סוללה: המהפכה ליתיום האוויר לא (אולי) יתקיים ...

ניתוחים קטנים על הביצועים של סוללת הליתיום אייר המיוחלת ... מהפכה שאולי לא תתרחש ... מכיוון שהעוצמה הספציפית שלה נמוכה ביותר בהשוואה לסוללות הזרם הטובות ביותר: עד 800 פעמים פחות!

המקור היחיד לדמויות הוא ויקיפדיה. אם אתה מוצא אחרים, פרסם אותם כאן ואנחנו נתקן את זה.

מאת: הובלה חשמלית / סוללת Toshiba-SCiB-מוחדר-אן-6-דקות-א-500kw-t15395.html



לגבי סוללות ליתיום אוויר, יש לנו:

a) אנרגיה המונית שיכולה להתחרות או אפילו לעלות על דלקים נוזליים, כל התשואות המתוקנות, ולכן מעולות!

בתיאוריה סוללות ליתיום-אוויר יכולות לאחסן 3,5 קילוואט / שעה / ק"ג. אולם בגלל אילוצים טכנולוגיים (מצע, בידוד סוללה וכו '), סביר להניח כי צפיפות האנרגיה האמיתית תהיה נמוכה יותר. עם זאת, ניתן לשקול את הצפיפות של 1,7 קילוואט / שעה לק"ג המסופקים לגלגלים עקב יעילות טובה יותר של מנועים חשמליים בהשוואה למנועי חום.

מקור: https://fr.wikipedia.org/wiki/Accumulateur_lithium-air

b) הספק (ונפח) נמוך מאוד בהשוואה לסוללות ליתיום נוכחיות

הספק ספציפי נמוך (200 W / kg - 500 W / L)

מקור: https://fr.wikipedia.org/wiki/Accumulat ... ithium-air

לשם השוואה, חלק מהליפוסים הנוכחיים (הטובים ביותר) יכולים לספק פי 95 מהיכולת הנומינלית שלהם בזרם שיא!

ליפו נוכחי שנמצא סביב 0.2 קוט"ש / ק"ג ...ולכן יכול לספק הספק במהירות 95C של 19 קילוואט / ק"ג !!

זה ממש ענק וזה 19 / 0.2 = 95 פעמים ממה של ליתיום אייר יכול לספק !! ו -5 קילוגרמים של סוללה יכולים לספק, בשיא, לא רחוק מ 100 קילוואט!

אבל בסדר ברמות אלה של זרם פריקה, זה מתחמם מאוד והסוללות לא נמשכות זמן רב (200 עד 300 מחזורים מקסימום) כשהן לא מתפוצצות לפני ... אבל בכל זאת ...

ליפו אשר יעבוד רק ב- 5C (אנו לא מוצאים מתחת ל- 15C בשוק) וזה מאוד סביר יספק כוח של 0.2 * 5 = 1 קילוואט / ק"ג ... הוא עדיין פי 5 יותר מ "אוויר ליתיום ברמת הכוח ההמונית

המשמעות היא שלא נוכל למשוך הרבה כוח לכל קילוגרם של סוללת אוויר ליתיום: לכן הם יהיו שמורים ... להספק נמוך או ... התקנות סטטיות, שבסופו של דבר מבטלות את כל היתרון של מעניין אנרגיה המונית

וכדי לסיים את החישוב ההשוואתי, ליתיום אייר יכול לעבוד ב 200/1700 = 0.12 צלזיוס ... זה פי 800 פחות מליפו 95C ...

לאחר שהמחקר מתקדם ... אך בכל זאת ... מהפכת ה- Lithium Air עשויה שלא להתרחש בזמן הקרוב ...

מאמר זה משנת 2009 אינו מזכיר כלל את בעיית הכוח ההמוני: https://www.usinenouvelle.com/article/l ... te.N120192

אפשר לדמיין סוללות "מעורבות" המשלבות ליתיום-אוויר (גדול) עם ליתיום-יון (בינוני) או אפילו מעט קבלים-על.

המכלול מסוגל לספק כוח רב לזמן מוגבל וכוח צנוע בשאר הזמן.

מכונית חשמלית "ממוצעת" דורשת 20 קילוואט כוח בכדי לנסוע במהירות של 110 קמ"ש בכביש המהיר.
אבל זה צריך 50 קילוואט כדי לטפס על הגבעות (לכמה דקות) ו 100 קילוואט כדי להתחיל כמו אגרה אגרה (למשך פחות מדקה)

סוללת ליתיום אוויר של 150 ק"ג (בכל מקרה 255 קוט"ש) יכולה לספק 30 קילוואט ברציפות, די בכדי לשמור על סוללת ליתיום-יון של 50 קג"מ (10 קוט"ש): על מה שנמצא בהכלאות נטענות נוכחיות. ) מה שיבטיח תאוצה.

גסטון כתב:אפשר לדמיין סוללות "מעורבות" המשלבות ליתיום-אוויר (גדול) עם ליתיום-יון (בינוני) או אפילו מעט קבלים-על.

כן, רק חשבתי על זה כשכתבתי את ההודעה הנ"ל: סוף סוף להכין סוללות "היברידיות" שבהן כל סוללה תשמש בהתאם לדרישה לאנרגיה / כוח ... בקיצור, קח את המיטב מכל טכנולוגיה כדי להפוך אותה לסוללה אולטרה גלובלית יעיל הן בכוח והן באנרגיה ...

זה רעיון טוב ובוני החשמליות "הרציניות" חייבים כבר להיות על זה (אחרת, אה, זה בגלל שהם נבלים גדולים ... סליחה על קצת ) ...

ועם 250 קוט"ש על הסיפון Li-Air (או מספיק לעשות יותר מ 1000 קמ ...) או סוללת "אנרגיה", אפשר בקלות לדמיין שסוללה זו תטעין בעדינות ליתיום יון "כוח". לעצור את המכונית (כדי שלא תצטרך לטעון בסך הכל בתדירות גבוהה מדי ...)

כריסטוף כתב:ועם 250 קוט"ש על הסיפון Li-Air (או מספיק לעשות יותר מ 1000 קמ ...) או סוללת "אנרגיה", אפשר בקלות לדמיין שסוללה זו תטעין בעדינות ליתיום יון "כוח". לעצור את המכונית (כדי שלא תצטרך לטעון בסך הכל בתדירות גבוהה מדי ...)

זה יכול אפילו להטעין אותו בזמן נסיעה בכל פעם שהכוח הנדרש בכדי להתקדם הוא פחות ממה שהוא יכול לספק.

אה כן זה אפשרי אבל זה עדיף כאשר הוא נעצר עם מטען פריקה מבוקר טוב יותר ... ויציב יותר ...

אם שיחק קצת עם סוללות אבץ / אוויר, נקודת התורפה היא הקתודה. תגובת 1/2 O2 + H2O + 2e− → 2OH− איטית מאוד. וברגע שאנחנו שואבים זרם, המתח יורד.
אוקי אין מים לאוויר הליתיום (אחרת בום!), אבל אתה צריך לקחת את החמצן באוויר.

אני מתחיל לחשב את נפח האוויר להספק של 100 קילוואט עם מתח תאים של 4 וולט:

100 * 1000 (ואט) / 4 (וולט) / 96500 (קולומב -> שומה) / 2 (2 אלקטרונים) * 22,4 (ליטר / שומה) / 0,21 (יחס O2 / אוויר) = 13,8 ליטר / שְׁנִיָה!

ולמעשה נראה הרבה יותר שאנחנו לא יכולים לקחת את כל החמצן מהאוויר ברמה של הקתודה .... אחרת המתח יורד והזרם צונח.
ברור, מתכת / אוויר טכנו הם יותר עבור קיבולת גבוהה / זרם נמוך.

האם תוכל בבקשה לפרט את חישוב נפח האוויר הנדרש?

האם תוכל בבקשה לפרט את חישוב נפח האוויר הנדרש?

100 קילוואט ב 4 וולט הוא 25 A (ככל הנראה 000A ב 250 וולט, אבל זה לא משנה את החישוב).

1 A הוא 1 קולומב לשנייה.
שומה אחת היא 96500 קולומב.

ה- 25A דורש 000 מול בשנייה. (0,26 / 25)
שומה חמצן אחת היא 22,4 ליטר בלחץ רגיל. אבל יש רק 21% חמצן באוויר.
לפיכך לוקח 22,4 / 0,21 = 106 ליטר אוויר כדי לקבל שומה חמצן אחת.

לפיכך 25A דורש 000 * 0,26 = 106 ליטר אוויר לשנייה.
אבל חמצן לוקח 2 אלקטרונים בתגובה, כך שאתה צריך לחלק ב -2, או 13,8 ליטר בשנייה.

בצד השטח, זה לא טוב יותר: אנו לוקחים בחשבון ש -100 mA לכל ס"מ 2 של הקתודה הוא כבר ערך טוב מאוד.
עבור 25A יש צורך ב 000 ס"מ 250 של הקתודה, כלומר 000 מ"ר.
ולכן יש להכניס 25 מ"ר של הקתודה החשופה לאוויר בתא הסוללה ...

תודה על הפרטים, אני לא רגיל להפוך את אמפר לשומות!

אנו יכולים להסיק כי יש לחבר את סוללות הליתיום-אוויר עם מפוחים מקודשים ... ואת המסננים הנלווים אליו כדי לא לזהם את הקתודה!

זה בהכרח יפחית את היעילות הכוללת של הסוללה אך בהתחשב בפוטנציאל שלה זה עדיין יהיה מעניין!

לגבי המשטח הקתודי החשוף אני חושב שזה ניתן לפיתור די בקלות נכון? בעזרת שכבות דקות ודקות תוכלו למקם הרבה משטח החלפה בנפח קטן למדי ...