A tároló akkumulátor , vagy még gyakrabban egy akkumulátor , egy sor elektromos akkumulátorok kapcsolódnak egymáshoz, hogy hozzon létre egy elektromos generátor a feszültség és a kapacitás szükséges. Ezeket az akkumulátorokat néha elemcelláknak vagy celláknak nevezik .
A háztartási elektromos és elektronikus eszközök számára szánt újratölthető akkumulátorokat elemeknek is nevezik .
Az akkumulátor-elem lehetővé teszi az elektromos energia kémiai formában történő tárolását és egyenáram formájában történő vezérelt módon történő felszabadítását.
A Franciaországban , a hétköznapi nyelvben, az „elem” gyakran halmazát jelöli elektromos akkumulátor, bár ez csak az egyik többszörös értelemben a szó.
Az akkumulátor angol kifejezést szó szerint franciául fordítják, mint „akkumulátorok halmaza” vagy „akkumulátorok akkumulátorai”. Az "akkumulátor" vagy "akkumulátor" szó szerinti fordítása anglikizmus és pleonazma .
Az elektromos autókhoz, de a hibrid autókhoz is szükséges akkumulátor-akkumulátorok folyamatos technológiai fejlődést követtek, és a fejlődés fontos; de jelenleg egyetlen megoldás sem teljesen kielégítő, és minden típusú elektromos akkumulátort gyakran egy felhasználási módnak szentelnek. Ezen akkumulátorok egy részét más szektorokkal, például a szél- vagy a napenergiával közösen használják a megtermelt energia szakaszos tárolására és elosztására nagy igény esetén.
A jelenlegi kutatások és felfedezések nagyon ígéretesek, annyiban, hogy egyes akkumulátorgyártók 800 km-es elektromos autók választékát ígérték az évtizedre a lítium levegő akkumulátorának köszönhetően. 2016-ban azonban kevés elektromos autó túllépheti a 400 km-t anélkül, hogy normál használatban töltene.
Az akkumulátorokat gyakran sorba kötik a kívánt akkumulátorfeszültség elérése érdekében.
A rendelkezésre álló áram növelése érdekében lehetőség van a cellák párhuzamos kapcsolatára is.
Az akkumulátor jellemzője tehát a rendelkezésre álló feszültség és / vagy áram növelése annak érdekében, hogy megfeleljen az adott tápegység jellemzőinek .
A két technika kombinációja több elem összekapcsolásával valósítható meg:
Az akkumulátorok összeállításának leírásának egyszerűsítése érdekében egy szokásos jelölést használnak az alábbiak összekapcsolásának jelölésére:
Az akkumulátor-elemeket számos területen használják:
A Bloomberg New Energy Finance szerint Kína termelési kapacitása 2019- ben 217,2 GWh , megelőzve az Egyesült Államokat (49,5 GWh ) és Koreát (23,1 GWh ). Franciaország a 8 th helyzet (1,1 GWh ) köszönhetően a növények Saft és Forsee teljesítmény.
2019-ben az Európai Bizottság 3,2 milliárd eurós állami támogatást ítélt meg egy európai akkumulátor-üzleti projekt létrehozásának támogatására. A cél egy „Airbus elemek” létrehozása, miközben a megnövelt élettartamú és csökkentett környezeti hatású lítium-ion akkumulátorok fejlesztésére összpontosítunk.
Az akkumulátorok feltöltése elengedhetetlen, ha meg akarják őrizni eredeti jellemzőiket. Bizonyos esetekben az akkumulátor töltöttségi szintjét a terhelés nélküli feszültség (terhelés nélküli) mérésével lehet értékelni.
Újabb technikák, például NiMh vagy Lithium esetében bonyolultabb módszerekre van szükség a töltésszint ellenőrzéséhez, amely megfelelő töltők használatát igényli. Ezeknél a technikáknál a töltők a töltési sebességet úgy értékelik, hogy figyelik a töltési feszültség alakulását, és figyelembe veszik a töltési áramot és időt ( vagy ).
Egy ólom - sav akkumulátorral névleges feszültség 12 V :
Lítium-polimer akkumulátorok mindegyik cellájának névleges feszültsége 3,7 V :
Ha a lítium-polimer akkumulátor több cellából áll (gyakori eset), és ajánlott, hogy ne legyen feszültségkülönbség a cellák között, amelyek meghaladják a 0,5 V-ot .
Például DT = 0,01053 T + 0,73671 ólomelemekhez. (DT> 1, ha T> 25 ° C ; DT <1, ha T < 25 ° C ) . Hasonlóképpen, Dch = 20/30 például, ha a névleges töltőáram 20 A, míg a maximális kisütési áram 30 A (gyors töltés esetén).
A nyitott ólomakkumulátorok (targoncák, emelőkosarak stb. ) Élettartama kb. 1500 ciklus. Amint az energiát a normál üzemi ciklusok során tárolják és felszabadítják, a szulfátkristályok fokozatosan felhalmozódnak az elektródákon, megakadályozva az akkumulátor hatékony áramellátását. A kristályok valójában „megfojtják” az akkumulátort. Még a kéntelenítő töltés sem mindig akadályozza meg az akkumulátor cseréjét néhány év múlva.
A szulfatálás az ólom-sav akkumulátor öregedésének egyik oka, amelyet egy bizonyos ideig lemerítettek az újratöltés előtt, de van egy másik öregedési tényező is, amely az akkumulátor töltési / kisütési ciklusai alatt történő átalakulás. pozitív elektróda. Ez PbO 2 ólom-dioxidból áll, amely két különböző formában kristályosodik (α-PbO2 és β-PbO2), amelyek egyik formája kis kristályokból áll, és ciklusok során átalakul a másik formába, beleértve a nagyobb kristályokat is, amelyek a széteső elektróda.
A svéd Intézet Environmental Research (IVL) közzétett egy jelentést 2017-ben a környezeti hatásokra elemek: úgy becsüli, hogy a termelés generál 150-200 kg CO 2kWh teljesítményre ; 30 kWh akkumulátor lenne tehát generál között 4,5 és 6 tonna CO 2míg a Tesla Model S P100D-hez hasonló 100 kWh-os akkumulátor több mint 17 tonna CO 2 -termelésnek felel meg. Az IVL azonban hangsúlyozza az energia-összetétel országonkénti jelentős eltéréseit : 162 kWh villamos energiára van szükség egy gyártott akkumulátor kWh-jára , ami a CO 2 70% -át is jelentheti .a gyártás során kiadták; teljesen szén-dioxid-mentes villamosenergia-keverék mellett, mint Svédországban, ez a szénhatás 60% -kal csökken. Ennek ellenére a maximális autonómia keresése nagy kapacitású akkumulátorokkal jelentősen hozzájárulhat a globális felmelegedéshez.
Az ólomakkumulátorok újrafeldolgozhatók: alkotórészeik nagy része későbbi életkorban újrafelhasználható, például műanyag, sav és ólomlemez. Az újrahasznosító üzemben így a ház műanyagát elválasztják a lemezek ólmától és az elektrolit savjától . Ezután az ólmot megolvasztják egy kemencében és újból felhasználják új lemezek készítéséhez.
Az oldalán lévő műanyag is megolvadt, és új tokok készítésére használják. Végül a kénsavat szabályozzák, mivel ez komoly károkat okozna, ha bejutna a légkörbe. Később új elemek gyártásához is felhasználják.
Így mindent újrahasznosítanak, és a környezetre gyakorolt veszteség nagyon alacsony, feltéve, hogy az erre a célra előírt helyeken kerül elhelyezésre: városházák, hulladéklerakók, autó- vagy ipari berendezésekre szakosodott üzletek, vagy bizonyos fémhulladék-kereskedők. (Térítés ellenében). gondoskodhat róla. Quebecben az ökocentrumok (önkormányzati újrafeldolgozó központok) általában ingyenesen kínálják ezt a szolgáltatást.
A lítium-ion akkumulátorok esetében 2019-ben néhány vállalat, például a SNAM, képes az elemek „több mint 70% -át” újrahasznosítani. A fennmaradó 20-30% "megsemmisül, megégetik, és a végén 2% megmarad, és eltemetik" .
Néhány kínai érdekelt fél az elemek cseréjének megkönnyítése érdekében szabványosítani kívánja az elemeket.