Θεωρία λειτουργίας αποθήκευσης ενέργειας στοιχ

  Καταστήματα
  Κεντρική σελίδα
  Αρθρα
  Links
  Σύλλογοι
  Γιατί αυτή η σελίδα;

WWW Aeromodelling GR

Aeromodelling GR - IBabylon ThemeClassic YaBB SE ThemDelta TPNetBiz TPOmega TPSMF Default Theme

[DeltaMan]

Καλησπέρα σας.

Βρήκα ένα πολύ ενδιαφέρον video στο Νέτ, της εταιρείας BASF, και είπα να το μεταφράσω για να το χωνέψω πρώτα εγώ και έπειτα να το μοιραστώ μαζί σας...

http://www.youtube.com/watch?v=2PjyJhe7Q1g

Το Αγγλικό κείμενο (απο το 00:24 έως και το 02:32 λεπτό)

The electrical current reaches the cells via conductive surfaces. In this case aluminum on one side and copper on the other. And, just as in every other battery, there is a positive and a negative electrode called the cathode and the anode. The cathode or positive electrode is made of a very pure lithium metal oxide. The more uniform it's chemical composition is, the better the performance and the longer the battery life is. As you would expect, the anode or negative electrode is located on the other side. It is made of graphite, a form of carbon with a layered structure. The battery is filled with a transport medium, the electrolyte, so that the lithium ions carrying the battery's charge can flow freely. This electrolyte must be extremely pure and as free of water as possible in order to ensure efficient charging and discharging. To prevent a short circuit, there is a layer placed between the two electrodes, the separator. To the tiny lithium ions, the separator is actually permeable. The experts call this property micropοrosity. Let's take a look at what happens when a battery is charged. The positively charged lithium ions pass from the cathode through the separator into the layered graphite structure of the anode where they are stored. Now the battery is charged. When the battery discharges, that is when energy is removed from the cell, the lithium ions travel via the electrolyte from the anode through the separator, back to the cathode. The motor converts the electrical energy into mechanical energy making the car go. The amount of energy available and how long the batteries last is closely related to the quality of the materials used. To sum it all up, higher quality, purer materials, along with customized formulations lead to longer battery life and better battery performance.

[DeltaMan]

Η Ελληνική μετάφραση

Το ηλεκτρικό ρεύμα φτάνει στα στοιχεία μέσω επαγωγικών επιφανειών. Σε αυτή την περίπτωση, αλουμίνιο στη μία πλευρά και χαλκό στην άλλη. Και φυσικά, όπως και σε οποιαδήποτε άλλη μπαταρία, υπάρχει ένα θετικό και ένα αρνητικό ηλεκτρόδιο που ονομάζονται κάθοδος και άνοδος αντίστοιχα. Η κάθοδος ή το θετικό ηλεκτρόδιο, είναι φτιαγμένο απο πολύ καθαρό οξείδιο του μετάλλου λιθίου. Όσο πιό ομογενής είναι η χημική σύνθεσή του, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση του στοιχείου και μεγαλύτερη η διάρκεια ζωής του. Όπως είναι αναμενόμενο, η άνοδος ή το αρνητικό ηλεκτρόδιο βρίσκεται στην αντίθετη πλευρά. Είναι φτιαγμένο απο γραφίτη, μιά μορφή άνθρακα με μιά στρωματική δομή.  Η μπαταρία είναι γεμάτη με ένα μέσο μεταφοράς, τον ηλεκτρολύτη, ώστε τα ιόντα λιθίου που φέρουν τη φόρτιση της μπαταρίας να μπορούν να «ρέουν» ελεύθερα. Αυτός ο ηλεκτρολύτης πρέπει να είναι εξαιρετικά αγνός, καθαρός και με την μικρότερη δυνατή περιεκτικότητα σε νερό, ώστε να εξασφαλίζεται η αποδοτικότερη φόρτιση και εκφόρτιση. Προς αποφυγή βραχυκυκλώματος, υπάρχει ένα στρώμα τοποθετημένο ανάμεσα στα δύο ηλεκτρόδια, ο διαχωριστής. Για τα λιλιπούτεια ιόντα λιθίου, ο διαχωριστής είναι στην ουσία διαπερατός. Οι ειδικοί ονομάζουν αυτή την ιδιότητα “μικροπόρωση-micropοrosity”. Ας δούμε λοιπόν τί γίνεται όταν μιά μπαταρία φορτίζει. Τα θετικά φορτισμένα ιόντα λιθίου, περνούν απο την κάθοδο μέσω του διαχωριστή στην κατασκευή του «στρωματικού» άνθρακα της ανόδου όπου και αποθηκεύονται. Τώρα η μπαταρία είναι φορτισμένη. Όταν αυτή εκφορτίζεται, δηλαδή όταν ενέργεια αφαιρείται απο τα στοιχεία, τα ιόντα λιθίου ταξιδεύουν μέσω του ηλεκτρολύτη απο την άνοδο, μέσα απο τον διαχωριστή και πίσω στην κάθοδο. Το μοτέρ μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική, κινώντας το αυτοκίνητο. Το διαθέσιμο ποσό ενέργειας και το πόσο θα διαρκέσει η μπαταρία, είναι στενά συνδεδεμένα με την ποιότητα των υλικών που θα χρησιμοποιηθούν. Για να  επισυνάψουμε λοιπόν, θα πούμε πως η καλύτερη ποιότητα και τα πιό «αγνά-καθαρά» υλικά σε συνδυασμό με προσαρμοσμένα σκευάσματα, οδηγούν σε μπαταρίες με καλύτερη απόδοση και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.

[0 teo]

Μπράβο Αποστόλη.
Μερικές ερωτήσεις τώρα:
Αν θεωρήσουμε πως κάθε cell και κάθε pack είναι υδατοστεγώς κλεισμένα και οι ακροδέκτες είναι επίσης καλά μονωμένοι γιατί η αυξημένη υγρασία μπορεί να βλάψει μια μπαταρία λιθίου;
Να υποθέσω πως το φούσκωμα των μπαταριών οφείλεται στο "βράσιμο" του ηλεκτρολύτη από την ταχεία δίοδο ιόντων μέσα από αυτό σε φάση έντονης φόρτωσης / αποφόρτισης;
Τι είναι αυτό που κάνει μια μπαταρία λιθίου να μην αποδίδει όπως όταν ήταν καινούρια; Δεσμεύονται κάποια ιόντα σε κάθοδο / άνοδο; Λόγω "ακαθαρισιών" των προσμίξεων που μπορεί να έχουν;
Και μια φιλοσοφική:
Γιατί δεν φτιάχνουν μπαταρίες με δυνατότητα φορτίσεων και αποφορτίσεων και μέγιστης απόδοσης επ' άπειρον με απολύτως καθαρά και αγνά υλικά ώστε να μην επιβαρύνεται και το περιβάλλον τόσο κατά την διαρκή εξόρυξη μετάλλων όσο και από την απόρριψη άχρηστων πια μπαταριών;     

[DeltaMan]

Καλησπέρα Οteo.

Πιστεύω κατ'αρχάς πως, όπως ακριβώς υπάρχουν κλάσεις και ποιότητες στα cnc για παράδειγμα δλδ class A, class B, C κλπ ανάλογα με την απαιτούμενη ακρίβεια, έτσι και εδώ, υπάρχει μιά κατηγοριοποίηση στο "αποτέλεσμα" που θα βγεί απο τη μηχανή ή τη γραμμή παραγωγής αν θέλεις... Γίνεται δλδ να κατασκευαστεί μιά καλύτερη μπαταρία, απλά θέλει μεγαλύτερη ακρίβεια, καλύτερες μηχανές και εν τέλει θα πωλείται ακριβά, τόσο ακριβά, που αναγκαστικά θα φτιάξουν και "διαλογής" προιόν για να μπορέσουν να το προωθήσουν στις μαζικές αγορές, βλέπε δλδ όπως στην δικιά μας του μοντελισμού...
Αυτό αυτόματα σημαίνει πως η μηχανή ή η διαδικασία συσκευασίας και κατασκευής δέν δίνει ιδιαίτερη σημασία στο ποσοστό υγρασίας που θα εσωκλείσει κάθε στοιχείο, κάνοντάς τα, 2ης, 5ης, 100ης κλπ ποιότητας.
Επίσης σημαίνει πως το "καλό" προιόν, θα το πάρουν μεγάλες εταιρείες κατασκευάστριες, γιατί μόνο εκείνες έχουν δυνατότητες οικονομικές να πάρουν μεγάλη ποσότητα ώστε να ρίξουν λίγο το κόστος.

Λόγω λοιπόν της μειωμένης "αγνότητας" της όλης διαδικασίας, οι φάκελοι των στοιχείων, περιέχουν μέσα συστατικά που θα έλεγα πως ακόμη και "γήρανση" του στοιχείου προκαλούν! Δλδ όλη η περίσσεια υγρασία, ο ατμοσφαιρικός αέρας κλπ, δίνουν μιά ημερομηνία λήξης στο προιόν και φυσικά μειωμένη δυνατότητα και διάρκεια ζωής. Στον δικό μας δλδ τομέα, μπορεί ακόμη... ληγμένες να έχουμε... ή τέλος πάντων τόσο γηρασμένες που τις δίνουν φθηνότερα για να φτάσουν μέχρι την τελευταία γωνία του πλανήτη...
Νομίζω επίσης πως λόγω των αυξημένων θερμοκρασιών στο εσωτερικό τους όταν τραβάμε πολύ ρεύμα, και λόγω της πιό αυξημένης υγρασίας που λέγαμε, προκαλείται ατμοποίηση του νερού και... φουσκώνουν. Παρατήρησα βέβαια στις δικές μου LiPo, όλα αυτά τα χρόνια, πως συνήθως τα εξωτερικά στοιχεία φουσκώνουν, ενώ το μεσαίο που σφίγγεται απο τα άλλα δύο παραμένει ως έχει! Δέν ξέρω τί θα γίνει αν προσπαθήσει κάποιος να τις βάλει εξωτερικά φύλλα carbon ας πούμε για να τις συμπιέσει... ίσως τότε να είναι χειρότερα και να ανοίξει ο "φάκελος' και να χυθεί έξω η φλόγα...

[DeltaMan]

Επίσης διάβασα πως το Λίθιο είναι άκρως εκρηκτικό υλικό, γι'αυτό στη φύση συναντάται πάντα με προσμίξεις και ποτέ μόνο του. Το βρίσκουν δλδ πάντα σε κάποιο Άλας του, παρά σαν μέταλλο ελεύθερο. Αντιδρά πολύ έντονα με το οξυγόνο του αέρα. Άλλο ένα σημείο για το οποίο είναι δύσκολο να το πάρουν όσο πιό "pure" γίνεται δλδ αγνό, αυτούσιο.
Μιά έρευνα σε ένα περιοδικό που είχε πέσει στα χέρια μου, έλεγε πως τα κοιτάσματα όλου του πλανήτη δέν φτάνουν για να γίνει η αυτοκίνηση ηλεκτρική, οπότε κάποιοι λόγοι θα υπάρχουν για να μήν προχωρούν οι εταιρείες σε μεγάλα βήματα. Μου είχε κάνει εντύπωση, που είχα διαβάσει συγκεκριμένα σε μία χώρα, νομίζω Βολιβία, ότι έχει το μεγαλύτερο κοίτασμα, και όταν πήγαν εταιρείες για να κάνουν την εκμετάλλευση Ιδιωτική, ο πρωθυπουργός εκεί τους είπε... No, No, έχουμε μιά εταιρεία για να τρώμε ψωμάκι, θα μας την πάρετε κι αυτή?? Το παραπάνω προς τροφή για σκέψη των "δικών" μας δράσεων...

Για τα υπόλοιπα που με ρωτάς δέν ξέρω, θέλει διάβασμα, ίσως ξέρει κάποιος και μας διαφωτίσει, ειδικά αν έχει ασχοληθεί σε σχολή-πανεπιστήμιο κλπ.
Δλδ για το πόσα C εκφόρτισης είναι φτιαγμένη, ή το πόσο "καθαρά" είναι τα στρώματα εσωτερικά, είναι δυστυχώς πιό εξειδικευμένες γνώσεις...