, nem vizes elektrolit oldattal. Az elsődleges akkumulátor különbözik az újratölthető lítium-ion akkumulátortól és a lítium-ion polimer akkumulátortól.
Másodszor, az akkumulátor kapacitása eltérő
Új akkumulátorok esetén használjon lemerülésmérőt az akkumulátor kapacitásának ellenőrzéséhez. Általában az akkumulátorok kapacitása körülbelül 1000-1500 mAh; míg a közönséges akkumulátorok kapacitása meghaladja a 2000 mAh-t, egyesek pedig elérhetik a 3400 mAh-t.
Három, a kisülési teljesítmény más
Egy 4200 mAh-s akkumulátor néhány perc alatt lemeríti az energiát, de a hagyományos akkumulátorok' egyáltalán nem, így a hagyományos akkumulátorok kisütési kapacitása teljesen összehasonlíthatatlan a nagy teljesítményű akkumulátorokkal. A legnagyobb különbség a nagy teljesítményű akkumulátor és a közönséges akkumulátor között a nagy kisütési teljesítménye és a nagy fajlagos energiája. Mivel az akkumulátort főként járművek energiaellátására használják, nagyobb a kisülési teljesítménye, mint a hagyományos akkumulátoroknak.
Négy, különböző alkalmazások
Az elektromos járművek hajtási energiáját biztosító akkumulátorokat energiaakkumulátoroknak nevezzük, ideértve a hagyományos ólom-savas akkumulátorokat, nikkel-fém-hidrid akkumulátorokat és a feltörekvő lítium-ion akkumulátorokat, amelyek teljesítmény típusú akkumulátorokra (hibrid járművek) és energia típusú akkumulátorok (Tisztán elektromos járművek); A fogyasztói elektronikai termékekben, például mobiltelefonokban és notebook számítógépekben használt lítium akkumulátorokat általában lítium akkumulátoroknak nevezik, hogy megkülönböztessék őket az elektromos járművekben használt akkumulátoroktól.
Az akkumulátorok jelenlegi fő típusai
Az ólom-savas akkumulátor-technológia, a nikkel-hidrogén-akkumulátor-technológia, az üzemanyagcellás-technológia és a lítium-akkumulátor-technológia még mindig a fő technológia a piacon.
Ólom-savas akkumulátorok
Az ólom-savas akkumulátor a leghosszabb alkalmazási múlttal és a legfejlettebb technológiával rendelkezik. Ez az akkumulátor a legalacsonyabb költséggel és árral, és tömeggyártást ért el. Közülük a szelepvezérlésű zárt ólom-savas akkumulátor (VRLA) egykor fontos járműakkumulátorrá vált, amelyet számos európai és amerikai autógyártó cég, például a GM által kifejlesztett Saturn és EVI használt EV-ben és HEV-ben. az 1980-as, illetve 1990-es években. Elektromos autók stb.
Az ólom-savas akkumulátorok azonban alacsony fajlagos energiával, rövid akkumulátor-élettartammal, magas önkisülési sebességgel és alacsony ciklusidővel rendelkeznek; fő nyersanyaguk az ólom, a gyártás és az újrahasznosítás során nehézfém-környezetszennyezés léphet fel. Ezért jelenleg az ólom-savas akkumulátorokat főként autók indításakor gyújtóberendezésekhez és kisméretű berendezésekhez, például elektromos kerékpárokhoz használják.
NiMH akkumulátorok
A Ni/MH akkumulátorok jól ellenállnak a túltöltésnek és a túlkisülésnek. Nincs nehézfémszennyezési probléma, és a munkafolyamat során sem emelkedik, sem csökken az elektrolit mennyisége, amivel tömített és karbantartásmentes kialakítás érhető el. Az ólom-savas akkumulátorokhoz és nikkel-kadmium akkumulátorokhoz képest a nikkel-hidrogén akkumulátorok fajlagos energiája, fajlagos teljesítménye és élettartama magasabb.
Hátránya, hogy az akkumulátor gyenge memóriaeffektussal rendelkezik, és a töltési és kisütési ciklus előrehaladtával a hidrogéntároló ötvözet fokozatosan elveszíti katalitikus képességét, és az akkumulátor belső nyomása fokozatosan növekszik, ami befolyásolja az akkumulátor használatát. akkumulátor. Emellett a fém nikkel drága ára is magasabb költségekhez vezet.
A kulcsfontosságú anyagokat tekintve a nikkel-fémhidrid akkumulátorok főként pozitív elektródából, negatív elektródából, szeparátorból és elektrolitból állnak. A pozitív elektróda nikkelelektróda (Ni(OH)2); a negatív elektród általában fémhidridet (MH) használ; az elektrolit főként folyékony, a fő komponens pedig hidrogén. Kálium-oxid (KOH). Jelenleg a nikkel-hidrogén akkumulátor kutatási fókusza elsősorban a pozitív és negatív elektródák anyagára irányul, és technológiai kutatása és fejlesztése viszonylag érett.
A járművekhez használt Ni-MH akkumulátorokat tömegesen gyártják és használják, és a hibrid járművek fejlesztése során ezek a legszélesebb körben használt járműakkumulátorok. Legjellemzőbb képviselője a Toyota Prius, amely jelenleg a legnagyobb sorozatban gyártott hibrid jármű. A PEVE, a Toyota és a Panasonic vegyesvállalata, jelenleg a világ'. legnagyobb nikkel-hidrogén akkumulátorgyártója.
Most, hogy a nikkel-fém-hidrid akkumulátorok kivonultak a főáramú akkumulátorok sorából, miért ragaszkodik a Toyota a nikkel-fém-hidrid akkumulátorok táborához?
Azt kell mondanunk, hogy a Ni-MH akkumulátorok legnagyobb előnye: a szuper tartósság!
Egyszer a híres amerikai autós média összehasonlító tesztet végzett egy első generációs Priuson, amelyet tíz évig használtak. A teszteredmények azt mutatják, hogy az első generációs, nikkel-metál-hidrid akkumulátorral szerelt Prius modellnél 10 év 330 ezer kilométer megtétele után az új autó adataival összevetve a fogyasztási teljesítmény és a teljesítmény is a szinten maradt. A hibrid rendszer és a Ni-MH akkumulátor továbbra is normálisan működik.
Ráadásul ennek az első generációs Priusnak még 330 000 kilométer lefutása után sem volt nikkel-metálhidrid akkumulátorcsomagja. Tíz évvel ezelőtt az emberek megkérdőjelezték azt a helyzetet, hogy az akkumulátor kapacitásának csökkenése nagyban befolyásolja az üzemanyag-fogyasztást és az energiateljesítményt.' sem jelent meg. Ebből a szempontból a japánoknak, akik mindig is szigorúak és konzervatívak voltak, megvan a saját egyedi okaik a nikkel-hidrogén akkumulátorok iránti szeretetüknek.
Az üzemanyagcella
Az üzemanyagcella olyan energiatermelő berendezés, amely az üzemanyagban lévő kémiai energiát és az oxidálószert közvetlenül elektromos energiává alakítja. Az üzemanyagot és a levegőt külön táplálják be az üzemanyagcellába, és villamos energiát állítanak elő. Kívülről pozitív és negatív elektródák és elektrolitok stb. vannak benne, mint egy akkumulátorban, de valójában nem"tárolás" hanem egy"erőmű".
A hagyományos vegyi akkumulátorokhoz képest az üzemanyagcellák kiegészíthetik az üzemanyagot, általában a hidrogént. Egyes üzemanyagcellák metánt és benzint is használhatnak tüzelőanyagként, de általában ipari alkalmazásokra, például erőművekre és targoncákra korlátozódnak. A hidrogén üzemanyagcellák alapelve a víz elektrolízisének fordított reakciója. Az anódot és a katódot hidrogénnel és oxigénnel látják el. Miután a hidrogén az anódon keresztül kidiffundál és reakcióba lép az elektrolittal, külső terhelés révén elektronok szabadulnak fel a katódra.
A hidrogén üzemanyagcella működési elve: hidrogén gázt küld az üzemanyagcella anódlemezére (negatív elektródára). A katalizátor (platina) hatására a hidrogénatomban egy elektron elválik, és az elektront vesztett hidrogénion (proton) áthalad a protonon. A cseremembrán eléri az üzemanyagcella katódlemezét (pozitív elektródája), és az elektronok nem tudnak átjutni a protoncserélő membránon. Ez az elektron csak áthaladhat a külső áramkörön, hogy elérje az üzemanyagcella katódlemezét, és ezáltal áramot generáljon a külső áramkörben.
Miután az elektronok elérik a katódlemezt, újra egyesülnek oxigénatomokkal és hidrogénionokkal, hogy vizet képezzenek. Mivel a katódlemezhez juttatott oxigén a levegőből nyerhető, amíg az anódlemezt folyamatosan hidrogénnel látják el, a katódlemezt levegővel látják el, és a vízgőzt időben elvezetik, az elektromos energiát folyamatosan lehet szállítani. szállított.
Az üzemanyagcella által termelt elektromos áramot invertereken, vezérlőkön és egyéb eszközökön keresztül juttatják a villanymotorhoz, majd a kerekeket az erőátviteli rendszeren, a hajtótengelyen stb. keresztül forogják, hogy a jármű az úton haladhasson. A hagyományos járművekkel összehasonlítva az üzemanyagcellás járművek energiaátalakítási hatékonysága 60-80%, ami 2-3-szorosa a belső égésű motorokénak.
Az üzemanyagcella üzemanyaga hidrogén és oxigén, terméke pedig tiszta víz. Nem termel szén-monoxidot és szén-dioxidot, és nem bocsát ki ként és részecskéket sem. Ezért a hidrogén-üzemanyagcellás járművek valóban zéró károsanyag-kibocsátású és nulla környezetszennyező járművek, a hidrogénüzemanyag pedig a jármű tökéletes energiaforrása!
