Afaka manolo ny bateria amin'ny fiara herinaratra ny supercapacitors?

Miorina mafy ao an-tsain'ireo mpitondra fiara maoderina toy ny boribory vaovao amin'ny fivoaran'ny fiara ny fiara mandeha amin'ny herinaratra sy ny lalotra. Raha ampitahaina amin'ny modely vita amin'ny ICE, ireo fiara ireo dia manana tombony sy fahalemena manokana.

Ny tombony dia miaraka amin'ny fandidiana mangina, ary koa ny tsy fisian'ny fandotoana mandritra ny familiana (na dia anio aza ny famokarana bateria iray ho an'ny fiara mandeha herinaratra dia mandoto ny tontolo iainana maherin'ny 30 taona anaovana ny motera iray maty).

Ny tena fatiantoka an'ny fiara mandeha herinaratra dia ny filana ny bateria. Mifamatotra amin'izany, ny mpanamboatra fiara dia mamolavola safidy isan-karazany amin'ny fomba hampiakarana ny fiainana bateria ary hampiakatra ny elanelan'ny elanelana. Iray amin'ireo safidy ireo ny fampiasana supercapacitors.

Diniho ity teknolojia ity amin'ny alàlan'ny ohatra amin'ny indostrian'ny fiara vaovao - Lamborghini Sian. Inona avy ireo tombony sy fatiantoka an'ity fivoarana ity?

Vaovao amin'ny tsenan'ny fiara mandeha amin'ny herinaratra

Rehefa manomboka mamorona hybrid i Lamborghini dia azonao antoka fa tsy ho kinova mahery kokoa amin'ny Toyota Prius fotsiny izy io.

Sian, ny fiandohan'ny orinasa elektrisika italiana, dia ny fiara hybridan'ny famokarana voalohany (63 ny fiatoana) hampiasa supercapacitors fa tsy bateria lithium-ion.

Betsaka ny fizika sy injeniera no mino fa mitazona ny lakilen'ny fihetsiketsehana elektrika faobe, fa tsy ny bateria lithium-ion. Mampiasa izany i Sian mba hitehirizana herinaratra ary, raha ilaina, dia amboaroy amin'ny motera herinaratra kely ananany izy.

Ny tombony azo amin'ny supercapacitors

Ny supercapacitors dia mandoa sy mamoaka angovo haingana kokoa noho ny ankamaroan'ny bateria maoderina. Ankoatr'izay dia afaka miatrika tsingerina mahery vaika sy famoahana betsaka izy ireo nefa tsy manam-pahafahana.

Raha resaka Sian dia mitondra motera herinaratra 25 kilowatt izay natsangana ao anaty boaty ny supercapacitor. Izy io dia afaka manome fientanam-po fanampiny amin'ny motera anatiny amin'ny fanamafisana horonantsary 6,5 12 litatra V785, na mitondra fiara ny fanatanjahan-tena amin'ny alàlan'izy ireo mandritra ny fihetsiketsehana hafainganam-pandeha toy ny fiantsena.

Satria haingana dia be io fiampangana io, tsy ilaina hidirana amin'ny rindrina rindrina na biraon-tsolika ity hibrida ity. Ny supercapacitors dia voaloa daholo isaky ny fiara mifehy. Ny hamafin'ny batterie dia manana famerenam-angovo braking ihany koa, saingy miadana ary tsy misy ampahany amin'ny fanampiana ny manitatra ny herinaratra.

Ny supercapacitor dia manana karatra trompetra lehibe iray hafa: lanja. Ao amin'ny Lamborghini Sian, ny rafitra iray manontolo - ny motera elektrika miampy ny kapasitera - dia manampy afa-tsy 34 kilao amin'ny lanjany. Amin'ity tranga ity, ny fitomboan'ny hery dia 33,5 horsepower. Raha ampitahaina, ny bateria Renault Zoe irery (miaraka amin'ny 136 horsepower) dia milanja 400kg.

Fahadisoana ataon'ny supercapacitors

Mazava ho azy, ny supercapacitors koa dia manana fatiantoka raha oharina amin'ny bateria. Rehefa mandeha ny fotoana dia manangona angovo ratsy kokoa izy ireo - raha tsy nandeha nandritra ny herinandro i Sian, dia tsy misy angovo tavela ao amin'ny capacitor. Misy ihany koa anefa ny vahaolana ho an’ity olana ity. Lamborghini dia miara-miasa amin'ny Massachusetts Institute of Technology (MIT) hamorona modely elektrika mifototra amin'ny supercapacitors, ilay hevitra malaza Terzo Millenio (Arivo Taona fahatelo).

bst

Raha ny tokony ho izy, tsy i Lamborghini, izay eo ambany fiahian'ny Vondrona Volkswagen ihany no manao andrana amin'io sehatra io. Ny maodely hybrid Peugeot dia nampiasa supercapacitors nandritra ny taona maro, toy ny modely amin'ny selan-tsolika hidrogen'ny Toyota sy Honda. Ny mpanamboatra sinoa sy koreana dia mametraka azy ireo amin'ny fiara fitateram-bahoaka sy kamiao. Ary tamin'ny taon-dasa, Tesla dia nividy Maxwell Electronics, iray amin'ireo mpanamboatra supercapacitor lehibe indrindra eran-tany, famantarana azo antoka fa farafaharatsiny i Elon Musk dia mino ny hoavin'ny teknolojia.

Ny zava-misy lehibe 7 ahafantarana ny supercapacitors

1 Ahoana ny fiasan'ny bateria

Ny teknolojia bateria dia iray amin'ireo zavatra efa noraisintsika hatry ny ela nefa tsy nieritreritra ny fomba fiasany. Ny ankamaroan'ny olona dia mieritreritra fa rehefa mameno dia "mandraraka" herinaratra fotsiny amin'ny bateria isika, toy ny rano ao anaty vera.

Tsy mitahiry herinaratra mivantana anefa ny batterie, fa rehefa ilaina amin'ny fanehoan-kevitra simika eo anelanelan'ny elektrôda roa sy ny fluid (matetika) manasaraka azy ireo, dia antsoina hoe electrolyte. Amin'io fanehoan-kevitra io, ny zavatra simika ao anatiny dia miova ho hafa. Mandritra io dingana io dia misy herinaratra. Rehefa niova tanteraka izy ireo, dia mijanona ny fanehoan-kevitra - miala ny bateria.

Na izany aza, miaraka amin'ny bateria azo averina, mety hitranga amin'ny lalana mifanohitra ihany koa ny fanehoan-kevitra - rehefa mamaly azy ianao, dia manomboka ny dingana mifamadika ny angovo, izay mamerina ny simika tany am-boalohany. Mety haverina in-jato na in’arivony izany, saingy tsy maintsy misy ny fatiantoka. Rehefa mandeha ny fotoana, dia miforona eo amin'ny electrodes ny akora parasy, noho izany dia voafetra ny androm-piainan'ny bateria (matetika 3000 hatramin'ny 5000 cycles).

2 Ahoana ny fiasan'ny capacitor

Tsy nisy fihetseham-batana simika nitranga tao amin'ny condenser. Ny fiampangana miabo sy ratsy no vokarina amin'ny herinaratra static fotsiny. Ao anatin'ny takelaka dia misy takelaka metaly roa izay nosarahin'ny fitaovana mihetsika antsoina hoe dielectric.

Ny fiampangana dia mitovy amin'ny manosika baolina iray amin'ny akanjo mafana volon'ondry, ka hiatrehana herinaratra static izany. Ireo fiampangana tsy miangatra sy miiba no voangona ao amin'ireo takelaka, ary ny mpisintaka eo anelanelan'izy ireo, izay manakana azy ireo tsy hifandray, dia fomba ahafahana mitahiry angovo. Ny capacitor dia azo zahana ary esorina mandritra ny tapitrisa tapitrisa tsy misy fatiantoka.

Inona no atao hoe supercapacitors

Ny kapasitera mahazatra dia kely loatra ka tsy afaka mitahiry angovo - matetika refesina amin'ny microfarads (farad an-tapitrisany). Izany no antony namoronana ny supercapacitors tamin'ny taona 1950. Ao amin'ireo variana indostrialy lehibe indrindra, novokarin'ny orinasa toy ny Maxwell Technologies, ny fahafaha-manao dia mahatratra an'arivony farads, izany hoe 10-20% amin'ny fahafahan'ny bateria lithium-ion.

4 Ahoana ny fomba fiasan'ny supercapacitors

Tsy toy ny capacitors mahazatra, tsy misy dielectric. Fa kosa, ny takelaka roa dia aroboka ao anaty elektrôlôty ary misaraka amin'ny sosona insulation manify. Ny capacitance an'ny supercapacitor dia mitombo tokoa rehefa mitombo ny velaran'ireo takelaka ireo ary mihena ny elanelana misy azy ireo. Mba hampitomboana ny velaran-tany, dia rakotra akora porous izy ireo amin'izao fotoana izao, toy ny nanotubes karbônina (kely dia kely ka ny 10 lavitrisa amin'izy ireo dia mifanentana amin'ny iray santimetatra toradroa). Ny separator dia mety ho molekiola iray matevina misy sosona graphene.

Raha mahatakatra ny fahasamihafana, dia tsara ny mieritreritra ny herinaratra ho rano. Ny capacitor tsotra iray dia ho toy ny lamba famaohana taratasy izay afaka mandoka vola voafetra. Ny supercapacitor dia ny sponjy an-dakozia ao amin'ny ohatra.

Batterie 5: Pros sy Cons

Ny bateria dia manana tombony lehibe iray - ny hakitroky ny angovo avo, izay ahafahan'izy ireo mitahiry angovo be dia be ao anaty fitahirizana kely.

Na izany aza, manana fatiantoka maro ihany koa izy ireo - lanja mavesatra, fiainana voafetra, famandrihana miadana ary famotsorana angovo somary miadana. Ankoatra izany, metaly misy poizina sy zavatra mampidi-doza hafa no ampiasaina amin'ny famokarana azy. Ny bateria dia tsy mahomby afa-tsy amin'ny mari-pana tery, ka matetika izy ireo no mila mangatsiaka na mafana, mampihena ny fahombiazany.

Mpanolotsaina 6: Pros sy Cons

Ny supercapacitors dia maivana kokoa noho ny bateria, ny androm-piainany dia lava kokoa, tsy mitaky akora mampidi-doza izy ireo, mameno sy mamoaka angovo avy hatrany. Satria saika tsy manana fanoherana anatiny izy ireo, tsy mandany angovo izy ireo - ny fahombiazany dia 97-98%. Ny supercapacitors dia miasa tsy misy fivilian-dàlana lehibe amin'ny faritra rehetra -40 hatramin'ny +65 degre Celsius.

Ny tsy fatiantoka dia ny famahanany angovo mahery vaika kokoa noho ny bateria lithium-ion.

Ny votoatiny vaovao

Na ny supercapacitors tena mandroso indrindra aza dia tsy afaka hanolo ny bateria amin'ny fiara mandeha amin'ny herinaratra. Saingy maro ireo mpahay siansa sy orinasa tsy miankina miasa mba hanatsara azy ireo. Ohatra, any Angletera, Superdielectrics dia miasa miaraka amina fitaovana iray novolavolaina ho an'ny famokarana lenta mifandray.

Ny Skeleton Technologies dia miara-miasa amin'ny graphene, endrika alotropika amin'ny karbaona. Ny sosona iray ny hatevin'ny atoma iray dia avo 100 heny noho ny vy matanjaka, ary ny 1 grama monja amin'izy io dia mahazaka 2000 metatra toradroa. Ny orinasa dia nametraka supercapacitors graphene tamin'ny fiarandalamby diesel mahazatra ary nahatratra 32% ny fitsitsiana solika.

Na eo aza ny hoe tsy mahasolo ny bateria ny supercapacitors, ankehitriny kosa dia misy fironana tsara amin'ny fampandrosoana ny teknolojia.

Fanontaniana sy valiny:

Ahoana no fiasan'ny supercapacitor? Izy io dia miasa amin'ny fomba mitovy amin'ny capacitor avo lenta. Ao anatin'izany dia miangona ny herinaratra noho ny static mandritra ny polarization ny electrolyte. Na dia fitaovana elektrika aza izy io, dia tsy misy fanehoan-kevitra simika mitranga.

Inona no atao hoe supercapacitor? Ny supercapacitors dia ampiasaina amin'ny fitahirizana angovo, fanombohana motera, amin'ny fiara hybrid, ho loharanon'ny ankehitriny.

Inona no maha samy hafa ny supercapacitor amin'ny karazana bateria? Ny bateria dia afaka mamokatra herinaratra ho azy amin'ny alàlan'ny fihetsika simika. Ny supercapacitor ihany no manangona ny angovo navoaka.

Aiza no ampiasaina ny Supercapacitor? Ny kapasitera ambany dia ampiasaina amin'ny tarika tselatra (votsotra tanteraka) ary amin'ny rafitra rehetra izay mitaky tsingerin'ny famoahana / fiampangana marobe.