چگالی انرژی حجمی به میزان انرژی ذخیره شده در فضای معین اشاره دارد و این عامل در طراحی و استفاده از باتریها، به ویژه در هواپیماهای برقی و خودروهای برقی، اهمیت فزایندهای پیدا میکند. در این وسایل نقلیه، باتریها ممکن است نیمی از بدنه را اشغال کنند و به همین دلیل، بهینهسازی چگالی انرژی حجمی میتواند تأثیر زیادی بر عملکرد و کارایی آنها داشته باشد. در این مقاله از کنسل باتری، به بررسی چگونگی قرار دادن سلولها نزدیک به هم و تأثیر آن بر بهبود چگالی حجمی خواهیم پرداخت.
فشردهتر کردن سلولها و تأثیر آن
باتریهای لیتیوم یونی از نظر چگالی انرژی حجمی، از گزینههای دیگر بسیار پیشرفتهتر هستند. با این حال، پیش از این به میزان اتلاف انرژی در هنگام تجمع آنها توجه نکرده بودیم.
فناوری باتری لیتیوم یونی به دلیل برخی حوادث گرمایی ناگهانی و غیرمنتظره، تا حدودی با چالشهایی مواجه شده است. اما پیشگامان این صنعت با اختصاص فضای بیشتر برای سیستمهای خنککننده پیشرفته که اندازه باتری را افزایش میدهند، به این مشکل پاسخ دادهاند. این سیستمها به ویژه در باتری یو پی اس و باتری 12 ولت یو پی اس اهمیت دارند، زیرا نیاز به ایمنی و کارایی در این نوع باتریها بسیار بالاست.
چالشهای فضای اضافی
فضای اضافی که برای سیستمهای خنککننده اختصاص داده میشود، با هزینهای همراه است. چگالی باتری به لحاظ حجم، رقابتپذیری گزینههای دیگر را افزایش میدهد. یک شرکت نوپای آمریکایی به نام آلسیم انرژی، بر اساس مقالهای که پیشتر به آن اشاره کردیم، از این فرصت استفاده میکند.
آیا فناوری باتری اکسید فلزی آنها میتواند مشکل را حل کند؟ شرکت نوپا بهطور قابل درکی در مورد جزئیات باتری اکسید فلزی کمحجمتر خود محتاط است. هرچند میدانیم که یکی از الکترودها از دیاکسید منگنز استفاده میکند و الکترولیت آن آبی و در نتیجه غیرقابل اشتعال است. این ویژگیها میتواند به کاهش خطرات ناشی از آتشسوزی کمک کند، به ویژه در باتریهای یو پی اس که در شرایط بحرانی به کار میروند.
آینده باتریهای اکسید فلزی
به گفتهی سازنده، نتیجهی کار، باتریای فشرده است که از نظر چگالی انرژی در واحد حجم با باتریهای لیتیوم-یون رقابت میکند. بنابراین، نیاز کمتر به تجهیزات ایمنی میتواند آن را برای ذخیرهسازی انرژی در مقیاس شبکه نیز مناسب کند. این نوآوریها میتوانند به بهبود عملکرد باتریهای 12 ولت یو پی اس و دیگر سیستمهای ذخیرهسازی انرژی کمک کنند.
خرید باتری یو پی اس با طول عمر بالا و گارانتی واقعی – تجربهای بیوقفه از اطمینان
جدول مقایسه ویژگیهای باتریهای یو پی اس و باتریهای لیتیوم یونی
| ویژگی | باتریهای یو پی اس | باتریهای لیتیوم یونی |
|---|---|---|
| چگالی انرژی حجمی | معمولاً پایینتر | بالاتر از سایر گزینهها |
| ایمنی | نیاز به تجهیزات ایمنی بیشتر | خطر گرمای بیش از حد، نیاز به خنککننده |
| عمر مفید | معمولاً کمتر (3-5 سال) | معمولاً بیشتر (8-15 سال) |
| زمان شارژ | زمان شارژ طولانیتر | زمان شارژ سریعتر |
| وزن | معمولاً سنگینتر | سبکتر و فشردهتر |
| کاربرد | مناسب برای پشتیبانی برق اضطراری | مناسب برای وسایل نقلیه و ذخیرهسازی انرژی |
| قیمت | معمولاً ارزانتر | معمولاً گرانتر |
نتیجهگیری
در نهایت، چگالی انرژی حجمی و بهینهسازی طراحی باتریها، به ویژه در زمینه باتریهای یو پی اس و باتری یو پی اس 12 ولت، میتواند تأثیر زیادی بر آینده انرژیهای تجدیدپذیر و کاهش خطرات ناشی از آتشسوزی داشته باشد. با پیشرفت فناوری و نوآوریهای جدید، میتوان امیدوار بود که این چالشها به زودی حل شوند و به توسعه پایدار انرژی کمک کنند.
