Nieważne, czy nie śpimy, czy nie, bez względu na to, jakie są nasze działania, zużycie energii zawsze nam towarzyszy.
Jednakże, w jaki sposób magazynowana jest energia? W jaki sposób bateria magazynuje energię?
A co, jeśli wygodnie będzie nam z niego skorzystać, kiedy tego potrzebujemy?
Zagłębmy się w ten temat, aby uzyskać pełniejsze zrozumienie podstawowych zasad stojących za tą koncepcją.
Co to jest energia? Jak to przechowujesz?
Patrząc wstecz na podstawowe pojęcia fizyki, energię definiuje się jako zdolność do wykonania pracy.
Reprezentuje zdolność dowolnej siły do działania.
Energia istnieje w różnych formach, ale zasadniczo można je podzielić na dwie kategorie: energia kinetyczna i energia potencjalna.
Aby zilustrować różnicę pomiędzy tymi dwoma rodzajami energii, nauczyciele często używają metafory kamienia, aby to zilustrować:
Kamień staczający się ze szczytu góry ma energię kinetyczną, i jeśli zderzy się z innym obiektem, może przekazać tę energię. Energia kinetyczna to energia zawarta w ruchu.
I te skały znajdujące się na skraju klifu, ze względu na swoje położenie, wierzymy, że mają energię potencjalną.
Energia ta jest w stanie zmagazynowanym.
Energia elektryczna lub elektryczność należy do kategorii energii kinetycznej, ponieważ elektryczność jest zasadniczo przejawem ruchu.
Jednakże, energię elektryczną można przekształcić w inne formy energii, które możemy magazynować.
Przyjrzyjmy się, jak osiąga się ten proces transformacji!
Czy energię elektryczną można magazynować?
Nie ma możliwości bezpośredniego magazynowania energii elektrycznej, ale można go przekształcić w inne możliwe do przechowywania formy.
Następnie, energię tę można ponownie przekształcić w energię elektryczną, z której mogą korzystać ludzie.
Magazynowanie energii elektrycznej można osiągnąć różnymi metodami, w tym:
Magazynowanie energii w kole zamachowym (zamiana energii elektrycznej na energię mechaniczną)
Pompowane magazynowanie (wykorzystując grawitacyjną energię potencjalną wody)
Magazynowanie energii sprężonego powietrza (zamiana energii elektrycznej na energię potencjalną sprężonego powietrza)
Magazynowanie energii kondensatorowej (przechowywanie ładunku)
Magazynowanie energii akumulatora (najpowszechniejszym sposobem jest zamiana energii elektrycznej na energię chemiczną)
Co to jest bateria?
Bateria to urządzenie magazynujące energię, które przechowuje energię chemiczną w celu późniejszej konwersji na energię elektryczną.
Bateria może zawierać jedną lub więcej jednostek elektrochemicznych.
W ramach tych jednostek, reakcje chemiczne generują przepływ elektronów, co powoduje powstawanie prądu w obwodzie.
Ten rodzaj prądu jest źródłem zasilania wymaganym do wykonywania różnych zadań!
Baterie możemy porównać do pomp transportujących elektrony: każda bateria ma elektrodę dodatnią (katoda), elektrodę ujemną (anoda), i elektrolit, a elektrolit reaguje chemicznie z elektrodą dodatnią i ujemną.
Jest to cecha wspólna wszystkich akumulatorów, ale różne typy akumulatorów różnią się mechanizmami magazynowania energii.
Przyjrzyjmy się kilku różnym typom baterii i dowiedzmy się, w jaki sposób magazynują energię.
Jaki rodzaj energii jest magazynowany w akumulatorze?
Być może ciekawi Cię, jaki rodzaj energii wykorzystuje bateria.
Typowe typy akumulatorów i ich mechanizmy magazynowania energii:
Obecnie, do najczęściej stosowanych typów akumulatorów należą akumulatory litowo-jonowe i akumulatory ołowiowo-kwasowe.
Kwasowy bateria ołowiu
Historia rozwoju akumulatorów kwasowo-ołowiowych sięga ponad 170 lat i są najstarszym rodzajem akumulatorów.
W połowie XIX wieku, naukowcy wynaleźli akumulatory kwasowo-ołowiowe. Ten typ baterii wykorzystuje tradycyjną technologię magazynowania energii i przekształcania jej w energię elektryczną.
Standard 12 akumulator kwasowo-ołowiowy składa się z sześciu ogniw o napięciu 2 woltów, każdy zawiera mieszany roztwór kwasu siarkowego i wody.
Każde urządzenie jest wyposażone w biegun dodatni i biegun ujemny.
Gdy akumulator jest rozładowany, kwas siarkowy rozkłada się i uwalnia wodę, który zużywa kwas.
Reakcja chemiczna zachodząca na płycie elektrody ujemnej uwalnia elektrony i jony wodorowe, czyli reakcja chemiczna podczas rozładowywania akumulatora:
Podczas ładowania, proces ten jest odwracalny, a akumulator zregeneruje cząsteczki kwasu siarkowego, czyli proces magazynowania energii.
Następnie, zamieniamy energię zmagazynowaną w kwasie siarkowym na energię elektryczną na nasz użytek.
Chociaż akumulatory kwasowo-ołowiowe są dostępne w różnych modelach, wszystkie wykorzystują ten sam mechanizm magazynowania energii chemicznej.
Bateria litowo-jonowa
Podstawowy element akumulatorów litowo-jonowych – elektroda dodatnia (katoda) i elektroda ujemna (anoda) – odpowiadają za magazynowanie jonów litu.
Podczas procesu ładowania i rozładowywania, jony litu przemieszczają się z elektrody dodatniej do elektrody ujemnej poprzez elektrolit, osiągając w ten sposób magazynowanie i uwalnianie energii.
W porównaniu z akumulatorami kwasowo-ołowiowymi o jednolitych reakcjach chemicznych, Baterie litowo-jonowe wykazują różnorodne właściwości chemiczne.
Oto niektóre z głównych typów akumulatorów litowo-jonowych:
Tlenek litu i kobaltu (LiCoO2), w skrócie LCO, jest szeroko stosowany w telefonach komórkowych i laptopach.
Tlenek litowo-manganowy (LIMN2O4), w skrócie jako LMO, jest powszechnie stosowany w elektronarzędziach.
Tlenek litowo-niklowo-kobaltowo-manganowy (LiNiMnCoO2), w skrócie NMC, jest stosowany w pojazdach elektrycznych Tesli.
Tlenek glinu litowo-niklowo-kobaltowego (LiNiCoAlO2), w skrócie NCA, jest również stosowany w pojazdach elektrycznych Tesli.
Tytanian litu (Li2TiO3), w skrócie LTO, nadaje się do elektronarzędzi i zastosowań specjalnych.
Fosforan litowo-żelazowy (LiFePO4), znane również jako baterie LFP lub „Life Po”., to skład chemiczny, którego używamy w akumulatorach Battle Born.
Baterie litowo-jonowe składają się z wielu ogniw, które mają dużą gęstość energii i mogą przechowywać dużą ilość energii w małej objętości.
Są lżejsze, ładuj szybciej, bardziej wydajne, i charakteryzują się niższym współczynnikiem samorozładowania niż akumulatory kwasowo-ołowiowe.
Ma dłuższą żywotność i doskonałą stabilność.
Baterie litowo-żelazowo-fosforanowe są szczególnie chwalone za długą żywotność i doskonałą odporność na ciepło.
Ogólnie, zapewniają bezpieczniejsze i bardziej zrównoważone rozwiązanie energetyczne.
Jaki rodzaj energii jest magazynowany w akumulatorze?
Bardziej szczegółowe informacje można znaleźć w naszym artykule.
Jak baterie magazynują energię?
Metoda, dzięki której akumulator pozyskuje i magazynuje energię.
Energię w akumulatorze można pozyskać na różne sposoby i przekształcić w energię elektryczną.
Prawie wszystkie formy energii można magazynować i przekształcać, niezależnie od tego, w jaki sposób są generowane.
Poniżej przedstawiono dwa główne sposoby pozyskiwania energii:
Zasilanie sieci energetycznej
Sieć energetyczna to złożony system składający się z elektrowni, obiekty dystrybucyjne, i sieci przesyłowe. Jego zadaniem jest zapewnienie równowagi podaży i popytu na energię elektryczną osób i przedsiębiorstw w danym regionie.
Sieć energetyczna może zapewnić zasilanie na dużą skalę, co pomaga efektywniej wykorzystywać zasoby energii i sprzyja ekonomice systemów generacji rozproszonej.
Z uwagi na to, że sieć elektroenergetyczna nie jest przeznaczona do magazynowania energii elektrycznej, Aby zapewnić magazynowanie energii elektrycznej do wykorzystania w przyszłości, stosuje się technologie magazynowania energii, takie jak akumulatory litowo-jonowe.
Energia odnawialna poza siecią
Energia poza siecią odnosi się do wykorzystania zasobów odnawialnych, takich jak energia słoneczna, wiatr, i energię wodną.
Te źródła energii zapewniają energię słoneczną, wiatr, i energia wodna są skutecznie wychwytywane i wykorzystywane do zasilania urządzeń takich jak panele słoneczne, turbiny wiatrowe, lub generatory hydroelektryczne.
Urządzenia te są w stanie efektywnie przetwarzać energię pobraną z różnych źródeł na energię elektryczną i magazynować ją w akumulatorach do przyszłego wykorzystania.
Przed wykorzystaniem zmagazynowanej energii do zasilania, Do konwersji prądu stałego zwykle wymagany jest falownik (DC) w akumulatorze na prąd przemienny (AC) aby zaspokoić zapotrzebowanie na energię.
Dlaczego magazynowanie energii w akumulatorze jest niezbędne?
Wśród licznych aplikacji mobilnych bazujących na magazynowaniu energii, baterie odgrywają kluczową rolę.
Chociaż możemy przekształcić inne formy energii w energię elektryczną, ta konwersja nie zawsze jest najbardziej idealnym wyborem.
Wyobraź sobie, że używasz silnika do zasilania swojego smartfona, co jest wyraźnie niepraktyczne.
System zasilania rezerwowego wykorzystuje energię elektryczną zmagazynowaną w akumulatorze, aby szybko zapewnić zasilanie w przypadku awarii sieci lub generatora.
Z branży przemysłowej, działanie sieci energetycznej, branży Internetu i Telekomunikacji, a nawet niektóre rodziny, korzystają z systemu zasilania rezerwowego w celu zapewnienia ciągłości zasilania.
Biorąc pod uwagę, że baterie służą jako cichy i stabilny sposób magazynowania energii elektrycznej, są one równie istotne dla użytkowników systemów energii słonecznej.
Biorąc pod uwagę, że energia słoneczna jest efektywna tylko w ciągu dnia, niezwykle istotne jest przechowywanie wytworzonej energii elektrycznej w niezawodnych i cichych akumulatorach, aby móc ją wykorzystać w razie potrzeby.
Równie istotne jest magazynowanie energii na dużą skalę.
Bateria przechowuje rodzaj energii powiązany ze skalą scenariusza, w którym jest używana.
Energia słoneczna i wiatrowa mogą skutecznie wytwarzać energię elektryczną tylko wtedy, gdy jest wystarczająca ilość światła słonecznego i silna siła wiatru.
Potencjał tych odnawialnych źródeł energii należy wykorzystać poprzez technologie magazynowania energii, aby zmaksymalizować ich efektywność w szczytowym zapotrzebowaniu na energię.
Niektórzy twierdzą, że technologia magazynowania energii ma decydujący wpływ na przeciwdziałanie globalnym zmianom klimatycznym.
Energia zmagazynowana w bateriach napędza globalną działalność
Chociaż często używamy baterii w życiu codziennym, wiele osób po raz pierwszy doświadcza akumulatorów jako podstawowego źródła energii podczas podróży kamperem lub pływania łódką.
W tych scenariuszach, magazynowanie energii elektrycznej w niezawodnych i bezpiecznych bateriach ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia komfortu podróży.
Baterie przekształcają zmagazynowaną energię w energię elektryczną w wyniku reakcji chemicznych, co jest cennym zasobem, który w dalszym ciągu zapewnia nam wygodę.
jaki rodzaj energii jest magazynowany w akumulatorze? To zależy od rodzaju baterii, którą wybierzesz.
Baterie zapewniają energię potrzebną do codziennego życia na różne sposoby.
Ta moc jest źródłem naszej wolności, a wolność sama w sobie jest symbolem siły.
Wniosek
Czy chcesz dowiedzieć się więcej o systemach energii słonecznej i bateriach litowych??
Rozumiemy, że budowa lub modernizacja systemów magazynowania energii może być wyzwaniem, dlatego też jesteśmy zobowiązani zapewnić Państwu niezbędne wsparcie.
Zespół sprzedaży i obsługi klienta GycxSolar jest zawsze gotowy pomóc Ci rozwiązać każdy problem!
Śledź nas, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak systemy baterii litowych mogą dodać witalności do Twojego codziennego życia.
