«Росатом» изготовил «ядерную батарейку» для космических аппаратов
https://ria.ru/20201026/batareyka-1581595533.html
«Росатом» изготовил «ядерную батарейку» для космических аппаратов
«Росатом» изготовил «ядерную батарейку» для космических аппаратов — РИА Новости, 27.08.2021
«Росатом» изготовил «ядерную батарейку» для космических аппаратов
Специалисты Научно-исследовательского института неорганических материалов имени академика Бочвара (ВНИИНМ, входит в структуру «Росатома») изготовили опытные… РИА Новости, 27.08.2021
2020-10-26T15:41
2020-10-26T15:41
2021-08-27T14:51
ядерные технологии
твэл
москва
государственная корпорация по атомной энергии «росатом»
вниинм
новости — ядерные технологии
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/09/18/1577689709_0:526:2048:1678_1920x0_80_0_0_b7cb03ce6531046bd38932a64e92bb74.
jpg
МОСКВА, 26 окт — РИА Новости. Специалисты Научно-исследовательского института неорганических материалов имени академика Бочвара (ВНИИНМ, входит в структуру «Росатома») изготовили опытные образцы источников питания для космоса и авиации.Как сообщило официальное издание российской атомной отрасли — газета «Страна Росатом», изделия прошли все проверки. Выпущена первая опытная партия.Источник питания работает на тритии — радиоактивном изотопе водорода. Энергия его излучения с помощью полупроводникового преобразователя превращается в электричество. Такие источники нужны для подпитки маломощных электросистем, микроэлектромеханических схем, датчиков измерительных приборов и так далее. Тритий удобен для создания таких «батареек», поскольку достаточно радиоактивен (период полураспада 12,3 года), но при этом его бета-излучение очень мягкое, не разрушает структуру полупроводниковых материалов, что позволит сохранять рабочие характеристики источника питания в течение 15 лет. Мощность такой российской «батарейки» — 200 нановатт, диаметр 30 миллиметров, а высота — 15 миллиметров.
По словам начальника отдела разработки технологий и оборудования для изотопной продукции ВНИИНМ Александра Аникина, у устройства нет аналогов на российском рынке. На Западе такие же батареи делает американская компания CityLabs.Производители утверждают, что если бы они использовали американские полупроводники с отечественными источниками, то мощность конечного продукта была бы в два раза выше. В этом они видят потенциал для развития.
https://na.ria.ru/20201016/mifi-1579991862.html
https://ria.ru/20201019/dvorkovich-1580432913.html
москва
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2020
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.
xn--p1ai/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/09/18/1577689709_0:461:2048:1997_1920x0_80_0_0_cd943995b555a0ca362ee158722f0141.jpgРИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
твэл, москва, государственная корпорация по атомной энергии «росатом», вниинм, новости — ядерные технологии
МОСКВА, 26 окт — РИА Новости. Специалисты Научно-исследовательского института неорганических материалов имени академика Бочвара (ВНИИНМ, входит в структуру «Росатома») изготовили опытные образцы источников питания для космоса и авиации.
Как сообщило официальное издание российской атомной отрасли — газета «Страна Росатом», изделия прошли все проверки. Выпущена первая опытная партия.
16 октября 2020, 09:00НаукаВ России модернизируют сферический токамак для удаленной работыИсточник питания работает на тритии — радиоактивном изотопе водорода. Энергия его излучения с помощью полупроводникового преобразователя превращается в электричество.
Такие источники нужны для подпитки маломощных электросистем, микроэлектромеханических схем, датчиков измерительных приборов и так далее. Тритий удобен для создания таких «батареек», поскольку достаточно радиоактивен (период полураспада 12,3 года), но при этом его бета-излучение очень мягкое, не разрушает структуру полупроводниковых материалов, что позволит сохранять рабочие характеристики источника питания в течение 15 лет.
Мощность такой российской «батарейки» — 200 нановатт, диаметр 30 миллиметров, а высота — 15 миллиметров.
По словам начальника отдела разработки технологий и оборудования для изотопной продукции ВНИИНМ Александра Аникина, у устройства нет аналогов на российском рынке.
На Западе такие же батареи делает американская компания CityLabs.
«Наше устройство уступает зарубежному по КПД преобразования: мы принципиально использовали только российские комплектующие, и полупроводниковых преобразователей такого качества, как в США, на отечественном рынке нет. Но удельная активность потока бета-частиц в российских батареях выше», — отметил Аникин.
Производители утверждают, что если бы они использовали американские полупроводники с отечественными источниками, то мощность конечного продукта была бы в два раза выше. В этом они видят потенциал для развития.
19 октября 2020, 11:00
Аркадий Дворкович: воронка инноваций будет расширятьсяОт смартфона до ракеты. Учёные создали «вечную» атомную батарейку
Устройство поможет решить серьёзные проблемы с электроснабжением на отдалённых объектах.
Дух времени
Российские учёные из НИТУ «МИСиС» создали атомную батарейку, способную прослужить до 50 лет. Удельная мощность и КПД нового устройства в десять раз выше, чем у любых зарубежных аналогов.
Источником энергии в устройстве служит изотоп никель-63 с периодом полураспада около 100 лет, но вопросы к конструкции атомной батарейки всё равно остаются
Изобретение атомной батарейки неслучайно сравнивают с созданием вечного двигателя. Применение такой технологии безгранично: небольшая батарейка может питать практически любой — как бытовой, так и военный прибор. От «вечных» спутников и небольших беспилотников до суперкомпьютеров и небольших полярных станций — одного элемента с радиоактивным изотопом будет достаточно, чтобы подогреть еду, дать свет и даже набрать горячую ванну.
Особенно прорывной эта технология может стать в космосе, с учётом того что человечество уже стоит на пороге освоения ближайших к Земле миров. Аспирант факультета прикладной физики Массачусетского технологического института Егор Касаткин отметил, что рынок для атомных батареек даже в существующих условиях безграничен.
Военная и гражданская авиация, добывающая промышленность, автономные системы энергоснабжения — можно миллион направлений подобрать, где такая технология будет пользоваться спросом.
Весь вопрос в том, насколько гибкой в конечном счёте получится архитектура — можно ли надстроить источник питания для подключения, скажем, не компьютера, а полноценного жилого помещения? — Егор Касаткин. Аспирант факультета прикладной физики Массачусетского технологического института
Весь вопрос в том, насколько гибкой в конечном счёте получится архитектура — можно ли надстроить источник питания для подключения, скажем, не компьютера, а полноценного жилого помещения? — Егор Касаткин. Аспирант факультета прикладной физики Массачусетского технологического институтаКонкуренты тоже есть
Промышленный выпуск радиоактивных изотопов для российских атомных батареек хотят наладить до конца 2020 года. Если коронавирус и спровоцированные им изменения не преподнесут дополнительных сюрпризов, то «бензин» для маленьких реакторов со слабым бета-излучением начнут делать в достаточных для экспорта количествах. К созданию батареек, в которых радиоактивный изотоп и алмазный преобразователь для электрической энергии могут спокойно работать 50 и даже 100 лет, в разных странах подошли практически одновременно. Первые разработки российских учёных в этом направлении датируются 2018 годом, их британские коллеги создали такую же технологию в 2019-м, однако ни те ни другие батарейки в продаже ещё не появились.
Зато у американских учёных есть вполне жизнеспособный образец. Разумеется, атомная батарейка в современном её виде — это почти всегда прототип, который нужно дорабатывать. Но американская технология существенно отличается от российской. Два прототипа бета-гальванических батарей значительно мощнее российских, хоть и работают по схожему принципу — преобразовывают радиоактивное бета-излучение в электрический ток.
В компании NDB (разработчик батарейки) утверждают, что продукт позволит «вечно» снабжать энергией абсолютно любое устройство: от смартфона до небольшой баллистической ракеты, которая может автономно и скрытно храниться где-нибудь недалеко от противника. Прототипы атомной батарейки NDB уже прошли испытания в Ливерморской национальной лаборатории и «атомной» лаборатории Кембриджского университета.
Американцам, кстати, принадлежит и пальма первенства по внедрению такой технологии на военные и гражданские спутники и космические аппараты. Первые образцы атомных батареек устанавливали на спутники Transit 4A и 4B.
В обоих случаях учёные подтвердили, что эффективность энерговыделения у прототипов NDB оказалась на уровне 40 процентов. Для сравнения: КПД конкурирующих батарей колеблется в районе 15 процентов. С американской атомной батарейкой всё почти идеально — она не превышает в размерах обычный микрочип, не требует обслуживания и позволяет обеспечить значительным количеством электроэнергии целую серверную крупного предприятия. Единственный недостаток американского устройства — быстрый выход из строя.
Научный сотрудник факультета физики Сямэньского университета в Китае Константин Ян отметил, что этот ресурс может вырабатываться за несколько лет.
Заявляемый ресурс — почти 30 тыс. лет. Это очень много, но с учётом отсутствия буферных зон — конденсаторов или литийионных аккумуляторов, большая часть электроэнергии будет просто уходить в никуда. Суть в том, что пока не будет придумано хранилище для излишков энергии, смысла в таких батарейках нет. Российская разработка в этом смысле почти идеальна — небольшой размер, отсутствие потерь энергии и высокий КПД.
Её стоимость может оказаться в десятки раз ниже, чем зарубежных аналогов. — Константин Ян. Научный сотрудник факультета физики Сямэньского университета в Китае
Кто первый взял, того и тапки
С точки зрения перспектив эксперты ожидают первого технологического «взрыва» на рынке мобильной электроники. Ноутбуки, смартфоны, смарт-часы, фитнес-трекеры и вообще любое устройство «интернета вещей» может быть оснащено как упрощённой версией атомной батарейки, так и «топовой» конфигурацией с повышенной выработкой электроэнергии. Средняя цена «простой» версии на будущее — примерно 100 долларов. Цена за атомную батарейку верхнего уровня — около одной тысячи долларов США.
Аккумуляторы и батарейки — ROZETKA
Аккумуляторы и батарейки: как отличить
Аккумуляторы и батарейки представляют собой специализированные устройства, которые помогают запитывать всевозможную технику электричеством в портативных условиях. Такие аксессуары считаются крайне важными и незаменимыми для большинства современного мобильного оборудования.
Они подходят для фотоаппарата, видеокамер, мобильных телефонов, радиоприемников и т.д. Все они имеют индивидуальные характеристики, которые добавляют им определенных преимуществ или недостатков.
В категорию оборудования данного типа включено три основных направления товаров:
- Аккумуляторы считаются наиболее долговечной техникой своего сегмента. Они могут заряжаться после потерянного первоначального заряда еще внушительное количество раз. Этим и объясняется высокая практичность использования таких элементов. Стоимость аккумулятора всегда значительно выше, чем цена батареек, однако она вскоре окупается благодаря долговечности функционирования. Эти приспособления оптимально подходят для подпитки мобильной техники со внушительной частотой эксплуатации. Их часто устанавливают на фотоаппараты, мобильные телефоны, видеокамеры.
- Батарейки представляются своими производителями как одноразовые источники питания. В каждой стандартной батарейки уровень изначального напряжения составляет не более 1,5 вольт. Тем не менее, со временем этот показатель начинает значительно ослабевать. Такая батарейка считается разряженной – она уже не может полноценно контролировать работоспособность зависимого от нее аппарата. Дешевые батарейки АА и ААА типов оснащены солевым электролитом, который не способен выдержать длительную нагрузки. Более качественные являются щелочные и литиевые модели, которые почти равны недорогим аккумуляторам.
- Футляры для аккумуляторов представляют собой специальные емкости, разделенные на несколько секторов. Именно в этих секторах и хранятся аккумуляторы. Использование специальных футляров для аккумуляторов и батареек позволяет содержать их в максимально возможном порядке. К тому же, за счет таких комфортных условий хранения внушительно повышается срок годности этих приспособлений.
Тем не менее, со временем этот показатель начинает значительно ослабевать. Такая батарейка считается разряженной – она уже не может полноценно контролировать работоспособность зависимого от нее аппарата. Дешевые батарейки АА и ААА типов оснащены солевым электролитом, который не способен выдержать длительную нагрузки. Более качественные являются щелочные и литиевые модели, которые почти равны недорогим аккумуляторам.Важно, чтобы аккумулятор или батарейка по своей емкости смогли полноценно удовлетворить все запросы техники относительно достаточного количества энергии. Например, нельзя устанавливать простые солевые батарейки на фонарик.
Как выбрать аккумуляторы и батарейки
Аккумуляторы и батарейки выбираются исходя из своих емкостных характеристик. Основное требование к таким элементам состоит в длительности срока службы. Поэтому емкостные показатели батарей должны полностью перекрывать потребности аппаратуры, на которую они будут установлены.
Немаловажно выбирать аккумуляторы и батарейки от проверенных производителей. Нужно обращать внимание исключительно на проверенные торговые марки, которые положительным образом зарекомендовали себя среди покупателей. Они стараются улучшать качество производимых подпитывающих элементов, разрабатывая новые концепции и продумывая интересные технические решения. Так вы сможете быть уверенными в долговечности и бесперебойном функционировании указанных элементов.
Чтобы разобраться в индивидуальных особенностях конкретных моделей, стоит изучить отзывы предыдущих покупателей.
Так можно понять примерные сроки службы батарей и решить, оправдывают ли они свою стоимость.
Ученые рассказали, как спасти ребенка, проглотившего батарейку — Газета.Ru
Прослушать новость
Остановить прослушивание
close
100%
Врачи выяснили, как можно ослабить воздействие проглоченной батарейки до оказания профессиональной медицинской помощи. Обзор на эту тему был опубликован в Canadian Medical Association Journal.
Маленькие дети могут принять батарейку за конфету и проглотить ее, и это представляет серьезную опасность. Особенно это касается плоских маленьких, «кнопочных» батареек.
В большинстве случаев батарейка пройдет через пищеварительный тракт и выйдет через кишечник, но если она застрянет на любом из этапов, она может причинить тяжелые травмы или даже стать причиной смерти.
Всего за два часа застрявшая батарейка может вызвать серьезные ожоги, так как от контакта с проводящими тканями человека может начать течь ток, который превратит близлежащую воду в опасную для организма жидкость.
Авторы отчета под руководством Эми Зипурски указывают, что замедлить этот процесс и смягчить его последствия может употребление небольших доз меда раз в 10 минут. Эта рекомендация основана на исследовании, опубликованном в 2018 году, в котором на примере свиней изучалось смягчение травм от застрявшей батарейки в пищеводе. Тогда ученые опробовали множество жидкостей, включая кленовый сироп, множество соков и несколько лекарств, и именно мед оказался наиболее эффективным из общедоступных продуктов.
Авторы обзора подчеркивают, что при проглатывании человеком батарейки в любом случае необходимо немедленно обратиться за медицинской помощью, так как ребенку (или взрослому) может потребоваться операция.
Ребенок проглотил батарейку. Что делать? Не терять ни секунды!
Подпись к фото,Софи проглотила батарейку, когда ей было два года. Она полностью восстановилась, но ее жизнь была под угрозой
Двухлетней Софи Скилл из британского города Шеффилда пришлось несколько дней провести в отделении интенсивной терапии после того, как она проглотила блестящую круглую батарейку размером с небольшую монетку.
Аккумуляторная кислота прожгла ей пищевод и легкое, причинив девочке мучительную боль. Ее жизнь оказалась в опасности.
По словам врачей, случай Софи не является чем-то из ряда вон выходящим: в Великобритании из-за проглоченных батареек в среднем ежегодно умирают два ребенка.
Напоминающие пуговицу (а ребенку — леденец) кнопочные элементы питания широко используются в гаджетах и игрушках, которые скоро в больших количествах окажутся под новогодними елками, завернутые в подарочную упаковку.
Их можно найти в игровых наушниках, фитнес браслетах, игрушечных роботах, автомобильных ключах и светящихся йо-йо. Встречаются они также в гирляндах, фонарях, пультах управления, поющих фигурках, музыкальных открытках и даже в рождественских свитерах.
Блестящий серебристый кнопочный элемент питания кажется малышу очень привлекательным. Но если ребенок проглотит батарейку, опасность не только в том, что ей можно подавиться. Батарейка может вызвать сильнейшие ожоги внутренних органов.
Клэр Скилл, мать Софи, надеется, что происшедшее с ее дочерью станет уроком для других родителей.
Серьезная травма
Клэр до сих пор непонятно, где Софи нашла эту злосчастную батарейку.
«Она нормально дышала, но очень громко кричала, просто навзрыд. Я никогда ничего подобного не слышала», — рассказывает Клэр.
Она немедленно отвезла Софи в больницу, и когда врачи выяснили, что было причиной ее боли, ее тут же отправили в операционную, чтобы извлечь батарейку.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Ребенок может принять кнопочный элемент питания за леденец
Хотя Клэр достаточно быстро обратилась за помощью, девочка все же получила серьезную травму.
«За два часа батарейка успела нанести серьезный вред. Ей сделали рентген, и выяснилось, что кнопочный элемент прожег ей пищевод и легкое. Пришлось подключить ее к аппарату искусственной вентиляции легких», — рассказала она.
После операции девочка несколько дней провела в отделении интенсивной терапии и еще несколько недель в больничной палате.
Сейчас Софи шесть лет, она полностью восстановилась.
Химическая реакция
Слюна и другие жидкости, выделяемые организмом, вызывают химическую реакцию при контакте с батареей, которая выделяет едкие вещества, поэтому жизненно важно в таких случаях оказать немедленную медицинскую помощь и сделать это как можно быстрее.
Тут дорога каждая минута, говорят эксперты.
Даже разряженная батарея может серьезно навредить ребенку.
Эксперт Королевского общества по предупреждению несчастных случаев Эшли Мартин дала несколько советов:
- Убедитесь, что у игрушек и других устройств, в которых используются кнопочные элементы, есть запираемые или завинчивающиеся отсеки для батарей
- Будьте осторожны с такими предметами как музыкальные поздравительные открытки, электрические свечи и пульты дистанционного управления, так как в них отсеки для батарей маленький ребенок может легко открыть
- Убедитесь, что запасные батареи хранятся в недоступном для детей месте, а использованные батареи сразу же утилизируются
Главврач Национальной службы здравоохранения Англии Стивен Поуис сказал: «Совсем маленькие дети могут принять кнопочные элементы питания за конфеты. Мы хотим донести до родителей то, как смертельно опасны могут быть батареи».
«Самый простой способ защитить детей — хранить батареи в труднодоступном для них месте и проверять, чтобы используемые батареи были надежно заперты или плотно завинчены в своих отсеках», — говорит он.
Если вы подозреваете, что ребенок проглотил батарею, не теряйте время и немедленно обратитесь за медицинской помощью.
Как отличить батарейку от пальчиковых аккумуляторов
Элементы питания бывают 2 типов: первичные – батарейки, которые после исчерпания заряда подлежат утилизации, и вторичные – аккумуляторы, работающие в циклическом режиме заряд-разряд. Несмотря на эти различия, по внешнему виду, размерам и форме одноразовые и перезаряжаемые элементы питания одинаковых типоразмеров очень похожи. Но в маркировке пальчиковых аккумуляторов и батареек есть особенности, по которым легко отличить их друг от друга.
Маркировка пальчиковых батареек и аккумуляторов
Чтобы понять, какой из элементов питания после разрядки можно выбросить, а какой – зарядить, достаточно взглянуть на их этикетку. В таблице приведены главные отличия в обозначении пальчиковых аккумуляторов и батареек в порядке значимости:
|
Батарейки |
Аккумуляторы |
|
Надпись «Do not recharge» (не заряжается) или отсутствие надписи «Rechargeable». |
Надпись «Rechargeable» (перезаряжаемый) или «Recharge». |
|
Напряжение 1,5 V или 1,6 V. |
Напряжение 1,2 V. |
|
На упаковке – указание срока хранения. |
На упаковке – указание ориентировочного количества циклов заряд-разряд. К примеру, «1000 times». |
|
Надпись «Alkaline» – характерна для щелочных батареек повышенной емкости. |
Цифровое обозначение с указанием после них единиц измерения емкости – mAh. Например, 2000 mAh. Иногда емкость указывается без единиц измерения – просто крупными цифрами. |
|
У литиевых батареек – чаще всего обозначение Li-ion battery или Lithium battery. |
У литий-ионных пальчиковых аккумуляторов – чаще всего обозначение Li-ion. У моделей с другим типом химии может быть обозначение NiMH, NiCd, NiZn. |
|
Сходства |
|
|
Форма, внешний вид, размеры и их обозначение на корпусе – АА у пальчиковых моделей, ААА у минипальчиковых (мизинчиковых). |
|
|
Тип химии – чаще всего в продаже встречаются никель-металлгидридные элементы питания (NiMH), но наряду с ними встречаются литий-ионные, литий-полимерные, никель-кадмиевые, никель-цинковые и другие модели. |
|
|
Указание бренда производителя, «+» и «-» полюсов, рекомендаций по использованию, технических характеристик и другой информации. |
|
Точная маркировка пальчиковых и мини-пальчиковых аккумуляторов, как и батареек, зависит от бренда производителя.
Поэтому главным ориентиром при определении типа элемента питания является наличие или отсутствие надписи «Rechargeable» или «Recharge». Также стоит обратить внимание на напряжение. Остальные признаки второстепенны и могут встречаться как у первичных, так и у вторичных элементов питания, хотя и с разной степенью вероятности.
Другие отличия
Но как определить, батарейка или пальчиковый аккумулятор перед вами, если по какой-либо причине маркировки нет? Достаточно взять мультиметр или вольтметр и измерить напряжение элемента питания. В большинстве случаев батарейки формата АА и ААА имеют номинальное напряжение 1,5 В, а номинальное напряжение у аккумуляторов таких размеров составляет 1,2 В.
Несмотря на это отличие, аккумуляторы и батарейки одинаковых типоразмеров взаимозаменяемы. В энергоемких устройствах предпочтительнее использовать перезаряжаемые аккумуляторы. В приборы с незначительным потреблением энергии – настенные часы, детские игрушки, редко используемые девайсы – целесообразно устанавливать батарейки.
При покупке элементов питания стоит обратить внимание на их цену. Батарейки в разы дешевле, чем аккумуляторы тех же размеров с аналогичным типом химии. К тому же, для полноценного использования перезаряжаемых элементов нужно купить зарядное устройство. Но в процессе эксплуатации расходы на приобретение аккумуляторных элементов многократно окупаются благодаря возможности их перезарядки.
Как проверить пальчиковый аккумулятор?
Простейший способ проверки элементов питания – измерение их напряжения при помощи вольтметра или мультиметра. После измерений легко понять, какие элементы подлежат утилизации, а какие – требуют подзарядки или могут сразу же устанавливаться в приборы:
- 1,55–1,65 В – напряжение работоспособной батарейки;
- 1,45–1,49 В – батарейка разряжена и подлежит утилизации;
- 1,15–1,35 В – работоспособный аккумулятор;
- 0,9–1,15 В – аккумулятор после длительного хранения, требующий подзарядки и проверки работоспособности.
Меры безопасности
В зарядное устройство можно устанавливать только перезаряжаемые аккумуляторы. Установка в ЗУ гальванических элементов запрещена, т.к. приводит к протеканию электролита из батарейки и поломке зарядного устройства. В случае попадания электролита на кожу нужно незамедлительно промыть этот участок тела проточной водой. Химические элементы тока необходимо хранить вне доступа детей, а вышедшие из строя элементы – сдавать на утилизацию в специализированные компании, чтобы избежать загрязнения окружающей среды.
Наша предыдущая статья посвящена балансирам для LiFePO4 аккумуляторов.
Почему следующий бум электрических батарей может произойти на грузовых судах
Грузовое судно, заполненное контейнерами, движется через гавань Нью-Йорка, направляясь к Атлантическому океану 12 октября 2021 года в Нью-Йорке.
Спенсер Платт | Getty Images
Десятки грузовых судов с дизельным двигателем, плавающих у берегов Лос-Анджелеса и Лонг-Бич в Калифорнии, не просто символ разорванной цепочки поставок. Они вносят свой вклад в 1 миллиард метрических тонн выбросов углерода каждый год в результате морских перевозок.
Запуск Fleetzero стремится найти решения для обеих этих проблем. Соучредители Стивен Хендерсон и Майкл Картер — выпускники Академии торгового флота США — строят грузовые суда с аккумуляторным электроприводом, которые не только помогут обезуглерожить отрасль, но и уменьшат узкие места в цепочке поставок за счет использования большего количества доступных портов по всему миру. .
И если это звучит немного надуманным, учтите, что Илон Маск сказал еще в 2017 году: «Все будет работать полностью на электричестве, кроме (по иронии судьбы) ракет.С судами легче всего разбираться после автомобилей ».
В 2018 году Международная морская организация, регулирующий орган ООН, поставила первоначальную цель сократить выбросы углерода от международных морских перевозок как минимум на 50% к 2050 году по сравнению с 2008 годом. Проблема с достижением этой цели, согласно исследованию Целевой группы по чистому воздуху, заключается в том, что флот международных морских перевозок должен будет перейти на топливо с нулевым содержанием углерода.
CATF упомянул аммиак в качестве вероятного варианта, хотя отметил, что аммиак по крайней мере утроить стоимость обычного судового топлива.«Большинство решений, о которых мы читали и видели, в конечном итоге обойдутся потребителю дороже, — сказал Хендерсон. «Либо они используют топливо, производное от топлива, которое мы используем сегодня, либо это топливо будет стоить дороже».
Изучая проблему, Хендерсон и Картер пришли к выводу, что единственный устойчивый способ обезуглероживания грузовых судов — это электричество. «Поверьте, мы рассмотрели все, включая закачку расплавленной соли на корабли и ее охлаждение», — сказал Хендерсон. Электрические батареи стали основным направлением деятельности Fleetzero, и миссия заключалась в том, чтобы выяснить, как сделать их конкурентоспособными по стоимости.
Решение: замена аккумулятора. Fleetzero экспериментирует со сборкой электрических батарей в стандартных 20-футовых морских контейнерах, которые модифицированы для питания небольших судов в море. Когда судно заходит в порт, разряженные батареи в контейнеровозе меняются на новые.
«Наши корабли используют быструю замену аккумуляторов для дозаправки, и при этом мы можем распределить стоимость наших аккумуляторов по большему количеству транспортных контейнеров до такой степени, чтобы мы могли быть конкурентоспособными с дизельными судами», — сказал Хендерсон.
Fleetzero строит свой первый прототип аккумуляторной батареи в Алабаме, намереваясь переоборудовать небольшой дизельный корабль, чтобы использовать его к концу 2022 года. В конце концов, соучредители говорят, что построят свои собственные корабли, но пока они модернизируют грузовые суда меньшего размера, работающие на дизельном топливе. «Таким образом мы сможем выйти на рынок гораздо быстрее», — сказал Хендерсон.
Помощь цепочки поставок
Электрификация не только потенциально решает проблему выбросов углерода, но и использование небольших судов может помочь решить дилемму цепочки поставок.По словам Хендерсона, грузовые суда с контейнерами, уложенными до небес, с 1950-х годов с каждым годом становятся все больше. И хотя пандемия, предшествовавшая Covid, снизила стоимость доставки, она также сократила количество портов по всему миру, где могут швартоваться эти гиганты.
«Физические ограничения связаны не с размером кораблей, а с глубиной портов», — сказал он. «Лонг-Бич и Лос-Анджелес могут обслуживать эти большие корабли, но вся система не рассчитана на одновременное обслуживание массивных судов с 20 000 контейнеров.«
Используя меньшие суда, можно получить доступ к дополнительным портам по всему миру, включая большие речные системы, такие как Миссисипи, — сказал Картер, — не только уменьшая заторы и задержки в портах, но и потенциально сокращая движение грузовиков.
Картер и Хендерсон также указывают на электрические корабли подвергают опасности меньше членов экипажа ». Майк и я провели годы в машинном отделении судов, пересекающих Тихий и Атлантический океан, — сказал Хендерсон.« Это не очень хорошая рабочая среда ». чем требуется дизельному судну, оба говорят, что предвидят лучшие морские рабочие места, меньшее загрязнение и меньшие затраты.
Сосредоточение внимания на выбросах
Другие компании, включая Amazon и Ikea, подталкивают морские судоходные отрасли к переходу на источники топлива с нулевым выбросом углерода к 2040 году, на десять лет раньше, чем первоначальная цель ИМО, поставленная три года назад.
Обещание этих двух гигантов розничной торговли, а также Patagonia, Michelin и Unilever использовать океанские суда только с нулевым углеродным топливом свидетельствует о более широком движении компаний по сокращению своего углеродного следа по всему миру.
Компании модернизировали все, от офисных зданий и складов до транспортных сетей, чтобы они стали более углеродно нейтральными.Учитывая, что в центре внимания цепочка поставок и грузовые суда, на очереди морские перевозки, которые так сильно зависят от дизельного топлива.
«Чтобы бороться с климатическим кризисом, мы должны быстро декарбонизировать морское судоходство», — сказал Джонатан Льюис, директор по декарбонизации транспорта в CATF, в заявлении, объявляющем о консорциуме торговцев.
Tesla Megapack за первой из 10+ больших батарей, поскольку NSW готовится к выводу из эксплуатации угольных электростанций
Мегапакеты Teslaбудут хранить энергию для батареи Wallgrove мощностью 50/75 МВт в Новом Южном Уэльсе (NSW).
Lumea, дочерняя компания Transgrid, построит батарею Wallgrove в западном Сиднее. Tesla Megapacks позволит батарее Wallgrove передать «синтетическую инерцию» в локальную сеть. Согласно Renew Economy , большая батарея также будет работать в режиме виртуальной машины.
Батарея Wallgrove может снизить потребность сети в устаревших угольных и газовых установках с синтетической инерцией. Фактически, батарея Wallgrove — первая из более чем 10 больших батарей, которые будут построены в Новом Южном Уэльсе, поскольку штат готовится вывести свой угольный флот из эксплуатации.
Другие большие батареи были предложены AGL в Liddell, Maoneng в Sunraysia и Lismore и Origin в Eraring. Neoen, владеющая Hornsdale Power Reserve и Victoria Big Battery, также предложила несколько проектов в Новом Южном Уэльсе. И Hornsdale Power Reserve, и Victoria Big Battery используют мегапакеты Tesla.
мегапакетов Tesla будут проданы до конца следующего года из-за высокого спроса. В своем письме с обновлением за 3 квартал 2021 года Tesla сообщила, что ее развертывание энергии увеличилось, в основном из-за развертывания мегапакетов.Tesla строит завод Megapack, чтобы увеличить свои производственные мощности и удовлетворить высокий спрос на аккумуляторные батареи.
«Внедрение накопителей энергии увеличилось на 71% г / г в третьем квартале, в основном за счет активного внедрения мегапакетов. Недавно мы объявили о нашем новом заводе Megapack мощностью 40 ГВт-ч, что сопоставимо с общим количеством развернутых Megapack 3 ГВт-ч за последние 12 месяцев. Мы очень рады более широкому потенциалу этого продукта », — написала Tesla в своем письме с обновлением.
Команда Teslarati будет рада услышать от вас.Если у вас есть какие-либо советы, напишите мне по адресу [электронная почта защищена] или через Twitter @ Writer_01001101 .
Tesla Megapack создала первую из 10+ больших батарей, поскольку Новый Южный Уэльс готовится вывести угольные электростанции из эксплуатацииИндия нацелена на крупные мировые компании по производству аккумуляторов — источники
НЬЮ-ДЕЛИ, 26 октября (Рейтер) — Индия планирует привлечь внимание таких компаний, как Tesla Inc (TSLA.O), Samsung (005930.KS) и LG Energy, чтобы побудить их вкладывать средства в производство аккумуляторов на местном уровне, поскольку компания планирует создать внутреннюю цепочку поставок экологически чистого транспорта, сообщили Reuters два правительственных источника.
Индия примет пять выездных презентаций, которые начнутся в следующем месяце в таких странах, как США, Германия, Франция, Южная Корея и Япония, чтобы убедить производителей аккумуляторов наладить местное производство, сказал один из официальных лиц.
Tesla, LG Energy и Samsung будут среди тех, кто будет приглашен принять участие, хотя список делегатов еще не утвержден.По словам чиновника, в число других компаний-мишеней входят Northvolt, Panasonic (6752.T) и Toshiba (6502.T).
Этот шаг является частью более широкой программы стимулирования на 2,4 миллиарда долларов, направленной на стимулирование производства аккумуляторов, для которой правительство начало предлагать инвестиционные предложения от компаний.
В то время как отечественные игроки, такие как Reliance Industries (RELI.NS), Adani Group и Tata Group, проявили интерес, глобальные игроки пока не проявляют особого энтузиазма, сказал чиновник.
Некоторые глобальные компании не решаются выходить на рынок без местного партнера, поскольку это требует больших инвестиций, а Индия по-прежнему находится на низком уровне по обеспечению соблюдения контрактов, добавил он.
Другие предпочитают вкладывать средства в более крупные рынки, такие как США и Европа, где спрос на батареи выше.
«Привлечение глобальных компаний в Индию будет сигналом серьезности, и они также принесут хорошие технологии, стандарты качества и безопасности», — сказал этот человек.
Индия планирует встретиться на следующей неделе в Глазго на Конференции ООН по изменению климата (COP26). Индия считает чистые автомобильные технологии центральным элементом своей стратегии по сокращению загрязнения в крупных городах и снижению зависимости от нефти, а также в достижении целей по выбросам.
Электромобили (ЭМ) в настоящее время составляют небольшую часть от общего объема продаж в Индии, в основном из-за их высокой цены, поскольку аккумуляторы импортируются. Но рост ускоряется, поскольку правительство предлагает стимулы как автопроизводителям, так и покупателям электромобилей.
Страна Южной Азии планирует, что к 2030 году электромобили будут составлять 30% от общего объема продаж частных автомобилей, а электрические мотоциклы и скутеры — 40% от общего объема продаж.
Ожидается, что это повысит спрос на аккумуляторы, которые в настоящее время составляют от 35% до 40% общей стоимости автомобиля, но могут быть снижены за счет местного производства.
По условиям программы на 2,4 миллиарда долларов Индия хочет установить в общей сложности 50 гигаватт-часов (ГВт-ч) аккумуляторной емкости в течение пяти лет, что, как она ожидает, привлечет прямые инвестиции в размере около 6 миллиардов долларов.
Чтобы получить право на льготы, компании должны установить как минимум 5 ГВт / ч емкости хранения и соответствовать определенным условиям местного содержания. По словам чиновника, для этого потребуются минимальные инвестиции в размере более 850 миллионов долларов.
Отчетность Адити Шах; Под редакцией Яна Харви
Наши стандарты: принципы доверия Thomson Reuters.
Технический совет: Получите больше жизни от умирающего аккумулятора телефона
Когда вы в последний раз выходили из дома без телефона ? И я нет.
В тот момент, когда ваш телефон пропадает, начинается паника. Коснитесь или щелкните, чтобы найти свой телефон, даже если он закопан где-то, где вы не слышите звонок .
Что вы можете сделать, когда выходите на улицу и понимаете, что батарея разряжена? Продолжайте читать, чтобы узнать о нескольких надежных вариантах.
На этой фотографии показан iPhone 12 от Apple, установленный на MacBook Pro.Теперь Ким Командо делится советами о том, что пользователи могут делать, если в их телефонах разряжаются батареи. (Фотоиллюстрация Станислава Когику / SOPA Images / LightRocket через Getty Images)
ТЕХНИЧЕСКИЙ КАК: ПОКАЗАТЬ ФОТОГРАФИИ, СОХРАНЕННЫЕ НА ВАШЕМ ТЕЛЕФОНЕ, НА ТВ
Для этого есть режим
И Apple, и Android имеют удобная настройка специально для тех случаев, когда у вас заканчивается заряд, и ее относительно легко включить. Эти режимы с низким энергопотреблением временно отключают приложения, функции и процессы, которые разряжают батарею больше всего.
Вы можете включить его вручную, и он автоматически выключится, когда ваш телефон снова зарядится.
Предупреждение: в этом режиме ваш телефон не будет в лучшем виде. Для начала, если ваш телефон подключен к сети 5G, он вернется в режим 4G. Ваш телефон не будет так часто проверять электронную почту или обновлять новости, погоду и другие приложения.
«Привет, Siri» и «Окей, Google» не работают. Ваши заметки, фотографии и встречи также не будут синхронизироваться с облаком, пока вы не зарядите не менее 80 процентов.Тем не менее, в крайнем случае это полезно.
Приложения — одни из самых серьезных убийц батареи. Нажмите здесь, чтобы узнать, какие приложения разряжают аккумулятор и память телефона больше всего .
Включение режима низкого энергопотребления на iPhone:
Открыть Настройки > Батарея .
Сдвиньте переключатель рядом с режимом низкого энергопотребления вправо, чтобы включить его.
В iOS 9 и выше вы будете получать уведомления, когда уровень заряда батареи достигнет 20% и 10%.Вы получите возможность включить режим низкого энергопотребления одним нажатием.
ЕЩЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ FACEBOOK? 3 СПОСОБА УБЕДИТЬСЯ, ЧТО НЕТ ПРОСЛУШИВАНИЯ
Логотип Android, отображаемый на экране телефона, виден на этой иллюстрации, сделанной в сентябре в Кракове, Польша. Недавно Ким Командо рассказала, что пользователи могут делать, если у их телефонов разряжаются батареи. (Якуб Поржицки / NurPhoto через Getty Images)
Включение режима энергосбережения на Android:
Версия этого режима энергосбережения для Android называется режимом энергосбережения и доступен на Android 5.0 OS и выше.
Для Samsung Galaxy:
Открыть Настройки > Выбрать Аккумулятор и уход за устройством .
Выберите Режим энергосбережения .
Сдвиньте переключатель рядом с режимом энергосбережения вправо, чтобы включить его.
Есть много производителей Android, каждый со своими собственными шагами и процессами. Шаги вашей модели могут быть разными.
Нет инструкции по эксплуатации? Не стоит беспокоиться. Нажмите здесь, чтобы увидеть тысячи бесплатных онлайн-руководств пользователя , или выполните поиск в Google по запросу «модель вашего телефона + режим энергосбережения».»
Другие способы продления срока службы батареи
Хотя эти режимы экономии заряда батареи экономят больше всего заряда, они отключают некоторые функции, которые вы, возможно, захотите использовать. Попробуйте эти советы, чтобы сэкономить заряд батареи, но не хотите прыгать прямо в режим низкого энергопотребления.
Уменьшите яркость: Чем ярче экран, тем больше заряда батареи. Уменьшите яркость экрана, чтобы сэкономить немного энергии.
Чтобы уменьшить яркость на iPhone, откройте Настройки и выберите Display & Brightness .Сдвиньте переключатель под Яркость в положение влево на , чтобы уменьшить его. Если вы хотите сделать его ярче, сдвиньте переключатель вправо .
Для Android откройте Settings и выберите Display . Сдвиньте переключатель в положение влево , чтобы уменьшить яркость, или вправо , чтобы увеличить яркость.
Уведомления о ограничениях: Постоянные звонки, эхо-запросы и выборка данных потребляют много заряда батареи. Отключите уведомления о ненужных приложениях, чтобы уделять себе больше времени.
Вы можете отключить уведомления для определенного приложения на iPhone прямо с главного экрана или экрана блокировки. Потяните вниз экран уведомлений на вашем iPhone, чтобы увидеть список последних.
Коснитесь и удерживайте уведомление, затем коснитесь трех точек в правом верхнем углу. Вы увидите всплывающее окно с несколькими вариантами. Выберите Turn Off , чтобы их полностью остановить.
Вы можете выполнить те же действия на телефоне Android. Проведите вниз по панели уведомлений, чтобы увидеть список своих уведомлений.Нажмите и удерживайте тот, который хотите выключить, и нажмите Отключить уведомления .
Вы также можете нажать и удерживать уведомление, когда оно происходит, а затем коснуться настроек cog , чтобы перейти непосредственно к настройкам уведомлений.
На этой фотографии изображен логотип Android, отображаемый на смартфоне. В ОС Android 5.0 и выше предусмотрены режимы энергосбережения для пользователей. (Фотоиллюстрация Рафаэля Энрике / SOPA Images / LightRocket через Getty Images)
ТЕХНИЧЕСКИЙ СОВЕТ: Оцифруйте свои рукописные заметки или скопируйте текст с фотографии
Отключите второстепенные функции, такие как Bluetooth и Wi-Fi разряжают аккумулятор.Выключите их, если вы их не используете.
Попробовать режим полета: Этот параметр отключает сотовую и беспроводную связь вашего телефона. Если вам нужно сэкономить заряд батареи, включите его, а затем снова выключите, чтобы позвонить или отправить сообщение.
Контроль температуры: Поддерживайте постоянную температуру телефона. Если вы находитесь в машине, а ваш телефон стоит на пассажирском сиденье в лучах солнечных лучей, вы заметите, насколько быстрее разряжается ваша батарея.
Будьте готовы в следующий раз: Я всегда ношу портативный аккумулятор в сумке.Вы можете зарядить внешний аккумулятор дома и взять его с собой. Тонкое портативное зарядное устройство Anker тонкое, доступное по цене и просто работает.
Бонусный совет: Техника дорогая! Способы тратить деньги и умные решения, чтобы сэкономить
Осмотрите свой дом. Как вы думаете, сколько вы потратили на гаджеты и технические подписки за эти годы?
Перед тем, как снова вытащить кредитную карту, прочтите этот список ошибок, которые могут стоить вам денег, и простые решения, позволяющие тратить меньше. Коснитесь или щелкните, чтобы увидеть мои профессиональные советы, как сделать ваш кошелек счастливым .
Какие вопросы о цифровом образе жизни у вас есть? Позвоните на национальное радио-шоу Кима и нажмите или щелкните здесь, чтобы найти его на местной радиостанции . Вы можете слушать или смотреть The Kim Komando Show на своем телефоне, планшете, телевизоре или компьютере. Или коснитесь или щелкните здесь, чтобы просмотреть бесплатные подкасты Ким.
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ПРИЛОЖЕНИЕ FOX NEWS
Авторские права 2021, WestStar Multimedia Entertainment.Все права защищены. Нажимая на ссылки для покупок, вы подтверждаете мое исследование. Как партнер Amazon, я получаю небольшую комиссию с соответствующих покупок. Я рекомендую только те продукты, в которые верю.
Узнайте обо всех последних технологиях на The Kim Komando Show , крупнейшем в стране ток-шоу на радио выходного дня. Ким отвечает на звонки и дает советы по сегодняшнему цифровому образу жизни — от смартфонов и планшетов до конфиденциальных данных в Интернете и взлома данных. Чтобы получить ее ежедневные советы, бесплатные информационные бюллетени и многое другое, посетите ее веб-сайт по адресу Komando.com.
Автомобильные аккумуляторы и аксессуары — Walmart.com
«,» tooltipToggleOffText «:» Нажмите на переключатель, чтобы получитьБЕСПЛАТНАЯ доставка на следующий день!
«,» tooltipDuration «:» 5 «,» tempUnavailableMessage «:» Скоро вернусь! «,» TempUnavailableTooltipText «:»Мы прилагаем все усилия, чтобы снова начать работу.
- Временно приостановлено в связи с высоким спросом.
- Продолжайте проверять наличие.
0″}, «search»: {«searchUrl»: «/ search /», «enabled»: «false» , «tooltipText»: «
Скажите нам, что вам нужно
«, «tooltipDuration»: 5000, «nudgeTimePeriod»: 10000}}}, «uiConfig»: {«webappPrefix»: «», «artifactId»: «верхний колонтитул -app «,» applicationVersion «:» 20.0,52 «,» applicationSha «:» 2b2fa7ae7cc148e01ffe2ff445132d34fe71577a «,» applicationName «:» верхний колонтитул «,» узел «:» d657d525-434a-49fd-9c11-1e5f965c75e0 «,» облако «:» eus9-eus9-eus9 » oneOpsEnv «:» prod-a «,» profile «:» PROD «,» basePath «:» / globalnav «,» origin «:» https://www.walmart.com «,» apiPath «:» / header- нижний колонтитул / электрод / api «,» loggerUrl «:» / заголовок-нижний колонтитул / электрод / api / logger «,» storeFinderApi «: {» storeFinderUrl «:» / store / ajax / primary-flyout «},» searchTypeAheadApi «: { «searchTypeAheadUrl»: «/ search / autocomplete / v1 /», «enableUpdate»: false, «typeaheadApiUrl»: «/ typeahead / v2 / complete», «taSkipProxy»: false}, «emailSignupApi»: {«emailSignupUrl»: » / account / electro / account / api / subscribe «},» feedbackApi «: {» fixedFeedbackSubmitUrl «:» / customer-survey / submit «},» logging «: {» logInterval «: 1000,» isLoggingAPIEnabled «: true,» isQuimbyLoggingFetchEnabled «: true,» isLoggingFetchEnabled «: true,» isLoggingCacheStatsEnabled «: true},» env «:» production «},» envInfo «: {» APP_SHA «:» 2b2fa7ae7cc148e01ffe2ff4451 «APP:0.52-2b2fa7 «},» expoCookies «: {}}Powerwall | Tesla
Powerwall | Тесла Для оптимальной работы мы рекомендуем обновить или изменить ваш веб-браузер. Учить больше Резервная энергия
Накопитель
Резервная энергия
Накопитель
Выход из строя
Защита
Выход из строя
Защита
Энергия
Независимость
Энергия
Независимость
Следующий герой
Используйте накопленную энергию для
питания вашего дома во время отключения электроэнергии
Использование энергии
во время отключений
Подзарядка солнечной энергией
вы производите
Перезарядка
С
Solar
Обеспечение бесперебойной работы устройств
Поддержание устройств
Работает
Powerwall — это интегрированная система аккумуляторов, в которой накапливается солнечная энергия для резервной защиты, поэтому при отключении сети ваша энергия остается включенной.Ваша система обнаруживает перебои в работе и автоматически заряжается от солнечного света, чтобы ваши приборы работали в течение нескольких дней.
Powerwall — это интегрированная система аккумуляторов, в которой накапливается солнечная энергия для резервной защиты, поэтому при отключении сети ваша энергия остается включенной. Ваша система обнаруживает перебои в работе и автоматически заряжается от солнечного света, чтобы ваши приборы работали в течение нескольких дней.
Накопитель солнечной энергии
Используйте накопленную энергию днем или ночью
Или при отключении питания во время отключения электроэнергии
Зарядка от солнца
Настройка параметров
для персональной экономии
Настроить
для экономии
Оставайтесь на связи с мгновенными оповещениями
перед суровой погодой
Мгновенные
Оповещения
Управляйте своей энергией
Управляйте
своей энергией
С помощью приложения Tesla вы можете контролировать свою солнечную энергию в режиме реального времени.Задайте свои предпочтения для оптимизации энергонезависимости, защиты от сбоев или экономии. Управляйте своей системой из любого места с помощью удаленного доступа и мгновенных предупреждений.
С помощью приложения Tesla вы можете контролировать свою солнечную энергию в режиме реального времени. Задайте свои предпочтения для оптимизации энергонезависимости, защиты от сбоев или экономии. Управляйте своей системой из любого места с помощью удаленного доступа и мгновенных предупреждений.
Подходит для детей и домашних животных, без оголенных проводов или горячих отверстий
Дети и
Разрешены домашние животные
Сгруппируйте до 10 Powerwall
вместе, чтобы удовлетворить ваши потребности
Масштабируемый
Водонепроницаемость и прочность
для любых погодных условий
Водонепроницаемость
и прочность
Благодаря простой установке и минималистичному дизайну Powerwall дополняет различные домашние стили и солнечные системы.Компактная конструкция «все в одном» предлагает универсальные варианты монтажа для внутренних и наружных пространств.
Благодаря простой установке и минималистичному дизайну Powerwall дополняет различные домашние стили и солнечные системы. Компактная конструкция «все в одном» предлагает универсальные варианты монтажа для внутренних и наружных пространств.
Powerwall Технические характеристикиPowerwall + Powerwall
- Инвертор
КПД 97.5%
Трекеры максимальной мощности: 4
Солнечная батарея - Установка
Интегрированный инвертор и системный контроллер
от -4 ° F до 122 ° F
Устойчивость к воде и пыли - Сертификаты
Отвечает требованиям безопасности и безопасности в Северной Америке. Стандарты EMI
- Гарантия
10 лет
Снизьте зависимость от электросети
Что такое аккумулятор? — учиться.sparkfun.com
Добавлено в избранное Любимый 22Введение
Батареи представляют собой совокупность одной или нескольких ячеек, химические реакции которых создают поток электронов в цепи. Все батареи состоят из трех основных компонентов: анода (сторона «-»), катода (сторона «+») и какого-то электролита (вещество, которое химически реагирует с анодом и катодом).
Когда анод и катод батареи подключены к цепи, между анодом и электролитом происходит химическая реакция.Эта реакция заставляет электроны проходить через цепь и возвращаться к катоду, где происходит другая химическая реакция. Когда материал катода или анода расходуется или больше не может быть использован в реакции, батарея не может производить электричество. В этот момент ваша батарея «разряжена».
Батареи, которые необходимо выбросить после использования, известны как первичные батареи . Батареи, которые можно перезаряжать, называются вторичными батареями .
Литий-полимерные батареи, например, заряжаемые
Без батарей ваш квадрокоптер пришлось бы привязать к стене, вам пришлось бы вручную провернуть машину, а ваш контроллер Xbox должен был бы быть постоянно подключен к розетке (как в старые добрые времена).Батареи позволяют хранить потенциальную электрическую энергию в переносном контейнере.
Батареи бывают разных форм, размеров и химического состава.
Изобретение современной батареи часто приписывают Алессандро Вольта. На самом деле все началось с удивительной аварии, связанной с рассечением лягушки.
Что вы узнаете
В этом руководстве будут подробно рассмотрены следующие темы:
- Как были изобретены батарейки
- Из каких частей состоит аккумулятор
- Как работает аккумулятор
- Общие термины, используемые для описания батарей
- Различные способы использования батарей в схемах
Рекомендуемая литература
Есть несколько концепций, с которыми вы, возможно, захотите ознакомиться перед тем, как начать читать это руководство:
Хотите изучить различные батареи?
Мы вас прикрыли!
Щелочная батарея 9 В
В наличии PRT-10218Это ваши стандартные щелочные батарейки на 9 вольт от Rayovac.Даже не думайте пытаться перезарядить их. Используйте их с…
1История
Термин Батарея
Исторически слово «батарея» использовалось для описания «серии подобных объектов, сгруппированных вместе для выполнения определенной функции», как в артиллерийской батарее. В 1749 году Бенджамин Франклин впервые использовал этот термин для описания серии конденсаторов, которые он соединил вместе для своих экспериментов с электричеством.Позже этот термин будет использоваться для любых электрохимических ячеек, связанных вместе с целью обеспечения электроэнергии.
Батарея «конденсаторов» Лейденской банки, соединенных вместе(Изображение любезно предоставлено Альвинруном из Wikimedia Commons)
Изобретение батареи
В один роковой день 1780 года итальянский физик, врач, биолог и философ Луиджи Гальвани рассекал лягушку, прикрепленную к медному крючку. Когда он коснулся лягушачьей лапы железным отростком, нога дернулась.Гальвани предположил, что энергия исходит от самой ноги, но его коллега-ученый Алессандро Вольта считал иначе.
Вольта выдвинул гипотезу, что импульсы лягушачьей лапки на самом деле были вызваны различными металлами, пропитанными жидкостью. Он повторил эксперимент, используя ткань, пропитанную рассолом, вместо трупа лягушки, что привело к аналогичному напряжению. Вольта опубликовал свои открытия в 1791 году, а позже создал первую батарею, гальваническую батарею, в 1800 году.
Гальваническая свая состояла из пакета цинковых и медных пластин, разделенных тканью, пропитанной рассолом
СтопкаVolta страдала от двух основных проблем: из-за ее веса электролит вытек из ткани, а особые химические свойства компонентов привели к очень короткому сроку службы (около часа).Следующие двести лет уйдут на совершенствование конструкции Вольты и решение этих проблем.
Исправления к гальванической свае
Уильям Круикшанк из Шотландии решил проблему утечки, положив гальваническую батарею на бок, чтобы сформировать «желобную батарею».
Лотковая батарея решила проблему утечки гальванической сваи
Вторая проблема, короткий срок службы, была вызвана разложением цинка из-за примесей и скоплением пузырьков водорода на меди.В 1835 году Уильям Стерджен обнаружил, что обработка цинка ртутью предотвратит разложение.
Британский химик Джон Фредерик Дэниелл использовал второй электролит, который вступал в реакцию с водородом, предотвращая накопление на медном катоде. Батарея Даниэля с двумя электролитами, известная как «ячейка Даниэля», станет очень популярным решением для обеспечения энергией зарождающихся телеграфных сетей.
Коллекция клеток Даниэля из 1836 г.
Первая аккумуляторная батарея
В 1859 году французский физик Гастон Планте создал батарею из двух прокатанных листов свинца, погруженных в серную кислоту.Путем реверсирования электрического тока через батарею химия вернется в исходное состояние, создав первую перезаряжаемую батарею.
Позже, в 1881 году, Камилла Альфонс Фор улучшила конструкцию Планте, превратив листы свинца в пластины. Эта новая конструкция упростила производство аккумуляторов, и свинцово-кислотные аккумуляторы получили широкое распространение в автомобилях.
-> Дизайн обычного «автомобильного аккумулятора» существует уже более 100 лет
(Изображение любезно предоставлено Эмилианом Робертом Виколом из Wikimedia Commons) <-
Сухая камера
Вплоть до конца 1800-х годов электролит в батареях был в жидком состоянии.Это сделало транспортировку аккумуляторов очень осторожным делом, и большинство аккумуляторов никогда не предназначались для перемещения после подключения к цепи.
В 1866 году Жорж Лекланше создал батарею с цинковым анодом, катодом из диоксида марганца и раствором хлорида аммония в качестве электролита. Хотя электролит в элементе Лекланше был все еще жидким, химический состав батареи оказался важным шагом для изобретения сухого элемента.
Карл Гасснер придумал, как создать электролитную пасту из хлорида аммония и гипса.Он запатентовал новую батарею с «сухими элементами» в 1886 году в Германии.
Эти новые сухие элементы, обычно называемые «угольно-цинковыми батареями», производились массово и пользовались огромной популярностью до конца 1950-х годов. Хотя углерод не используется в химической реакции, он играет важную роль в качестве электрического проводника в углеродно-цинковой батарее.
-> Угольно-цинковая батарея 3 В 1960-х годов
(Изображение любезно предоставлено PhFabre из Wikimedia Commons) <-
В 1950-х годах Льюис Урри, Пол Марсал и Карл Кордеш из компании Union Carbide (позже известной как «Eveready», а затем «Energizer») заменили электролит хлористого аммония щелочным веществом на основе химического состава батареи, сформулированного Вальдемаром. Юнгнер в 1899 году.Щелочные батареи с сухими элементами могут содержать больше энергии, чем угольно-цинковые батареи того же размера, и имеют более длительный срок хранения.
Щелочные батареи приобрели популярность в 1960-х годах, обогнали угольно-цинковые батареи и с тех пор стали стандартными первичными элементами для потребительского использования.
-> Щелочные батареи бывают разных форм и размеров
(Изображение любезно предоставлено Aney ~ commonswiki из Wikimedia Commons) <-
Аккумуляторы 20-го века
В 1970-х годах компания COMSAT разработала никель-водородную батарею для использования в спутниках связи.Эти батареи хранят водород в газообразной форме под давлением. Многие искусственные спутники, такие как Международная космическая станция, по-прежнему используют никель-водородные батареи.
Исследования нескольких компаний с конца 1960-х годов привели к созданию никель-металлгидридных (NiMH) аккумуляторов. NiMH батареи были выпущены на потребительский рынок в 1989 году и стали более дешевой альтернативой никель-водородным аккумуляторным элементам меньшего размера.
Компания Asahi Chemical из Японии построила первую литий-ионную батарею в 1985 году, а Sony создала первую коммерческую литий-ионную батарею в 1991 году.В конце 1990-х годов был создан мягкий гибкий корпус для литий-ионных аккумуляторов, в результате чего появилась «литий-полимерная» или «LiPo» батарея.
Химические реакции в литий-полимерной батарее практически такие же, как и в литий-ионной батарее
Очевидно, что было изобретено, произведено и устарело гораздо больше химикатов батарей. Если вы хотите узнать больше о современных и популярных технологиях аккумуляторов, ознакомьтесь с нашим руководством по технологиям аккумуляторов.
Компоненты
Батареисостоят из трех основных компонентов: анода , катода и электролита . Сепаратор часто используется для предотвращения соприкосновения анода и катода, если электролита недостаточно. Для хранения этих компонентов аккумуляторы обычно имеют какой-то кожух .
Хорошо, большинство аккумуляторов на самом деле не разделены на три равные части, но идею вы поняли.Лучшее поперечное сечение щелочной ячейки можно найти в Википедии.И анод, и катод представляют собой электроды типа . Электроды — это проводники, через которые электричество входит или выходит из компонента в цепи.
Анод
Электроны выходят из анода в устройстве, подключенном к цепи. Это означает, что обычный «ток» течет в анод.
На аккумуляторах анод обозначен как отрицательная (-) клемма
В батарее химическая реакция между анодом и электролитом вызывает накопление электронов на аноде.Эти электроны хотят перейти к катоду, но не могут пройти через электролит или сепаратор.
Катод
Электроны текут в катод в устройстве, подключенном к цепи. Это означает, что обычный «ток» течет из катода.
На батареях катод помечен как положительный (+) вывод
В батареях в химической реакции внутри катода или вокруг него используются электроны, образующиеся на аноде.Электроны могут попасть на катод только через цепь, внешнюю по отношению к батарее.
Электролит
Электролит — это вещество, часто жидкость или гель, способное переносить ионы между химическими реакциями, происходящими на аноде и катоде. Электролит также препятствует потоку электронов между анодом и катодом, так что электроны легче проходят через внешнюю цепь, чем через электролит.
-> В щелочных батареях может протекать электролит, гидроксид калия, если они подвергаются воздействию высоких температур или обратного напряжения
(Изображение любезно предоставлено Вильямом Дэвисом из Wikimedia Commons) <-
Электролит имеет решающее значение в работе аккумулятора.Поскольку электроны не могут проходить через него, они вынуждены проходить через электрические проводники в форме цепи, соединяющей анод с катодом.
Сепаратор
Сепараторы представляют собой пористые материалы, которые предотвращают соприкосновение анода и катода, что может вызвать короткое замыкание в батарее. Сепараторы могут быть изготовлены из различных материалов, включая хлопок, нейлон, полиэстер, картон и синтетические полимерные пленки. Сепараторы не вступают в химическую реакцию ни с анодом, ни с катодом, ни с электролитом.
В гальванической куче использовалась ткань или картон (разделитель), пропитанные солевым раствором (электролитом) для разделения электродов
Ионы в электролите могут быть положительно заряженными, отрицательно заряженными и иметь различные размеры. Могут быть изготовлены специальные сепараторы, которые пропускают одни ионы, но не пропускают другие.
Кожух
Большинству батарей требуется способ удерживать химические компоненты. Кожухи, также известные как «кожухи» или «оболочки», представляют собой просто механические конструкции, предназначенные для удержания внутренних компонентов батареи.
Свинцово-кислотный аккумулятор в пластиковом корпусе
Корпуса батареймогут быть изготовлены практически из чего угодно: из пластика, стали, пакетов из мягкого полимерного ламината и так далее. В некоторых батареях используется токопроводящий стальной кожух, который электрически соединен с одним из электродов. В случае обычного щелочного элемента AA стальной корпус соединен с катодом.
Эксплуатация
Батареи обычно требуют нескольких химических реакций для работы.По крайней мере, одна реакция происходит внутри или вокруг анода, и одна или несколько реакций происходят внутри или вокруг катода. Во всех случаях реакция на аноде производит дополнительные электроны в процессе, называемом окислением , а реакция на катоде использует дополнительные электроны во время процесса, известного как восстановление .
Когда переключатель замкнут, цепь замыкается, и электроны могут течь от анода к катоду. Эти электроны активируют химические реакции на аноде и катоде.
По сути, мы разделяем определенный вид химической реакции, реакцию окисления-восстановления или окислительно-восстановительную реакцию, на две отдельные части. При переносе электронов между химическими веществами происходят окислительно-восстановительные реакции. Мы можем использовать движение электронов в этой реакции, чтобы они выходили за пределы батареи и питали нашу цепь.
Анодное окисление
Эта первая часть окислительно-восстановительной реакции, окисление, происходит между анодом и электролитом и производит электроны (обозначенные как e — ).
В некоторых реакциях окисления образуются ионы, например, в литий-ионной батарее. В других химических реакциях расходуются ионы, как в обычных щелочных батареях. В любом случае ионы могут свободно проходить через электролит, а электроны — нет.
Катодное восстановление
Другая половина окислительно-восстановительной реакции, восстановление, происходит в катоде или рядом с ним. Электроны, образующиеся в результате реакции окисления, расходуются во время восстановления.
В некоторых случаях, например, в литий-ионных батареях, положительно заряженные ионы лития, образующиеся во время реакции окисления, расходуются во время восстановления.В других случаях, например, в щелочных батареях, во время восстановления образуются отрицательно заряженные ионы.
Электронный поток
В большинстве батарей некоторые или все химические реакции могут происходить, даже если батарея не подключена к цепи. Эти реакции могут повлиять на срок годности батареи.
По большей части, реакции будут происходить с полной силой только тогда, когда между анодом и катодом замыкается электрически проводящая цепь. Чем меньше сопротивление между анодом и катодом, тем больше электронов может течь и тем быстрее протекают химические реакции.
Короткое замыкание в аккумуляторе (в данном случае даже случайное) может быть опасным. Известно, что литий-ионные батареи перегреваются и даже задыхаются или загораются при коротком замыкании.
Мы можем пропускать эти движущиеся электроны через различные электрические компоненты, известные как «нагрузка», для выполнения чего-то полезного. В анимационном ролике в начале этого раздела мы зажигаем виртуальную лампочку движущимися электронами.
Батарея разряжена
Химические вещества в батарее в конечном итоге достигают состояния равновесия. В этом состоянии химические вещества больше не будут реагировать, и в результате аккумулятор больше не будет генерировать электрический ток. На данный момент аккумулятор считается «мертвым».
Первичные элементы необходимо утилизировать, когда батарея разряжена. Вторичные элементы можно перезаряжать, и это достигается путем подачи через батарею обратного электрического тока.Перезарядка происходит, когда химические вещества выполняют еще одну серию реакций, чтобы вернуть их в исходное состояние.
Терминология
Люди часто используют общий набор терминов, говоря о напряжении батареи, емкости, возможности источника тока и так далее.
Ячейка
Элемент относится к одному аноду и катоду, разделенным электролитом, используемым для выработки напряжения и тока. Батарея может состоять из одной или нескольких ячеек.Например, одна батарея AA — это одна ячейка. Автомобильные аккумуляторы содержат шесть ячеек по 2,1 В.
Обычная 9-вольтовая батарея содержит шесть щелочных элементов по 1,5 В, установленных друг над другом
Первичная
Первичные клетки содержат химический состав, который нельзя обратить вспять. В результате аккумулятор необходимо выбрасывать после того, как он разрядился.
Среднее
Вторичные элементы можно перезаряжать, и их химический состав возвращается в исходное состояние.Эти элементы, также известные как «перезаряжаемые батареи», можно использовать много раз.
Номинальное напряжение
Номинальное напряжение аккумулятора — это напряжение, указанное производителем.
Например, щелочные батареи типа AA указаны как имеющие напряжение 1,5 В. В этой статье из Mad Scientist Hut показано, что их испытанные щелочные батареи начинаются с напряжения около 1,55 В, а затем медленно теряют напряжение по мере разряда. В этом примере номинальное напряжение «1,5 В» относится к максимальному или пусковому напряжению батареи.
Этот аккумуляторный блок Storm для квадрокоптеров показывает кривую разряда для их LiPo-элементов, начиная с 4,2 В и снижаясь до 2,8 В по мере разряда. Номинальное напряжение, указанное для большинства литий-ионных и LiPo-элементов, составляет 3,7 В. В этом случае номинальное напряжение «3,7 В» относится к среднему напряжению аккумулятора в течение его цикла разряда.
Вместимость
Емкость аккумулятора — это величина электрического заряда, который он может доставить при определенном напряжении. Большинство аккумуляторов рассчитаны на ампер-часы (Ач) или миллиампер-часы (мАч).
Этот LiPo аккумулятор рассчитан на 1000 мАч, что означает, что он может обеспечить 1 ампер в течение 1 часа, прежде чем он будет считаться разряженным.
Большинство графиков разряда батареи показывают зависимость напряжения батареи от емкости, например, эти тесты батарей AA, проведенные PowerStream. Чтобы выяснить, достаточно ли емкости аккумулятора для питания вашей схемы, найдите самое низкое допустимое напряжение и найдите соответствующий номинал мАч или Ач.
C-Rate
Многие батареи, особенно мощные литий-ионные, обозначают ток разряда как «C-Rate», чтобы более четко определить характеристики батареи.C-Rate — это скорость разряда относительно максимальной емкости аккумулятора.
1С — это количество тока, необходимое для разрядки аккумулятора за 1 час. Например, аккумулятор емкостью 400 мАч, обеспечивающий ток 1С, будет обеспечивать 400 мА. 5C для той же батареи будет 2 A.
Большинство батарей теряют емкость при более высоком потреблении тока. Например, этот график информации о продукте от Chargery показывает, что их LiPo-элемент имеет меньше мАч при более высоких показателях C-Rates.
ПРИМЕЧАНИЕ: Общий совет гласит, что вы должны заряжать LiPo батареи при 1С или меньше.
MIT предлагает фантастическое руководство по спецификациям и терминологии аккумуляторов, которое идет намного дальше этого обзора.
Использование
Однокамерный
Некоторые схемы могут питаться от одного элемента, но убедитесь, что батарея может обеспечивать достаточное напряжение и ток.
Этот экран для фотонной батареи питается от одного элемента LiPoЕсли напряжение слишком высокое или слишком низкое для вашей схемы, вам, вероятно, понадобится преобразователь постоянного тока в постоянный.
серии
Чтобы увеличить напряжение между выводами батареи, вы можете расположить элементы последовательно. Последовательность означает штабелирование ячеек встык, соединение анода одного с катодом следующего.
Последовательно соединяя батареи, вы увеличиваете общее напряжение. Сложите напряжение всех ячеек, чтобы определить рабочее напряжение. Емкость остается прежней.
В этом примере четыре ячейки 1,5 В соединены последовательно.Напряжение на нагрузке составляет 6 В, а общий набор аккумуляторов имеет емкость 2000 мАч.
В большинстве бытовых электронных устройств, в которых используются щелочные батареи, батареи устанавливаются последовательно. Например, этот держатель батареек 2x AA может поднять номинальное напряжение до 3 В для проекта.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если вы заряжаете литий-ионные или литий-полимерные батареи последовательно, вам необходимо обязательно использовать специальные схемы, известные как «балансировщик», чтобы гарантировать равномерное напряжение между элементами.Некоторые зарядные устройства, такие как это, имеют балансиры для безопасной зарядки.Параллельный
Если напряжение одного элемента соответствует нагрузке, вы можете добавить батареи параллельно, чтобы увеличить емкость. Обратите внимание, что это также означает увеличение доступного тока (C-Rate).
Будьте осторожны при параллельном подключении аккумуляторов! Все элементы должны иметь одинаковое номинальное напряжение и одинаковый уровень заряда. Если есть какие-либо различия в напряжении, может произойти короткое замыкание, что приведет к перегреву и, возможно, возгоранию.
В этом примере четыре ячейки 1,5 В подключены параллельно. Напряжение на нагрузке остается на уровне 1,5 В, но общая емкость увеличивается до 8000 мАч.
Последовательный и параллельный
Если вы хотите увеличить напряжение и емкость, вы можете комбинировать последовательные и параллельные батареи. Еще раз убедитесь, что уровень напряжения одинаков для батарей, включенных параллельно, так как может произойти короткое замыкание.
В этом примере полное напряжение на нагрузке составляет 3 В, а общая емкость аккумуляторов составляет 4000 мАч.
В больших аккумуляторных блоках, особенно литий-ионных, вы часто видите конфигурацию, указанную с использованием «S» и «P» для последовательного и параллельного подключения. Конфигурация схемы выше — 2S2P. В качестве практического примера современные электромобили используют массивные массивы батарей, соединенных последовательно и параллельно.
Ресурсы и дальнейшее развитие
К настоящему времени вы должны понимать, как были изобретены батареи и как они работают. Батареи — это один из способов обеспечения вашего проекта электроэнергией, и они могут быть невероятно полезны, если вам нужен портативный источник питания.
Если вы хотите больше узнать о батареях, вот еще несколько уроков:
Хотите увидеть аккумуляторы в действии? Взгляните на эти проекты, в которых используются разные батареи в разных конфигурациях:
Simon Splosion Wireless
Это учебное пособие, демонстрирующее один из многих методов «взлома» Саймона Сэйса. Мы выделим технику, чтобы взять ваш Simon Says Wireless.
.