Sanan akku jäsentäminen

hyväksikäyttö

Vanadiini-pelkistysakku koostuu sarjasta akkuja, joissa kaksi elektrolyyttiä on erotettu toisistaan ​​protoninvaihtokalvolla. Molemmat elektrolyytit pohjautuvat vanadiiniin: positiivisesti varautuneen vertailuelektrodin elektrolyytti sisältää VO2+- ja VO2+-ioneja ja negatiivisesti varautuneen V3+- ja V2+-ioneja. Elektrolyytti voidaan luoda millä tahansa useista prosesseista, mukaan lukien vanadiini(V)oksidin (V2O5) elektrolyyttinen dissosiaatio rikkihapossa (H2SO4). Liuos pysyy käytön aikana erittäin happamana.

Vanadiinivirtausakuissa molemmat referenssielektrodit on lisäksi kytketty varastosäiliöihin ja pumppuihin, jotta kennon läpi voidaan kiertää erittäin suuria määriä elektrolyyttiä. Nestemäisen elektrolyytin kierto on jonkin verran vaikeaa ja rajoittaa vanadiinivirtausakkujen käyttöä liikkuvuutta vaativilla aloilla, mikä tekee niistä tehokkaita suurissa kiinteissä rakennuksissa.

Kun vanadiiniakkua ladataan, positiivisesti varautuneen vertailuelektrodin VO2+-ionit muuttuvat VO2+-ioneiksi, kun elektronit irrotetaan akun positiivisesta navasta. Vastaavasti negatiivisessa vertailuelektrodissa elektronit muuttavat V3+-ionit V2+:ksi. Purkauksen aikana tämä prosessi on päinvastainen, mikä johtaa 1,41 V:n avoimeen piiriin 25 °C:ssa.

Muita vanadiinivirtausakkujen hyödyllisiä ominaisuuksia ovat erittäin nopea reagointi kuormituksen muutoksiin ja erittäin suuri ylikuormituskapasiteetti. Uuden Etelä-Walesin yliopiston tutkimus on osoittanut, että ne voivat saavuttaa alle puolen millisekunnin vasteajan 100 %:n kuormituksen muutoksilla ja kestävät 400 %:n ylikuormitusta yli 10 sekunnin ajan. Sähkölaitteet rajoittavat useimmissa tapauksissa vasteaikaa. Rikkihappopohjaiset vanadiumakut toimivat vain 10-40C lämpötiloissa. Jos lämpötila on tämän alueen alapuolella, rikkihappo-ionit kiteytyvät. Edestakaisen liikkeen tehokkuus jokapäiväisessä käytössä pysyy 65-75 prosentin tasolla.

Latauksen ja purkamisen ominaisuudet

Akun kapasiteetin palauttamiseen käytetty energia tulee verkkovirtaan kytketyistä latureista. Jotta virta pakotetaan virtaamaan kennojen sisällä, lähdejännitteen on oltava korkeampi kuin akun jännitteen. Lasketun latausjännitteen merkittävä ylitys voi johtaa akun vaurioitumiseen.

Latausalgoritmit riippuvat suoraan siitä, miten akku on järjestetty ja mihin tyyppiin se kuuluu. Esimerkiksi jotkut akut voivat turvallisesti täydentää kapasiteettiaan vakiojännitelähteistä. Toiset toimivat vain säädettävän virtalähteen kanssa, joka voi muuttaa parametreja lataustasosta riippuen.

Väärin järjestetty latausprosessi voi vaurioittaa akkua. Äärimmäisissä tapauksissa akku voi syttyä tuleen tai räjähtää. On älykkäitä akkuja, jotka on varustettu jännitteenvalvontalaitteilla. Tärkeimmät parametrit, jotka tulee ottaa huomioon käytettäessä palautuvia galvaanisia akkuja, ovat:

• Elinikä. Jopa asianmukaisella käsittelyllä akun latausjaksojen määrä on rajoitettu. Eri akkujärjestelmät eivät aina kulu samoista syistä. Mutta yleisesti ottaen akun käyttöikää rajoittaa ensisijaisesti täydellisten lataus-purkausjaksojen lukumäärä ja toiseksi suunniteltu käyttöikä ilman viittausta käytön intensiteettiin.
• Latausaika. Akun perusrakenne ei tarkoita lataamista mielivaltaisen suurella nopeudella: galvaanisen kennon sisäinen vastus johtaa ylimääräisen latausvirran muuntamiseen lämmöksi, mikä voi vaurioittaa laitetta peruuttamattomasti. Fysikaalisesta näkökulmasta latausaikaa rajoittaa aktiivisen materiaalin suurin diffuusionopeus elektrolyytin läpi.Yksinkertaisesti voidaan olettaa, että täyden kapasiteetin palautuminen tunnissa on hyvä indikaattori.
• Purkaussyvyys. Ilmoitettu prosentteina nimellistehosta. Kuvaa käyttökelpoista kapasiteettia. Erityyppisille akuille suositeltu käyttöpurkaustaso voi vaihdella. Toimintamuutosten tai vanhenemisen vuoksi maksimisyvyyden ilmaisin menettää alkuperäisen arvonsa.

diffuusioprosessi.

Diffuusioprosessin, elektrolyytin tiheyden kohdistuksen johdosta akkukotelon ontelossa ja levyjen aktiivisen massan huokosissa elektrodin polarisaatio voidaan säilyttää akussa, kun ulkoinen piiri on kytketty pois päältä.

Diffuusionopeus riippuu suoraan elektrolyytin lämpötilasta, mitä korkeampi lämpötila, sitä nopeammin prosessi etenee ja voi vaihdella suuresti ajallisesti, kahdesta tunnista vuorokauteen. Kahden elektrodipotentiaalin komponentin läsnäolo ohimenevissä olosuhteissa johti akun jakautumiseen tasapainoiseen ja epätasapainoiseen EMF:ään. Akun tasapainoiseen EMF:ään vaikuttaa elektrolyytissä olevien aktiivisten aineiden ionien pitoisuus ja pitoisuus sekä vaikuttavien aineiden kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet. Päärooli EMF:n suuruudessa on elektrolyytin tiheydellä, eikä lämpötila käytännössä vaikuta siihen. EMF:n riippuvuus tiheydestä voidaan ilmaista kaavalla:

E = 0,84 + p

Missä E on akun emf (V)

P - elektrolyytin tiheys vähennetty lämpötilaan 25 gr. C (g/cm3)

Akun emf ei ole yhtä suuri kuin akun jännite, joka riippuu sen napojen kuorman olemassaolosta tai puuttumisesta.

admin 25/07/2011

Kommentti

nimi *

Sivusto

Tämä sivusto käyttää Akismetiä roskapostin torjuntaan. Ota selvää, miten kommenttitietojasi käsitellään.

"Mekaaninen kierroslukumittari

Akun jännite »

Tunnisteet

VAZ, VAZ toimintahäiriöt Anturit Sytytyssuuttimet Laitteet Käynnistyskaaviot Sähköautot Virtalähde vaz 2110 gaselli gaselli yritysrekisterit autokorjaus

Viimeaikaiset merkinnät

• Anturit autossa: tyypit ja käyttötarkoitus
• Maailman suurin sähköauto EDumper,
• Laser valot.
• Halogeenilamppujen edut ja haitat
• Pysäköintianturien laite ja toimintaperiaate

Arkistot

Arkistot Valitse syyskuu 2019 elokuu 2017 Heinäkuu 2017 kesäkuu 2017 Toukokuu 2017 Huhtikuu 2017 maaliskuu 2017 Joulukuu 2016 06. elokuuta 2016 heinäkuu 2016 kesäkuu 2016 toukokuu 2016 huhtikuu 2016 maaliskuu 2016 helmikuu 2016 marraskuu 2015 lokakuu 2015 elokuu 2015 heinäkuu 2015 kesäkuu 2015 toukokuu 2015 Tammikuu 2015 Joulukuu 2014 Marraskuu 2014 Lokakuu 2014 Syyskuu 2014 Elokuu 2014 Heinäkuu 2014 Kesäkuu 2014 Toukokuu 2014 Huhtikuu 2014 Helmikuu 2014 Tammikuu 2014 Joulukuu 2013 Marraskuu 20, 2013 Marraskuu 20, 2013 Marraskuu 20, 1 Marraskuu 20, 20 1 20 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2012, 2012, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, Syyskuu 2012, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011

Luokat

• Akun paristo
• Video
• Generaattori
• Anturit
• Diagnostiikka
• Sytytys
• uutiset
• Laitteet
• Laitteet
• Korjaus
• Sytytystulppa
• Käynnistin
• Kaavio
• Laitteet
• sähköautot
• Virtalähde

Olemme sosiaalisissa verkostoissa

Auton sähköasentaja@ Kaikki oikeudet pidätetään. Kun kopioit sivuston materiaaleja, sinun on annettava linkki sivustolle.

Laite ja toimintaperiaate

Akku on laite, joka muuntaa kemiallisen energian sähköenergiaksi. Vaikka termi "akku" viittaa kahden tai useamman galvaanisen kennon kokoonpanoon, joka kykenee tällaiseen muuntamiseen, sitä sovelletaan laajasti yhteen tämäntyyppiseen kennoon.

Jokaisessa tällaisessa kennossa on katodi (positiivinen elektrodi) ja anodi (negatiivinen). Nämä elektrodit on erotettu toisistaan ​​elektrolyytillä, joka varmistaa ionien vaihdon niiden välillä. Elektrodimateriaalit ja elektrolyyttikoostumus valitaan riittävän sähkömotorisen voiman aikaansaamiseksi akun napojen välille.

Koska elektrodit sisältävät rajoitetun potentiaalin kemiallista energiaa, akku tyhjenee käytön aikana. Galvaanikennojen tyyppiä, joka on sovitettu täydennettäväksi osittaisen tai täydellisen purkauksen jälkeen, kutsutaan akuksi. Tällaisten toisiinsa yhdistettyjen kennojen kokoonpano on akku.Akun käyttö sisältää kahden tilan syklisen muutoksen:

• Lataus - akku toimii sähkön vastaanottajana, kennojen sisällä sähköenergia realisoituu kemiallisissa muutoksissa.
• Purkaus - laite toimii sähkövirran lähteenä muuntamalla kemiallisten reaktioiden energian sähköenergiaksi.

Käyttöalueet

Vanadiini-redox-akkujen erittäin suuri kapasiteetti tekee niistä hyvin soveltuvia korkean energian varastointia vaativille teollisuudenaloille. Esimerkiksi auttamalla tasapainottamaan tällaisten energialähteiden, kuten tuuli- tai aurinkoenergian, tuotantomääriä tai auttamaan generaattoreita ottamaan vastaan ​​suuria energiapiikkejä tarvittaessa tai tasapainottamaan energian tarjontaa ja kysyntää syrjäisillä alueilla.

Vanadiini-pelkistysakkujen rajoitetut itsepurkautumisominaisuudet tekevät niistä hyödyllisiä teollisuudessa, joissa akkuja on säilytettävä pitkiä aikoja minimaalisella huollolla ja valmiudella. Tämä johti niiden käyttöön joissakin sotilaselektroniikassa, esimerkiksi GATOR-kaivosjärjestelmän antureissa. Niiden kyky kiertää ja pysyä nollassa tekee niistä soveltuvia aurinkosovelluksiin ja aloille, joissa akkujen on aloitettava päivä tyhjinä ja ladattava kuormituksen ja sään perusteella. Esimerkiksi litiumioniakut vaurioituvat usein, kun niiden annetaan purkaa alle 20 % tilavuudestaan, joten ne toimivat useimmiten välillä 20–100 %, mikä tarkoittaa, että ne voivat käyttää vain 20 % nimelliskapasiteetistaan.

Niiden erittäin nopea vasteaika tekee niistä myös käytännössä välttämättömiä keskeytymättömissä virtalähteissä, joissa niitä voidaan käyttää lyijyakkujen ja jopa dieselgeneraattoreiden sijasta. Myös nopea vasteaika tekee niistä sopivia taajuussäätöön. Tällä hetkellä UPS- tai taajuudenhallintatoimenpiteet eivät ole yksinään tehokkaita, mutta on todennäköistä, että akku löytää käyttökohteita näillä aloilla eri rahoituslähteistä pääomitettuna. Lisäksi nämä ominaisuudet tekevät vanadiini-pelkistysakuista tehokkaan "yksiosaisen" ratkaisun pienille sähköverkoille, jotka ovat riippuvaisia ​​luotettavasta toiminnasta, taajuuden ohjauksesta ja kuormituksen kytkentätarpeista (kuten uusiutuvien energialähteiden korkea penetraatio, erittäin vaihtelevat kuormat tai halu optimoida generaattorin tehokkuutta muuttamalla vasteaikaa).

Suurimmat toimivat vanadiini-redox-akut

Sähköasema "Minami Hyakita":

• Julkaisupäivä: joulukuuta 2015
• Energia: 60 MWh
• Teho: 15 MW
• Työaika: 4 tuntia
• Maa: Japani

Stinky, Liaoningin maakunta

• Julkaisupäivä: Ei käytössä
• Energia: 10 MWh
• Teho: 5 MW
• Työaika: 2 tuntia
• Maa: Kiina

Tomamaen tuulipuisto

• Julkaisupäivä: 2005
• Energia: 6 MWh
• Teho: 4 MW
• Työaika: 1 tunti 30 minuuttia
• Maa: Japani

Zhangbei-projekti

• Julkaisupäivä 2016
• Energia: 8 MWh
• Teho: 2 MW
• Työaika: 4 tuntia.
• Maa: Kiina

SnoPUD MESA 2 -projekti

• Julkaisupäivä: maaliskuu 2017
• Energia: 8 MWh
• Teho: 2 MW
• Työaika: 4 tuntia.
• Maa: USA

Sähköasema Escondidossa

• Julkaisupäivä: 2017
• Energia: 8 MWh
• Teho: 2 MW
• Työaika: 4 tuntia.
• Maa: USA

Sähköasema Pullmanissa, Washingtonissa

• Julkaisupäivä: huhtikuu 2015
• Energia: 4 MWh
• Teho: 1 MW
• Työaika: 4 tuntia
• Maa: USA

Vuoteen 2018 mennessä vanadiini-pelkistysakun kehitystyön odotetaan valmistuvan Kiinassa. Sen energia on 800 MWh, teho - 200 MW ja käyttöaika - 4 tuntia.

Ehdot

• Peräkkäiset - elementit seuraavat peräkkäin.
• Elektromotorinen voima (EMF) on akun tai magneettisen voiman tuottama jännite Faradayn lain mukaisesti.
• Rinnakkais - Sähkökomponentit on järjestetty siten, että virta kulkee kahta tai useampaa reittiä pitkin.

Jos käytät useita jännitelähteitä, ne voidaan kytkeä sarjaan tai rinnan. Sarjaversiossa ne on viritetty samaan suuntaan, lisätty sisäinen vastus ja lisätty sähkömotorinen voima algebrallisesti. Samanlaiset tyypit ovat yleisiä taskulampuissa, leluissa ja monissa muissa laitteissa. Solut asetetaan sarjaan kokonaisemf:n lisäämiseksi.

Kahden jännitelähteen sarjaliitäntä samaan suuntaan. Kaaviossa on lyhty, jossa on kaksi kennoa ja yksi lamppu

Akku - volttielementtien moninkertainen kytkentä. Mutta sarjaliitännässä on yksi haittapuoli, koska siihen lisätään sisäiset vastukset. Joskus tämä aiheuttaa ongelmia. Oletetaan, että sinulla on kaksi 6 V akkua, jotka asetat tavallisen 12 V:n sijaan. Tämän seurauksena olet lisännyt paitsi EMF:n myös kunkin akun sisäisen vastuksen.

Jos solut sijaitsevat vastakkain (toinen sijaitsee toisen takana), kokonais-EMF pienenee.

Nämä ovat kaksi jännitelähdettä, jotka on kytketty sarjaan vastakkaisilla päästöillä. Virta kulkee suuremman EMF:n suuntaan ja sitä rajoittaa sisäisten vastusten summa. Esimerkki on laturi. Siinä täytyy olla enemmän emf:ää kuin akussa

Jos kaksi lähdettä, joilla on sama sähkömotorinen voima, sijaitsevat rinnakkain ja on kytketty kuormitusvastukseen, kokonais-EMF pysyy samana kuin yksittäiset. Sisäinen kokonaisvastus kuitenkin pienenee. Osoittautuu, että rinnakkaisversio voi tuottaa enemmän virtaa.

Kaksi jännitelähdettä yhdellä EMF:llä yhdistetään rinnakkain. Ne muodostavat yhden EMF:n, mutta niillä on pienempi kokonaisvastus kuin yksittäin. Samanlaisia ​​yhdistelmiä käytetään, jos haluat saavuttaa enemmän virtaa.

Yleiskatsaus	Erilaiset virtatyypit EMF-lähteet
Vastusten rinnakkais- ja sarjakytkentä	Vastusten sarjaliitäntä Vastusten rinnakkaiskytkentä Yhdistetyt järjestelmät Akun lataus: EMF sarjassa ja rinnakkaisliitännöissä EMF ja tietysti jännite
Kirchhoffin säännöt	Johdanto ja merkitys Liity sääntöön Stressin sääntö Sovellus
Volttimittarit ja ampeerimittarit	Volttimittarit ja ampeerimittarit Nolla mittauksia
RC-piirit	Vastukset ja kondensaattorit sarjaviestinnässä Impedanssi Vaihekulma ja tehokerroin

Historiallinen katsaus

Ensimmäisen galvaanisen kennon kehittämisen ansioksi kuuluu italialainen fyysikko Alessandro Volta. Hän suoritti sarjan kokeita sähkökemiallisilla ilmiöillä 1790-luvulla ja noin 1800 hän loi ensimmäisen akun, jota hänen aikalaisensa kutsuivat "voltaic kolonniksi". Laite koostui vuorotellen sinkki- ja hopealevyistä, jotka erotettiin natriumhydroksidiliuokseen kastetuilla paperi- tai kangaskerroksilla.

Näistä kokeista tuli perusta Michael Faradayn työlle sähkökemian kvantitatiivisista laeista. Hän kuvaili akun toimintaperiaatetta ja tutkijan työn perusteella luotiin ensimmäiset kaupalliset sähkökennot. Jatkokehitys näytti tältä:

• Vuonna 1836 brittiläinen kemisti John Daniel esitteli kennon parannetun mallin, joka koostui kloorivetyhappoon upotetuista kupari- ja sinkkielektrodeista. Danielin elementti pystyi tuottamaan vakiojännitteen verrattomasti tehokkaammin kuin Voltin laitteet.
• 1839 Fyysikko Grove edistyi edelleen kahden nesteen kennollaan, joka koostui sinkistä, joka oli upotettu laimeaan rikkihappoon huokoisessa astiassa. Jälkimmäinen erotti rikkihapon typpihappoa sisältävästä astiasta, johon oli asetettu platinakatodi. Typpihappo toimi hapettimena estämään jännitehäviötä vedyn kertymisestä katodille.Saksalainen kemisti Robert Bunsen korvasi platinan halvalla hiilellä Grove-kennossa ja edisti siten tämäntyyppisten akkujen laajaa hyväksyntää.
• Vuonna 1859 Gaston Plante keksi lyijyhappokennon, joka on nykyaikaisen auton akun edelläkävijä. Planten laite kykeni tuottamaan epätavallisen suuren virran, mutta sitä käytettiin vain kokeisiin laboratorioissa lähes kahden vuosikymmenen ajan.
• Vuodet 1895-1905. Nikkeli-kadmium- ja nikkeli-rauta-alkalielementtien keksintö. Tämä mahdollisti järjestelmien luomisen, joissa on huomattava määrä lataus-purkausjaksoja.
• 1930-luvulta lähtien aloitettiin hopea-sinkki- ja elohopea-sinkki-alkaliparistojen kehitys, jotka tuottivat korkean energiatiheyden paino- ja tilavuusyksikköä kohti.
• 1900-luvun puolivälistä lähtien valmistustekniikan kehitys ja uusien materiaalien tulo ovat johtaneet entistä tehokkaampiin ja kompaktimpiin akkuihin. Merkittävin oli nikkelimetallihydridi- ja litiumakkujen tuominen markkinoille.

Akkujen lataaminen

Pääartikkeli: Laturi

Kun kemiallinen energia loppuu, jännite ja virta laskevat ja akku lakkaa toimimasta. Voit ladata akun (akkujen akun) mistä tahansa tasavirtalähteestä korkeammalla jännitteellä rajoittaen samalla virtaa. Yleisin on latausvirta (ampeereina), joka on verrannollinen 1/10:een akun ehdollisen nimelliskapasiteetista (ampeeritunteina).

Yleisesti käytettyjen sähköakkujen (NiMH, NiCd) valmistajien jakaman teknisen kuvauksen perusteella voidaan kuitenkin olettaa, että tämä lataustapa, jota yleisesti kutsutaan ns. standardi, lasketaan kahdeksan tunnin työpäivän keston perusteella, jolloin työpäivän lopussa tyhjentynyt akku kytketään verkkovirtalaturiin ennen uuden työpäivän alkamista. Tällaisen lataustilan käyttö tämän tyyppisille akuille järjestelmällisellä käytöllä mahdollistaa laadun ja kustannusten tasapainon ylläpitämisen tuotteen toiminnassa. Näin ollen valmistajan ehdotuksesta tätä tilaa voidaan käyttää vain nikkeli-kadmium- ja nikkeli-metallihydridiakuille.

Monilla akkutyypeillä on erilaisia ​​rajoituksia, jotka on otettava huomioon latauksen ja myöhemmän käytön aikana, esimerkiksi NiMH-akut ovat herkkiä ylilataukselle, litiumakut ovat herkkiä ylipurkaukselle, jännitteelle ja lämpötilalle. NiCd- ja NiMH-akuilla on ns. muistiefekti, joka koostuu kapasiteetin pienenemisestä latauksen aikana, kun akku ei ole täysin tyhjä. Tämän tyyppisillä akuilla on myös huomattava itsepurkautuminen, toisin sanoen ne menettävät vähitellen latausta ilman, että ne on kytketty kuormaan. Tämän vaikutuksen torjumiseksi voidaan käyttää tippalatausta.

Akun latausmenetelmät

Akkujen lataamiseen käytetään useita menetelmiä; Yleensä lataustapa riippuu akun tyypistä.

Hidas tasavirtalataus

Lataa tasavirralla, joka on verrannollinen 0,1-0,2:een ehdolliseen nimelliskapasiteettiin Q, vastaavasti noin 15-7 tuntia.

Pisin ja turvallisin lataustapa. Sopii useimpiin akkutyyppeihin.

nopea lataus

Lataa tasavirralla, joka on verrannollinen 1/3 Q:iin noin 3-5 tunnin ajan.

Nopeutettu tai "delta-V" lataus

Lataus, jonka alkulatausvirta on verrannollinen akun nimelliskapasiteettiin, jolla akun jännitettä mitataan jatkuvasti ja lataus päättyy, kun akku on latautunut täyteen. Latausaika on noin puolitoista tuntia. Akku voi ylikuumentua ja jopa tuhota sen.

käänteinen maksu

Se suoritetaan vuorotellen pitkiä latauspulsseja lyhyiden purkauspulssien kanssa. Käänteinen menetelmä on hyödyllisin NiCd- ja NiMH-akkujen lataamiseen, joille on ominaista ns.n. "muistiefekti".