Domů
Akumulace energie
Degradační mechanismy lithium-iontových baterií (3. díl)
Zdroj: Tobias ToMar Maier / Wikimedia Commons / CC-BY-SA-3.0 (licence)

Degradační mechanismy lithium-iontových baterií (3. díl)

Třetí díl se zaměří na problematiku účinnosti baterií. Lithium-iontové baterie mají velmi vysokou účinnost oproti ostatním typům baterií. Pro připomenutí, první díl se věnoval obecné definici životnosti. Druhý díl jednotlivým degradačním mechanismům a dobrým radám na prodloužení životnosti. Nábojová účinnost je jeden ze základních parametrů určující kvalitu a životnost lithium-iontové baterie.

Nábojová účinnost

Měřítko toho, kolik náboje lze z baterie vybít oproti tomu, kolik je ho potřeba do baterie dobít, se nazývá nábojová nebo také faradaická účinnost. Lithium-iontové baterie mají velmi vysokou nábojovou účinnost, hlavně v porovnání s ostatními druhy baterií. Nedochází v nich totiž ke klasickým redoxním reakcím tak, jako je tomu v olověných a niklových bateriích. Zajímavé je, že s prvními několika nabíjecími/vybíjecími cykly se zvyšuje a pak zůstává v průběhu životnosti téměř stejná, ke konci životnosti pak klesá.

Konzistentnost hodnoty nábojové účinnosti značí, že se jedná kvalitní článek. Pro trakční účely je také důležité, aby všechny články v sérii tvořící baterii měly ideálně stejné parametry. Pro srovnání olověné baterie dosahují hodnot až 90 %. Nejlepší výsledky jsou dosahovány obecně u všech typů baterií když jsou provozovány v rozmezí 30 - 70 % stavu nabití.

Napěťová účinnost

Napěťová účinnost je poměr mezi středním vybíjecím napětím baterie a středním nabíjecím napětím. Ztráty pramení z toho, že nabíjecí napětí je vždy vyšší než udávané vybíjecí. To je kvůli nutnosti překonat potenciálovou barieru a umožnit tak průběh chemických reakcí v baterii.

Energetická účinnost

Energetická účinnost je parametr, který zohledňuje množství energie, které lze vybít v porovnání s množstvím energie, kterou je nutno dodat do baterie. Zatím co nábojová účinnost li-ion baterií dosahuje hodnot přes 99 %, energetická je nižší a silně závisí na rychlosti vybíjení a nabíjení.

Při proudech okolo 0,05C (rozumíme například proud 5A tekoucí baterií o kapacitě 100 Ah) dosahuje tato účinnost hodnoty okolo 99 %. Při proudech okolo 0,5 C dosahuje asi 97 %. S proudy okolo 1 C a vyššími dochází k jejímu rychlému poklesu.

Závěr

Účinnost baterií se řeší hlavně z hlediska ztrát a životnosti. Energie rozhodně není zadarmo a ztracenou energii ve formě ztrátového tepla je nutné odvést, což zvyšuje nároky na konstrukci baterie a její management. Nelze přehlédnout ani závislost účinnosti baterie na teplotě, stavu nabití, stáří a proudu tekoucího baterií.

Komentáře

(0)

Přidat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna u komentáře
Vyžadované informace jsou označeny *
Pravidla diskuze
Veškeré příspěvky v diskuzi na webu oEnergetice.cz musí splňovat Pravidla diskuze. Přidáním příspěvku do diskuse uživatel vyjadřuje souhlas s těmito pravidly a zavazuje se je dodržovat.
Komentáře pouze pro přihlášené uživatele
Upozorňujeme diskutující, že komentáře v diskuzi budou moci přidávat již brzy pouze přihlášení uživatelé. V diskuzi se stále častěji objevují příspěvky od anonymních uživatelů, které porušují pravidla diskuze. Věříme, že díky tomuto opatření bude diskuze pod články pro všechny přínosnější.
Pokud ještě účet nemáte, je možné si jej vytvořit na stránce registrace. Pokud již účet máte, přihlaste se do něj na této stránce.
V uživatelské sekci pak můžete najít poslední vaše komentáře.
OM Solutions s.r.o.
Kpt. Nálepky 620/7, Nové Dvory, 674 01
Třebíč
IČ: 02682516
SOCIÁLNÍ SÍTĚ
© 2021 oEnergetice.cz All Rights Reserved.