باتری: انقلاب لیتیوم-هوا (شاید) رخ نخواهد داد ...

[کریستف]

تجزیه و تحلیل های کوچک در مورد عملکرد باتری بسیار مورد انتظار Lithium Air ... انقلابی که ممکن است رخ ندهد ... زیرا قدرت خاص آن در مقایسه با بهترین باتری های فعلی بسیار کم است: تا 800 برابر کمتر!

تنها منبع ارقام ویکی پدیا است. اگر دیگران را پیدا کردید ، آنها را در اینجا پست کنید و ما آن را برطرف خواهیم کرد.

از: حمل و نقل، برق / باتری توشیبا-SCIB-شارژ EN-6 دقیقه یک 500kw-t15395.html

Li-air -charge-shkark.jpg (281.19 KiB) 4388 بار مشاهده شده است

درباره باتری های لیتیوم ایر:

a) انرژی انبوه ای که می تواند با سوخت های مایع رقابت کند یا از آن فراتر رود ، بنابراین بازده های اصلاحی دارند ، بنابراین عالی!

از نظر تئوری ، باتری های لیتیوم هوا می توانند 3,5 کیلو وات ساعت در کیلوگرم را ذخیره کنند. اما به دلیل محدودیت های فن آوری (بستر ، عایق باتری و غیره) ، احتمالاً چگالی انرژی واقعی کمتر خواهد بود. چگالی 1,7 کیلو وات ساعت در کیلوگرم که به چرخ ها عرضه می شود ، می تواند به دلیل راندمان بهتر موتورهای برقی در مقایسه با موتورهای حرارتی در نظر گرفته شود.

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

b) جرم (و حجم) بسیار کم در مقایسه با باتری های لیتیوم فعلی

قدرت خاص پایین (200 W / kg - 500 W / L)

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

در مقایسه ، برخی از لیپوسهای فعلی (بهترین) می توانند تا 95 برابر ظرفیت اسمی خود را در جریان اوج تأمین کنند!

لیپو فعلی که حدود 0.2 کیلو وات ساعت در کیلوگرم است ...بنابراین می تواند در 95C 19 کیلووات بر کیلوگرم نیرو فراهم کند !!

این بسیار بزرگ است و 19 / 0.2 = 95 برابر آنچه Lithium Air می تواند فراهم کند !! و 5 کیلوگرم باتری می تواند ، در اوج ، نه چندان دور از 100 کیلو وات را تأمین کند!

اما خوب در این سطح از جریان تخلیه ، بسیار گرم می شود و باتری ها خیلی طولانی نیستند (حداکثر 200 تا 300 سیکل) وقتی که آنها قبل از منفجر شدن منفجر نمی شوند ... اما همه یکسان هستند ...

لیپو که فقط در 5C کار می کند (ما کمتر از 15 درجه سانتیگراد در بازار نمی یابیم) بسیار منطقی است که توان 0.2 * 5 = 1 kW / kg را فراهم کند ... این هنوز 5 برابر بیشتر از '' A Lithium Air در سطح قدرت انبوه

این بدان معنی است که ما نمی توانیم در هر کیلوگرم باتری هوای لیتیوم قدرت زیادی را به خود جلب کنیم: بنابراین آنها محفوظ خواهند بود ... برای نصب کم توان یا ... استاتیک که در نهایت همه مزیت های جالب را لغو می کند انرژی انبوه

و برای به پایان رساندن محاسبه مقایسه ای ، یک لیتیوم ایر می تواند در دمای 200/1700 = 0.12 درجه سانتیگراد کار کند ... 800 برابر کمتر از یک لیپو 95C ...

بعد از اینکه تحقیقات در حال پیشرفت است ... اما همه همین ... انقلاب لیتیوم ایر ممکن است به زودی اتفاق نیفتد ...

[کریستف]

در این مقاله از سال 2009 به هیچ وجه مسئله قدرت انبوه اشاره نشده است: https://www.usinenouvelle.com/article/l ... te.N120192

[گاستون]

می توان تصور کرد که باتری های "مخلوط" ترکیبی از یک لیتیوم-هوا بزرگ (بزرگ) با یون لیتیوم (متوسط) یا حتی چند ابر خازن باشند.

این مجمع قادر است در مدت زمان محدود و یک قدرت متوسط ​​، قدرت بسیار خوبی را تأمین کند.

یک ماشین الکتریکی "متوسط" برای رانندگی با سرعت 20 کیلومتر در ساعت در بزرگراه به قدرت 110 کیلووات نیاز دارد.
اما برای صعود از تپه ها (برای چند دقیقه) و 50 کیلووات به 100 کیلو وات نیاز دارد تا به عنوان یک کرایه تلفنی (برای کمتر از یک دقیقه) شروع شود.

یک باتری لیتیوم هوای 150 کیلوگرم (به هر حال 255 کیلووات ساعت) می تواند 30 کیلو وات به طور مداوم تأمین کند ، به اندازه کافی برای نگه داشتن یک باتری لیتیوم یون 50 کیلوگرم (10 کیلووات ساعت): در مورد آنچه در هیبریدهای قابل شارژ فعلی یافت می شود. ) که سرعت می بخشد.

[کریستف]

می توان تصور کرد که باتری های "مخلوط" ترکیبی از یک لیتیوم-هوا بزرگ (بزرگ) با یون لیتیوم (متوسط) یا حتی چند ابر خازن باشند.

بله ، من فقط به این فکر می کردم که پیام فوق را نوشتم: سرانجام ساخت باتری های "ترکیبی" که هر باتری با توجه به تقاضای انرژی / انرژی مورد استفاده قرار گیرد ... خلاصه ، از هر فناوری بهترین استفاده کنید تا آن را به یک باتری فوق العاده جهانی تبدیل کنید هم در نیرو و هم در مصرف انرژی کارآمد ...

این ایده خوبی است و سازندگان EVS "جدی" باید قبلاً روی آن باشند (اگر نه ، اوه ، به این دلیل است که آنها نازی های بزرگ هستند ... ببخشید! ) ...

و با داشتن 250 کیلووات ساعت بر روی Li-Air (برای انجام بیش از 1000 کیلومتر کافی است ...) یا باتری "انرژی" ، می توان به راحتی تصور کرد که این باتری به آرامی یون لیتیوم "برق" را دوباره شارژ می کند. توقف اتومبیل (برای این که مجبور نباشید به طور کلی خیلی زیاد شارژ کنید ...)

[گاستون]

و با داشتن 250 کیلووات ساعت بر روی Li-Air (برای انجام بیش از 1000 کیلومتر کافی است ...) یا باتری "انرژی" ، می توان به راحتی تصور کرد که این باتری به آرامی یون لیتیوم "برق" را دوباره شارژ می کند. توقف اتومبیل (برای این که مجبور نباشید به طور کلی خیلی زیاد شارژ کنید ...)

حتی می توانید در هنگام رانندگی آن را شارژ کنید هر زمان که قدرت لازم برای پیشرفت کمتر از توان مصرفی باشد.

[کریستف]

اوه بله امکان پذیر است اما باز هم بهتر است با یک بار تخلیه کنترل شده بهتر کنترل شود ... و با ثبات تر ...

[ENERC]

برای اینکه کمی با باتری روی / هوا بازی کرده باشید ، نقطه ضعف کاتد است. واکنش 1/2 O2 + H2O + 2e− → 2OH− بسیار کند است. و به محض اینکه جریان را بکشید ، ولتاژ افت می کند.
خوب ، آب برای لیتیوم وجود ندارد (در غیر این صورت رونق می گیرد!) ، اما شما باید اکسیژن را در هوا مصرف کنید.

شروع به محاسبه حجم هوا برای قدرت 100 کیلو وات با ولتاژ سلولی 4 ولت می کنم:

100 * 1000 (وات) / 4 (ولت) / 96500 (کولن -> مول) / 2 (2 الکترون) * 22,4 (لیتر / مول) / 0,21 (نسبت O2 / هوا) = 13,8 لیتر / دومین!

و در واقع بسیار بیشتر دیده می شود که ما نمی توانیم اکسیژن را از سطح هوا در سطح کاتد مصرف کنیم.
واضح است که فن آوری فلز / هوا بیشتر برای ظرفیت بالا / جریان کم است.

[کریستف]

آیا می توانید جزئیات محاسبه حجم هوای مورد نیاز را تفصیل دهید؟

[ENERC]

آیا می توانید جزئیات محاسبه حجم هوای مورد نیاز را تفصیل دهید؟

100 کیلو وات در 4 ولت 25 A (احتمالاً 000A در 250 ولت است ، اما این محاسبه را تغییر نمی دهد).

1 A 1 Coulomb در ثانیه است.
یک مول 96500 کولوم است.

25،000A به 0,26 مول در ثانیه نیاز دارد. (25،000 / 96500،XNUMX)
یک مول اکسیژن در فشار طبیعی 22,4 لیتر است. اما فقط 21٪ اکسیژن در هوا وجود دارد.
بنابراین نیاز به داشتن یک مول اکسیژن به 22,4/0,21/106 = XNUMX لیتر هوا طول می کشد.

بنابراین 25A به 000 * 0,26 = 106 لیتر هوا در ثانیه نیاز دارد.
اما اکسیژن 2 الکترون را در واکنش نشان می دهد ، بنابراین شما باید 2 یا 13,8 لیتر در ثانیه تقسیم کنید.

از طرف سطح ، بهتر نیست: ما در نظر می گیریم که 100 میلی آمپر در هر سانتی متر مربع از کاتد در حال حاضر یک مقدار بسیار مناسب است.
برای 25،000A ، 250،000 cm2 از کاتد مورد نیاز است ، یعنی 25 m2.
و بنابراین این 25 متر مربع کاتد را که در معرض هوا قرار دارد در محفظه باتری قرار دهید….

[کریستف]

با تشکر از جزئیات ، من عادت ندارم Amps را به خال تبدیل کنم!

ما می توانیم نتیجه بگیریم که باتری های لیتیوم هوا باید با دمنده های مقدس همراه شوند ... و فیلترهایی که با آن می روند تا کاتد را آلوده نکنند!

این لزوما باعث کاهش کارایی کلی باتری خواهد شد اما با توجه به پتانسیل آن هنوز هم جالب خواهد بود!

برای سطح کاتدی که در معرض دیدم ، فکر می کنم خیلی راحت قابل حل باشد؟ با لایه های نازک و نازک می توانید سطح مبادله زیادی را در حجم نسبتاً کمی قرار دهید ...