1. Χωρητικότητα (μονάδα: Ah)
Αυτή είναι μια παράμετρος που απασχολεί όλους περισσότερο. Η χωρητικότητα της μπαταρίας είναι ένας από τους σημαντικούς δείκτες απόδοσης για τη μέτρηση της απόδοσης της μπαταρίας, η οποία δείχνει ότι υπό ορισμένες συνθήκες (ρυθμός εκφόρτισης, θερμοκρασία, τάση τερματισμού κ.λπ.) η μπαταρία εκφορτίζει την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας (διαθέσιμη δοκιμή εκφόρτισης JS-150D), δηλαδή τη χωρητικότητα της μπαταρίας, συνήθως σε ένταση ρεύματος - ώρες ως μονάδα (συντομογραφία, εκφρασμένη σε AH, 1A-h = 3600C). Για παράδειγμα, εάν μια μπαταρία είναι 48V200ah, αυτό σημαίνει ότι η μπαταρία μπορεί να αποθηκεύσει 48V*200ah=9,6KWh, δηλαδή 9,6 κιλοβάτ ηλεκτρικής ενέργειας. Η χωρητικότητα της μπαταρίας διαιρείται σε πραγματική χωρητικότητα, θεωρητική χωρητικότητα και ονομαστική χωρητικότητα ανάλογα με τις διαφορετικές συνθήκες.
Πραγματική χωρητικότητααναφέρεται στην ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που μπορεί να δώσει μια μπαταρία υπό ένα συγκεκριμένο καθεστώς εκφόρτισης (ένα ορισμένο επίπεδο καθίζησης, μια ορισμένη πυκνότητα ρεύματος και μια ορισμένη τάση τερματισμού). Η πραγματική χωρητικότητα γενικά δεν είναι ίση με την ονομαστική χωρητικότητα, η οποία σχετίζεται άμεσα με τη θερμοκρασία, την υγρασία, τον ρυθμό φόρτισης και εκφόρτισης. Γενικά, η πραγματική χωρητικότητα είναι μικρότερη από την ονομαστική χωρητικότητα, μερικές φορές ακόμη και πολύ μικρότερη από την ονομαστική χωρητικότητα.
Θεωρητική χωρητικότητααναφέρεται στην ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από όλες τις δραστικές ουσίες που συμμετέχουν στην αντίδραση της μπαταρίας. Δηλαδή, η χωρητικότητα στην πιο ιδανική κατάσταση.
Ονομαστική χωρητικότηταΑναφέρεται στην πινακίδα τύπου που αναγράφεται στον κινητήρα ή στις ηλεκτρικές συσκευές, υπό τις ονομαστικές συνθήκες λειτουργίας, η χωρητικότητα μπορεί να συνεχιστεί για μεγάλο χρονικό διάστημα. Συνήθως αναφέρεται στη φαινομενική ισχύ για τους μετασχηματιστές, στην ενεργό ισχύ για τους κινητήρες και στη φαινομενική ή άεργο ισχύ για τον εξοπλισμό ρύθμισης φάσης, σε VA, kVA, MVA. Στην εφαρμογή, η γεωμετρία της πλάκας πόλου, η τάση τερματισμού, η θερμοκρασία και ο ρυθμός εκφόρτισης επηρεάζουν όλα την χωρητικότητα της μπαταρίας. Για παράδειγμα, τον χειμώνα στο βορρά, εάν ένα κινητό τηλέφωνο χρησιμοποιείται σε εξωτερικούς χώρους, η χωρητικότητα της μπαταρίας θα μειωθεί ραγδαία.
2. Ενεργειακή πυκνότητα (μονάδα: Wh/kg ή Wh/L)
Ενεργειακή πυκνότητα, ενεργειακή πυκνότητα μπαταρίας, για μια δεδομένη ηλεκτροχημική συσκευή αποθήκευσης ενέργειας, ο λόγος της ενέργειας που μπορεί να φορτιστεί προς τη μάζα ή τον όγκο του μέσου αποθήκευσης. Η πρώτη ονομάζεται "πυκνότητα ενέργειας μάζας", η δεύτερη ονομάζεται "ογκομετρική ενεργειακή πυκνότητα", η μονάδα είναι αντίστοιχα βατώρα/kg Wh/kg, βατώρα/λίτρο Wh/L. Η ισχύς εδώ είναι η προαναφερθείσα χωρητικότητα (Ah) και η τάση λειτουργίας (V) του ολοκληρώματος. Όσον αφορά τις εφαρμογές, η μετρική της ενεργειακής πυκνότητας είναι πιο διδακτική από την χωρητικότητα.
Με βάση την τρέχουσα τεχνολογία μπαταριών ιόντων λιθίου, το επίπεδο ενεργειακής πυκνότητας μπορεί να επιτευχθεί περίπου στα 100~200Wh/kg, το οποίο εξακολουθεί να είναι σχετικά χαμηλό και έχει γίνει εμπόδιο για τις εφαρμογές μπαταριών ιόντων λιθίου σε πολλές περιπτώσεις. Αυτό το πρόβλημα εμφανίζεται επίσης στον τομέα των ηλεκτρικών οχημάτων, καθώς ο όγκος και το βάρος υπόκεινται σε αυστηρούς περιορισμούς, η ενεργειακή πυκνότητα της μπαταρίας καθορίζει τη μέγιστη αυτονομία οδήγησης των ηλεκτρικών οχημάτων, επομένως το "άγχος χιλιομέτρων" χρησιμοποιείται με αυτόν τον μοναδικό όρο. Εάν η αυτονομία οδήγησης ενός ηλεκτρικού οχήματος πρόκειται να φτάσει τα 500 χιλιόμετρα (συγκρίσιμη με αυτή ενός συμβατικού οχήματος καυσίμου), η ενεργειακή πυκνότητα του μονομερούς της μπαταρίας πρέπει να είναι 300Wh/kg ή περισσότερο.
Η αύξηση της ενεργειακής πυκνότητας των μπαταριών ιόντων λιθίου είναι μια αργή διαδικασία, πολύ χαμηλότερη από τον νόμο του Moore στη βιομηχανία ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, η οποία δημιουργεί μια διαφορά μεταξύ της βελτίωσης της απόδοσης των ηλεκτρονικών προϊόντων και της βελτίωσης της ενεργειακής πυκνότητας των μπαταριών που συνεχίζει να διευρύνεται με την πάροδο του χρόνου.
Ώρα δημοσίευσης: 10 Νοεμβρίου 2023