S-2029 : کاملترین مرجع مقایسه باتری با سایر منابع تغذیه

بازدید: 196 بازدید
مقایسه باتری با سایر منابع تغذیه
post

S-2029 : کاملترین مرجع مقایسه باتری با سایر منابع تغذیه

The most complete reference for comparing batteries with other power sources

 

در مقایسه باتری با سایر منابع تغذیه ، پی می بریم که باتری‌ها در کنار ویژگی‌های مثبتی که دارند، در بعضی موارد قابل رقابت با سایر منابع تغذیه نیستند. البته بسیاری از این موارد، قابل چشم پوشی است. ما در این مطلب، به بررسی و مقایسه باتری با سایر منابع تغذیه پرداخته‌ایم. پس در ادامه با ما همراه باشید.

مقایسه باتری با سایر منابع تغذیه در ذخیره انرژی

باتری‌ها انرژی را به خوبی و به مدت طولانی ذخیره می‌کنند. باتری های اولیه (غیر قابل شارژ) نسبت به ثانویه (قابل شارژ)، انرژی را بیشتر نگه می‌دارند. همچنین خود تخلیگی در آن‌ها  کمتر است. باتری های سربی، نیکلی و لیتیومی برای جبران انرژی ازدست‌رفته، نیاز به شارژ دوره‌ای دارند.

انرژی خاص (ظرفیت)

در مقایسه باتری با سایر منابع تغذیه مانند سوخت‌های فسیلی، قابلیت ذخیره انرژی باتری کمتر است. انرژی جرم بنزین بیش از 12000 وات ساعت بر کیلوگرم است. در مقابل، یک باتری لیتیوم یونی مدرن، حدود 200وات ساعت بر کیلوگرم انرژی دارد. اما باتری این مزیت را دارد که انرژی را به طور موثرتری نسبت به موتور حرارتی ارائه دهد.

پاسخگویی

باتری‌ها با آماده بودن برای تحویل در کوتاه‌مدت، نسبت به سایر منابع تغدیه، برتری دارند. به عملکرد سریع فلاش دوربین فکر کنید! در این وسیله، مانند موتور احتراق داخلی (ICE) گرمایش وجود ندارد. انرژی باتری در کسری از ثانیه جریان می‌یابد. در مقایسه، موتور جت چند ثانیه طول می‌کشد تا بچرخد. یک پیل سوختی چند دقیقه طول می‌کشد تا به قدرت برسد و موتور بخار سرد یک لوکوموتیو، به ساعت‌ها زمان نیاز دارد تا بخار تولید کند.

پهنای باند قدرت

بیشتر باتری‌های قابل شارژ، پهنای باند وسیعی دارند. به این معنی که می‌توانند بارهای کوچک و بزرگ را به طور موثری تحمل کنند. این عملکرد، با موتور دیزل مشترک است. در مقایسه، پهنای باند سلول سوختی باریک است و در یک بار خاص، بهتر عمل می کند. همینطور موتور جت، که با کارآمدترین دور در دقیقه (RPM) عمل می‌کند.

محیط

باتری تمیز کار می‌کند و خنک می‌ماند. در کل، اکثر سلول‌های مهر و موم شده فاقد دریچه هستند، آرام کار می‌کنند و ارتعاشی ندارند. این نوع کارکرد، در تضاد شدید با ICE و سلول‌های سوختی بزرگی است که به کمپرسور و فن خنک کننده نیاز دارند. همچنین،  ICE برای خروج گازهای سمی به هوا و تدارکات نیاز دارد.

بهره وری

به طور کلی، بهره‌وری باتری بسیار بالاست. باتری لیتیوم یون دارای 99 درصد بازده شارژ است و اتلاف تخلیه نیز اندک است. در مقایسه باتری با سایر منابع تغذیه ، بازده انرژی سلول سوختی 20 تا 60 درصد و ICE  حدو 25 تا 30 درصد است. در سرعت و دمای هوای مطلوب، GE90-115 در هواپیمای بوئینگ 777 به راندمان 37 درصد می‌رسد.

نصب و راه اندازی

باتری مهر و موم شده، در هر موقعیتی کار می‌کند و تحمل خوبی در برابر  ضربه و لرزش دارد. در حالی که اکثر ICE ها باید در حالت عمودی قرار گرفته و بر روی رک‌های ضربه گیر نصب شوند تا ارتعاش کاهش یابد. همچنین موتورهای حرارتی به تعداد زیاد و متنوعی ورودی هوا و صدا خفه کن، نیاز دارند.

هزینه‌های عملیاتی

باتری‌های مبتنی بر لیتیوم و نیکل برای دستگاه‌های قابل حمل مناسب هستند. باتری‌های سرب اسیدی برای جابجایی چرخ‌ها و کاربردهای ثابت، مقرون به صرفه هستند. قیمت و وزن باتری‌ها، این کالا را برای پیشرانه‌های برقی در خودروهای بزرگ غیرکاربردی می‌کند. هزینه دریافت انرژی از یک باتری تقریباً سه برابر بیشتر از خروج آن از شبکه AC است. این محاسبه شامل هزینه باتری، شارژ آن از شبکه و بودجه برای جایگزینی احتمالی است.

نگهداری

به استثنای افزودن آب مقطر به باتری‌های لید اسید به صورت دور‌ه‌ای و استفاده از NiCds برای جلوگیری از “اثر حافظه”، باتری‌های قابل شارژ از نظر عملیات نگهداری، به اقدامات پیچیده‌ای نیاز ندارند. سرویس آن‌ها صرفا شامل تمیز کردن تجمع خوردگی در پایانه‌های بیرونی و اعمال دوره‌ای عملکرد است.

عمر مفید

در مقایسه باتری با سایر منابع تغذیه ، باتری قابل شارژ عمر نسبتاً کوتاهی دارد، حتی اگر مورد استفاده قرار نگیرد. طول عمر 3 تا 5 سال برای محصولات مصرفی رضایت بخش است. اما این میزان، برای باتری‌های بزرگ‌تر قابل قبول نیست. باتری خودروهای هیبریدی و برقی برای 8 تا 10 سال ضمانت می‌شود. پیل سوختی 2000 تا 5000 ساعت سرویس ارائه می‌دهد. با توجه به دما، باتری‌های ثابت بزرگ برای 5 تا 20 سال خوب هستند.

مقایسه عملکرد باتری با سایر منابع تغذیه در دمای متفاوت

دمای سرد، واکنش الکتروشیمیایی را کند می‌کند. بنابراین، باتری‌ها در دمای زیر صفر، عملکرد خوبی ندارند. پیل سوختی نیز مشکل مشابهی دارد. اما موتور احتراق داخلی خوب گرم می‌شود. شارژ سریع همیشه باید در دمای بالاتر از دمای انجماد انجام شود. عملکرد در دمای بالا باعث افزایش کارایی می‌شود، اما به دلیل فشار بیشتر، باعث فرسودگی سریع می‌شود.

زمان شارژ

در این مورد، باتری یک عیب مسلم دارد. شارژ سیستم‌های مبتنی بر لیتیوم و نیکل 1 تا 3 ساعت طول می‌کشد. سرب اسید به طور معمول 14 ساعت طول می‌کشد. در مقایسه، پر کردن خودرو از سوخت تنها چند دقیقه طول می‌کشد. اگرچه برخی از خودروهای برقی را می‌توان در کمتر از یک ساعت در پریز برق تا 80 درصد شارژ کرد، باتری های لیتیوم یونی با شارژهای بسیار سریع دچار استرس می‌شوند.

 

نحوه دفع و بازیافت

باتری‌های نیکل-کادمیوم و سرب، حاوی مواد خطرناک هستند. به همین دلیل نمی‌توان آن‌ها را در محل‌های دفع زباله، دفن کرد. سیستم‌های نیکل-فلز-هیدرید و لیتیوم، سازگار با محیط زیست هستند. بنابراین می‌توان در مقادیر کم، آن‌ها را با وسایل معمولی خانه دفع کرد. اما توصیه می‌شود که تمام باتری‌ها بازیافت شوند.

 

پیشنهاد : چگونه باتری‌ها را بازیافت کنیم؟

نتیجه گیری

در مقایسه باتری با سایر منابع تغذیه ، پی بردیم که باتری مزایای زیادی نسبت به سایر منابع انرژی دارد. اما دارای محدودیت‌های عمد‌‌ه ای است که نیاز به رسیدگی دارد. اگر شما هم اطلاعاتی در مورد ویژگی‌های باتری در مقایسه با سایر منابع تغذیه دارید، در قسمت نظرات برای ما بنویسید.

منابع :

باتری یونیورسیتی

دسته بندی مبانی باتری
اشتراک گذاری
نوشته های مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

سبد خرید

هیچ محصولی در سبد خرید نیست.

ورود به سایت