Gịnị bụ Specific Power?

Ike a kapịrị ọnụ na-atụ ole ike ngwaọrụ na-ewepụta kwa nkeji nke uka, gbakọọ site n'ikesa mkpokọta ike (na watts) site na mkpokọta oke (na kilogram). Ndị injinia na-eji metrik a atụnyere arụmọrụ n'ofe isi mmalite ike dị iche iche, ọkachasị mgbe ịdị arọ dị mkpa maka arụmọrụ sistemu niile.

Usoro a kwụ ọtọ: Ike akọwapụtara (W/kg)=Nrụpụta ike (W) ÷ Mass (kg). Ngwaọrụ na-emepụta 500 watts mgbe ọ na-atụ kilogram 2 nwere ikike a kapịrị ọnụ nke 250 W/kg. Otu ọnụọgụgụ a na-ekpughe ọtụtụ ihe gbasara arụmọrụ ụwa n'ezie karịa mmepụta ike naanị.

Batrị abụọ nwere ike ịnapụta 1000 watts, mana uru ha na-agbanwe nke ukwuu dabere na ibu. Batrị dị ọkụ na-enye ike akọwapụtara nke ọma ka mma, na-enye ngwa ebe oke mmachi na-ekpebi nhọrọ imewe.

Ndị injinia ụgbọ elu na-ebute ikike pụrụ iche n'ihi na kilogram ọ bụla na-emetụta oriri mmanụ na ikike ịkwụ ụgwọ. Sistemụ batrị nwere ikike 300 W/kg kpọmkwem na-enye ohere ụgbọ elu eletrik buru ọtụtụ ndị njem ma ọ bụ ịgbatị ogologo ụgbọ elu ma e jiri ya tụnyere 150 W/kg ọzọ n'otu nha nha.

Ụgbọ ala eletrik na-eche ụdị ahịa ahụ- anya. Ike dị elu na-atụgharị gaa n'ọsọ ọsọ na-agbakwunyeghị oke ụgbọ ala. Batrị lithium dị elu nke ọgbara ọhụrụ na-egosipụta ike karịrị 3500 W/kg n'okpuru ọnọdụ mwepu ọkọlọtọ, na-eme ka arụmọrụ na-emegide engines combustion.

Metiriki ahụ na-adị oke egwu mgbe a na-atụnyere teknụzụ dị iche iche. Turbines na-enweta oke ike pụrụ iche n'ihi na ha na-arụ ọrụ na oke oke ọsọ. Ndị isi ụgbọ elu Space Shuttle ji turbopump dị ihe dịka 320 n'arọ nke rụpụtara ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ 70,000 hp maka oke ike -na{6}} nke ịdị arọ nke 164 kW/kg.

Specific Power

Nkà na ụzụ batrị na-egosi otú ike kpọmkwem si emetụta ngwa bara uru. Iji ghọta ihe mere metrik a ji dị mkpa maka nchekwa ike, anyị kwesịrị ibu ụzọ dokwuo anyaKedu ihe bụ batrị lithium ion: isi iyi ike enwere ike ibugharị nke na-echekwa ike site na ngbanwe nke lithium ion na-agbanwe agbanwe n'ime ihe siri ike nke elektrọnik, nke e ji ike dị elu dị elu, njupụta ike, na arụmọrụ ike tụnyere ụdị batrị ndị ọzọ enwere ike ịchaji.

Ike a kapịrị ọnụ na-ekpebi ngwa ngwa batrị nwere ike ibunye ike echekwara. Batrị lithium{1} ion dị kilogram 1 nwere ike 300 W/kg nwere ike ịkwado mmepụta 300 watts. Ngwa na-achọ mgbawa ike ọsọ ọsọ chọrọ batrị nwere ọkwa ike dị elu, ọbụlagodi na nke ahụ pụtara ịnakwere mkpokọta ike dị ala.

Chemistry lithium{0}ion dị iche iche na-enye njirimara ike dị iche iche. Batrị lithium iron phosphate (LFP) na-ebute nchekwa na ogologo ndụ karịa ike kacha. Nickel manganese cobalt (NMC) dị iche iche na-edozi njupụta ike na nnyefe ike. Mmepe na nso nso a na sistemụ silicon anode na-enweta ọnụego mwepu nke 10C ka ha na-ejigide ike ike 400 Wh/kg, na-ebuga ihe dị ka 200% arụmọrụ dị elu karịa mkpụrụ ndụ graphite ọdịnala.

Okpomọkụ na-emetụta ike kpọmkwem. Okpomọkụ batrị na-emetụta ikike nnyefe ike, yana obere okpomọkụ na-ebelata ike dịnụ, yana mkpokọta ike anapụtara site na otu okirikiri chajị dịgasị iche dabere na ma okpomọkụ yana ọchịchọ ike. Ịrụ ọrụ ihu igwe oyi chọrọ sistemu njikwa batrị nke nwere ike ibu ụzọ- sel na-ekpo ọkụ iji kwado ọkwa ike dị iche iche.

Merik abụọ a na-atụ njirimara batrị dị iche iche. Ike a kapịrị ọnụ (Wh/kg) na-egosi mkpokọta ike nchekwa ike n'otu oke, ebe ike akọwapụtara (W/kg) na-egosi ọnụego nnyefe ọkụ ozugbo kwa otu nkeji.

Chee echiche banyere ike dị iche iche dị ka nha nke tank mmiri na ike dị iche iche dị ka dayameta nke ọkpọkọ ọpụpụ. Batrị nwere ike ịchekwa naanị ụgwọ zuru oke iji nye ọkụ ọkụ maka otu nkeji ka ọ na-ebuga 100 amperes ma ọ bụrụ na achọrọ ya, ma ọ bụ chekwaa ike zuru oke iji mee ka otu bọlbụ ahụ ruo otu elekere ka ọ na-ebuga naanị 1 ampere.

Teknụzụ lithium dị ugbu a{0} ion maka ụgbọ ala eletrik eruola ụkpụrụ njupụta ike gburugburu 250 Wh/kg yana njupụta ike gburugburu 400 W/L. Ọnụọgụ ndị a na-anọchi anya akụkụ arụmọrụ dị iche iche na-adịkarịghị ebuli n'otu oge. Ndị na-emepụta batrị na-emegharị azụmaahịa{5} n'etiti ha abụọ dabere na ngwa chọrọ.

Ngwa ịgba ọsọ na-akwado ike dị elu maka ngwa ngwa ngwa ngwa. Ụgbọ njem ogologo{1} na-ebute ụzọ ike pụrụ iche maka ịrụ ọrụ ogologo. Batrị lithium polima nwere ike ibunye nnukwu ihe ugbu a yana obere voltaji mbelata, ebe batrị lithium - batrị ion na-arụ obere ọrụ nke ọma mana na-echekwa obere ụgwọ n'otu nha.

Mmekọrịta dị n'etiti ọnụego mwepụta na metrik abụọ ahụ na-emepụta mgbagwoju anya ọzọ. Ọnụego mwepu dị elu (nnyefe ọkụ ngwa ngwa) na-ebelata ike dị irè kpọmkwem n'ihi na nguzogide nke ime na-akpata ọdịda voltaji. Njupụta ike mụbaa site na C-ọnụego na-ewepụta njupụta ike, yana obere C{3}} na-ewepụta njupụta ume dị elu mana njupụta ike dị ala.

Ndị injinia na-agbakọ ike dị iche iche dabere na usoro a na-enyocha. Maka injinia, mgbako ahụ na-eji nrụpụta ike kacha elu kewara site na oke igwe. Maka ụgbọ ala zuru oke, mkpokọta ụgbọ ala na-edochi oke injin na denominator.

Igwe dizel V8 turbocharged na-emepụta 250 kW ka ọ na-atụ kilogram 380 na-egosi: 250,000 W ÷ 380 kg=658 W/kg kpọmkwem ike.

Sistemu batrị chọrọ nleba anya nke ọma maka ihe oke ga-agụnye. Naanị mgbako cell{1} na-enye oke echiche. Sistemu{3}}Ngụkọta ọkwa nke gụnyere ngwa eletrọnịkị njikwa batrị, sistemu jụrụ oyi na ụlọ nchekwa na-enye ụkpụrụ dị ala mana karịa.

Ọnụ ọgụgụ kasị elu na-akwado ike kpọmkwem dịkwa mkpa. Batrị ndị dị elu na-enweta ike kacha karịa 4400 W/kg n'ime omimi dị ala{2} nke{3}, na ike na-adịgide adịgide nke 3000 W/kg na omimi 30%{6}}nke{7}}mwepu. Ndị na-emepụta ihe na-ekwukarị ọnụ ahịa kacha elu, mana arụmọrụ na-aga n'ihu na-ekpebi ezi - ojiji ụwa.

Ndị ọkachamara n'ịgba ígwè na-eji metrik ike a kapịrị ọnụ iji tụọ arụmọrụ. Onye na-agba ígwè na-emepụta 400 watts mgbe ọ na-atụ kilogram 80 na-emepụta 5 W/kg. Ndị na-agba ígwè nwere ike ịkwado 6-7 W/kg maka ịrịgo ogologo.

Ngalaba dị iche iche na-ewepụta akara aka ike dabere na ihe achọrọ arụ ọrụ. Ụgbọ elu eletrik chọrọ ike pụrụiche{1}na{2}} n'ihi na ụgbọ elu na-alụ ọgụ ike ndọda. Na Disemba 2024, ndị ọkà mmụta sayensị China gosipụtara batrị lithium njupụta ume ike dị 400 Wh/kg n'ime ihe mejupụtara{6}} nku drone, na-enweta oge ụgbọ elu awa atọ{{7} n'ofe okpomọkụ site na -40 ogo ruo ogo 60.

Ụgbọ ala eletrik na-ebute ọrụ kwesịrị ekwesị ụzọ. Ụgbọ ala ndị njem chọrọ ike zuru oke maka ijikọ okporo ụzọ na ịrị ugwu na-enweghị oke batrị na-ebelata arụmọrụ. Batrị lithium{2} ion na ụgbọ ala eletrik na-enye ike dị elu - ka - oke ibu, nrụpụta ike dị elu, ịrụ ọrụ ọkụ dị elu-, yana ogologo ndụ.

Igwe eletrọnịkị nwere ike ibugharị na-anabata ike dị obere n'ihi na mmachi oke adịghị njọ karịa na njem. Batrị smartphone nwere ike ịnapụta 150-200 W/kg, zuru ezu maka ngwaọrụ chọrọ n'ebulighị elu maka njupụta ike zuru oke.

Ngwa ike na-anọchi anya etiti etiti. Akuku na-enweghị eriri chọrọ ike dị elu maka mkpọpu ihe site na nnukwu ihe mana ọ na-arụ ọrụ nwa oge, na-enye ohere mgbake batrị n'etiti nnukwu ọkụ ọkụ-. Ngwa ndị a na-ejikarị kemistrị batrị emebere maka ike na nchekwa ike.

Grid{0}}Nchekwa ume ike na-arụ ọrụ megidere ikpe ojiji njem. Sistemụ batrị ion na-eji NMC na LFP chemistries na-adabere na lithium - elekere echekwabara karịa ike a kapịrị ọnụ, ebe ibu nrụnye nwere obere mmetụta na arụmọrụ.

Specific Power

Ịkwalite ike kpọmkwem na-emebighị njirimara batrị ndị ọzọ ka bụ isi ihe ịma aka na electrochemistry. Batrị phosphate iron lithium nke na-ebuga ugbu a njupụta ume n'okpuru 200 Wh/kg, ebe batrị ternary lithium - batrị dị site na 200 ruo 300 Wh/kg.

Ndị na-eme nchọpụta na-agbaso ọtụtụ ụzọ iji kwalite ike kpọmkwem. Silicon anodes nwere ike ịgbakọ ion lithium karịa graphite a na-emekarị, nwere ike ịbawanye ma ike na njupụta ike. Otú ọ dị, silicon na-agbasawanye n'oge ịchaji, na-emepụta nrụgide ọrụ nke na-emebi ndụ okirikiri.

Batrị lithium nnwale enwetala njupụta ike gravimetric nke 711.3 Wh/kg yana njupụta ume volumetric nke 1653.65 Wh/L na-eji lithium{2}}ọgaranya manganese{3}}cathodes dabere na obere lithium metal anodes. Mmezu ụlọ nyocha ndị a na-egosipụta oke usoro iwu, ọ bụ ezie na ike azụmahịa na-achọ ileba anya nchekwa na nrụpụta scalability.

Nkwụsi ike dị n'ime na-egbochi oke ike. Mmeghachi omume kemịkalụ na elu electrode na-aga n'ihu n'ọnụego dị oke, na conductivity electrolyte na-egbochi mmegharị ion. Mbelata ihe mgbochi ndị a site na ihe ndị dị elu na nhazi ụlọ sel kachasị mma na-eme ka nnyefe ike na-agbakwunyeghị oke.

Sistemụ njikwa ọkụ na-agbakwunye ibu nke na-ebelata sistemu{0}} ike kpọmkwem. Batrị na-emepụta ike dị ukwuu na-emepụta okpomọkụ nke a ga-ewepụrịrị iji gbochie mmebi. Oke sistemụ jụrụ oyi na-anọchi anya ihe karịrị nke na-anaghị etinye aka na mmepụta ọkụ.

Mkpụrụ ndụ mmanụ ụgbọala na-anọ n'ọnọdụ na-adọrọ mmasị na mpaghara ike a kapịrị ọnụ. Mkpụrụ ndụ mmanụ ọkụ na mkpụrụ ndụ na-asọpụta enweghị ihe nchekwa ike ma ọ bụ mmanụ ụgbọala, na-enye ohere ka ike na-aga n'ihu ma ọ bụrụhaala na mmanụ na oxidant na-aga n'ihu. Ngụkọta ike ha akọwapụtara naanị gụnyere oke ngwaike ngbanwe, ọ bụghị oke mmanụ.

Igwe ọkụ ọkụ na-enweta ike a kapịrị ọnụ n'agbanyeghị mgbagwoju anya igwe. Igwe mmanụ ụgbọala ọgbara ọhụrụ ruru 1-2 kW/kg, yana injin ịgba ọsọ na-ebuli elu. Otú ọ dị, usoro mmeghari zuru oke gụnyere tankị mmanụ, iyuzucha, na jụrụ oyi na-ebelata ike zuru oke nke ukwuu.

Ultracapacitors na-eme nke ọma na ike a kapịrị ọnụ mana ha na-adaba na ike a kapịrị ọnụ. Ike {1} na -oke arọ nke capacitors na-akarị batrị n'ihi na ibufe ụgwọ n'ime sel na-eji eletrọn pere mpe karịa ion, n'agbanyeghị na ike -na- nha nha dị ala ọzọ. Ngwa chọrọ nkenke, mgbawa ike siri ike na-ejikọta ultracapacitors na batrị.

Ntụnyere na-aghọ ihe bara uru naanị n'ime ngwa ndị yiri ya. Otu ike nke injin jet adịghị mkpa maka imepụta ụgbọ ala eletrik. Ndị injinia na-ahọrọ teknụzụ dabere ma ike kacha elu, ike na-adịgide adịgide, ike mkpokọta, ma ọ bụ ụfọdụ nchikota chọrọ sistemụ chọrọ.

Ọchịchọ batrị lithium zuru ụwa ọnụ{0}ion gafere 1 terawatt{2}}awa kwa afọ na ngwụcha afọ 2024, yana ikike nrụpụta karịrị ọnụ ọgụgụ ahụ okpukpu abụọ. Ọnụ ọgụgụ nrụpụta a na-enyere aka ịga n'ihu na itinye ego na kemịkalụ batrị dị elu nke na-akwalite oke ike.

Batrị steeti siri ike na-anọchi anya otu ntụzịaka na-ekwe nkwa. Dochie electrolyte mmiri mmiri na ndị nduzi siri ike nwere ike ime ka voltaji arụ ọrụ dị elu na anodes metal lithium. Ndị na-eme nchọpụta na Germany na-emepe emepe lithium -sulfur siri ike{4}} batrị steeti na-ezubere njupụta ike ruru 600 Wh/kg nwere njirimara nchekwa emelitere, n'agbanyeghị metric ike na-echere nkọwa zuru oke.

Sodium -batrị ion na-enye ụzọ ọzọ. Ọ bụ ezie na a kapịrị ọnụ ike na ume dị n'azụ lithium{2}}, ụbara sodium nwere ike ime ka ibuga - n'ọ̀tụ̀tụ̀ buru ibu na ngwa ebe ịdị arọ na-erughị ọnụ ahịa.

Ọganihu sayensị ihe onwunwe na mmepe cathode na-aga n'ihu. Nickel-ọgaranya lithium metal oxides na-enye ume dị elu mana ọ na-eche ihe ịma aka nkwụsi ike ihu, na-akpali nyocha iji belata ọdịnaya cobalt ka ọ na-abawanye ọdịnaya nickel. Ndozi kemịkalụ ọ bụla na-emetụta nguzozi siri ike n'etiti ike, ike, nchekwa na ogologo ndụ.

Akụrụngwa njikwa batrị na-akwụwanye ụgwọ maka njedebe ngwaike. Algọridim amụma nwere ike ibu ụzọ- dobe ion lithium n'ime sel tupu ike dị elu chọrọ, na-abawanye ike dị na ya nke ọma n'oge oge dị oke egwu na-agbanweghị kemịkalụ n'okpuru.

Specific Power

Otu ike a kapịrị ọnụ na-atụ ike kwa otu uka (W/kg), ebe njupụta ike na-atụkwa ike kwa otu olu (W/L ma ọ bụ W/m³). Ihe ike dị iche iche mgbe mmachi ịdị arọ na-achịkwa imewe, dị ka ụgbọ elu. Njupụta ike dị mkpa mgbe mmachi olu na-achị, dị ka ngwa eletrọnịkị na-ebugharị chọrọ ihe ụdị kọmpat.

Ngwa dị iche iche na-ebute metrik dị iche iche. Ike pụrụ iche na-ekpebi ogologo oge batrị na-arụ ọrụ tupu ịchaji. Ike a kapịrị ọnụ na-ekpebi ka ọ ga-esi eme ngwa ngwa ọ ga-ewepụta ike ahụ echekwara. Ụgbọ ala eletrik chọrọ ma: ike zuru oke maka oke a na-anabata yana ike zuru oke maka osooso okporo ụzọ.

Ọnụego mwepu dị elu na-ebelata ike dị irè nke ọma n'ihi na nguzogide nke ime na-akpata ọdịda voltaji na elu ugbu a. Batrị akwadoro maka 300 W/kg na nkwụsị 1C nwere ike ịkwado naanị 250 W/kg na mwepụ 3C. Okpomọkụ, afọ, na ọnọdụ ụgwọ na-emetụta mmekọrịta a.

Ee, site na ọtụtụ ụzọ. Mbelata nguzogide dị n'ime na-eme ka nnyefe ike na-enweghị mgbanwe mgbanwe. Ihe elektrọd dị elu na-eme ka mmegharị ion dị ngwa ngwa. Nhazi cell emelitere na-ebelata ihe ndị na-adịghị arụ ọrụ. Agbanyeghị, ụzọ ọ bụla gụnyere azụmaahịa injinia{4} nwere ikike ike, nchekwa ma ọ bụ ọnụ ahịa.

Ike a kapịrị ọnụ na-agụta njikọ dị n'etiti mmepụta ike na oke sistemụ. Ịghọta metrik a na-enyere ndị injinia na ndị na-azụ ahịa aka inyocha ma isi iyi ike dabara ngwa ndị e zubere. Batrị ga-aga n'ihu na-akwalite oke ike dị ka ọkụ eletrik na-achọ ụgbọ njem na-achọ mgbe ọ bụla{2}} sistemu nchekwa nchekwa ike dị mfe karị. Metiriki ahụ na-eje ozi dị ka otu oghere nke anyị nwere ike isi soro ọganihu dị na nchekwa ike nke na-emegide ma ọ bụ karịa usoro ọdịnala.