Koristni nasveti

Koristni nasveti

Hranilnik električne energije

Hranilnik električne energije

Električno energijo je možno shraniti v hranilniku električne energije, ki ga najpogosteje imenujemo baterija. Električna energija shranjena v bateriji je uporabniku na voljo v vsakem trenutku.

V preteklih desetletjih so bile baterije uporabljene najpogosteje v hišnih aparatih ter potrošniški elektroniki, v zadnjih letih pa so velik razvoj doživele v električnih vozilih ter v električnih omrežjih za gospodinjstva in industrijo. 

Baterije v električnih vozilih

Vozila z motorjem z notranjim izgorevanjem vsebujejo baterije za zagon, osvetlitev in vžig, vendar se te baterije razlikujejo od zgoraj navedenih.

Za baterije v električnih vozilih je značilno razmeroma visoko razmerje med močjo in maso, specifično energijo in energijsko gostoto.

Pri vozilih so zaželeni manjši in lažji akumulatorji, saj ti zmanjšajo težo vozila in s tem izboljšajo njegovo zmogljivost. V primerjavi s tekočimi gorivi ima večina sodobnih baterijskih tehnologij veliko nižjo specifično energijo, kar pogosto vpliva na največji povsem električni doseg vozil, ki je posledično manjši.

Najpogostejši tip baterij v sodobnih električnih vozilih sta litij-ionska in litij-polimerna, zaradi njune visoke gostote energije v primerjavi z njuno težo. Druge vrste baterij za ponovno polnjenje, ki se uporabljajo v električnih vozilih, vključujejo svinčeno kislino ("poplavljeno", z globokim ciklom in ventilsko regulirano svinčeno kislino), nikelj-kadmijeve, nikelj-kovinske hidridne in redkeje cink-zračne in natrijev nikelj kloridne ("zebra") baterije. Količina električne energije (tj. električnega naboja), shranjene v baterijah, se meri v amperskih urah ali v kulonih, pri čemer se skupna energija pogosto meri v kilovatnih urah.

Napredek v tehnologiji litij-ionskih baterij so poganjale zahteve prenosne elektronike, prenosnih računalnikov, mobilnih telefonov in električnih orodij. Trg vozil je izkoristil prednosti tega napredka tako v zmogljivosti kot v gostoti energije. Za razliko od prejšnjih kemijskih baterij, zlasti nikelj-kadmijevih, je mogoče litij-ionske baterije prazniti in polniti vsak dan in v katerem koli stanju napolnjenosti.

Svinčeve baterije 

Poplavljene svinčeve baterije so najstarejše, najcenejše in v preteklosti najpogostejše uporabljene baterije v avtomobilski industriji. Obstajata dve glavni vrsti svinčenih akumulatorjev: akumulatorji za zagon avtomobilskih motorjev in akumulatorji globokega cikla.

Baterije za zagon avtomobilskih motorjev so zasnovane tako, da uporabljajo majhen odstotek svoje zmogljivosti za zagotavljanje visokih stopenj polnjenja za zagon motorja, medtem ko se baterije z globokim ciklom uporabljajo za zagotavljanje neprekinjene električne energije za pogon električnih vozil, kot so viličarji ali vozički za golf. Baterije z globokim ciklom se uporabljajo tudi kot pomožne baterije v rekreacijskih vozilih, vendar zahtevajo drugačno, večstopenjsko polnjenje.

Pomembno si je zapomniti, da nobenega svinčenega akumulatorja ni dovoljeno izprazniti pod 50 % svoje zmogljivosti, saj se s tem skrajša življenjska doba baterije. Poplavljene baterije zahtevajo pregled nivoja elektrolita in občasno zamenjavo vode, ki se med običajnim ciklom polnjenja odvaja.

Nikelj – železne hibridne baterije

Nikel-metal hidridne baterije danes veljajo za relativno zrelo tehnologijo. Vendar so pri polnjenju in praznjenju manj učinkovite (60–70 %) kot celo svinčena kislina, imajo specifično energijo 30–80 Wh/kg, kar je veliko več kot svinčeva kislina. Ob pravilni uporabi imajo lahko nikelj-železne hidridne baterije izjemno dolgo življenjsko dobo, kot je bilo dokazano pri njihovi uporabi v hibridnih avtomobilih. Slabosti te baterije so manjša učinkovitost, visoko samopraznjenje in slabo delovanje v hladnem vremenu.

Litij-ionske baterije

Litij-ionske baterije so bile prvotno razvite in komercializirane za uporabo v prenosnih računalnikih in potrošniški elektroniki. S svojo visoko energijsko gostoto in dolgo življenjsko dobo so postali vodilni tip baterij za uporabo v električnih vozilih. Slabosti tradicionalnih litij-ionskih baterij so občutljivost na temperaturo, slaba zmogljivost pri nizkih temperaturah in poslabšanje zmogljivosti baterije s starostjo.

Najnovejša vozila uporabljajo nove različice litij-ionske kemije, ki v zameno za manjšo specifično energijo in specifično moč, zagotovijo večjo požarno odpornost, prijaznost do okolja, hitro polnjenje (v le nekaj minutah) in daljšo življenjsko dobo.

Najnovejši podatki so pokazali, da izpostavljenost toploti in uporaba hitrega polnjenja spodbujata degradacijo litij-ionskih baterij bolj kot starost in dejanska uporaba ter da bo povprečna baterija električnega vozila po 6 letih in 6 mesecih ohranila 85 % svoje začetne zmogljivosti.

Baterije v električnih omrežjih za gospodinjstva in industrijo

V zadnjem času se je s padanjem cen litij-ionske in tudi ostale baterijske tehnologije (litij-železo-fosfatne baterije - LiFePO4) začela uporaba le-teh tudi v električnih omrežjih gospodinjstev in industrije, glavne prednosti uporabe baterije so možnost rezervnega napajanja, samooskrbe ter zmanjševanje konične moči odjema.

 

Povezave
Dokumenti
Povezani članki
 

Theme picker

Varčujte

Bodite obveščeni o aktualnih vsebinah s področja TRAJNOSTNE ENERGIJE. Prijavite se na e-novice!

Prijavite se na e-novice