Кулонівський коефіцієнт та енергоефективність з батареєю

Втрати енергії

Усі акумулятори мають втрати. Енергія, що отримується після заряджання, завжди менша за ту, що була вкладена. Паразитна реакція, що відбувається в електрохімічному шарі елемента, перешкоджає досягненню 100-відсоткової ефективності. Надшвидка зарядка та інтенсивне навантаження також знижують енергоефективність. Це також сприяє навантаженню акумулятора, скорочуючи термін служби циклів розрядки/розрядки.

Ефективність акумуляторів набирає обертів. Це особливо важливо для великих акумуляторних систем в електромобілях, системах накопичення енергії (ESS) та супутниках. Коефіцієнт корисної дії зазвичай вимірюється кулонівською ефективністю. Кулон — це одиниця електричного заряду. Один кулон дорівнює одній ампер-секунди (1 Ас).

Кулонівська ефективність

Кулонівський коефіцієнт корисної дії (ККД), який також називають фарадеївським коефіцієнтом корисної дії або коефіцієнтом корисної дії за струмом, описує коефіцієнт заряджання, за допомогою якого електрони переносяться в акумуляторах. ККД – це відношення загального заряду, що витягується з акумулятора, до загального заряду, що подається в акумулятор протягом повного циклу.

ККД літій-іонних акумуляторів

Літій-іонні акумулятори мають один із найвищих показників CE серед акумуляторних батарей. Вони забезпечують ефективність, що перевищує 99 відсотків. Однак це можливо лише за умови заряджання помірним струмом та за низьких температур. Надшвидке заряджання знижує CE через втрати, спричинені прийняттям заряду та нагріванням, як і дуже повільне заряджання, під час якого відбувається саморозряд.

Акумулятори LiFePO4

Надійні літій-залізо-фосфатні акумулятори для сонячних та резервних систем.

LiFePO4 Sacred Sun SCIFP1250 (12В, 50Аг)

Компактний акумулятор із вбудованим BMS для безпечної роботи у сонячних та резервних системах.

Купити

 LiFePO4 Victron Lithium SuperPack 12.8В 100Аг

Сучасна літій-залізо-фосфатна батарея (LiFePO4) з вбудованим BMS і захистом від перевантаження

Купити

LiFePO4 Victron Smart Battery 12.8V/100Ah 

 Високоякісне джерело енергії з довгим терміном служби, високою безпекою та сумісністю з екосистемою Victron Energy

Купити

Подивитися більше

Кулонівський ККД літій-іонних акумуляторів покращується з циклами розрядки/зарядки. Щоб довести це, літій-іонні акумулятори Panasonic, E-one Moli, Sony, LG та Samsung у форматі 18650 були піддані циклам розрядки/зарядки. Деякі елементи починали з кулонівського ККД 99,1% і покращували його до 99,5% після 15 циклів. Деякі починали з 99,5% і досягали 99,9% після 30 циклів. Стабільність результатів при повторних тестах була високою, що свідчить про те, що літій-іонні акумулятори є дуже стабільною системою розрядки/зарядки.

Свинцево-кислотні та нікелеві акумулятори

Свинцево-кислотні акумулятори мають нижчий показник CE приблизно 90 відсотків, а нікелеві акумулятори, як правило, ще нижчі. При швидкому заряді NiCd та NiMH можуть досягати 90 відсотків, але повільний заряд знижує цей показник приблизно до 70 відсотків. Нижча чутливість до заряду, коли стан заряду перевищує 70 відсотків, та саморозряд, який збільшується, коли акумулятор нагрівається ближче до кінця заряду, є факторами, що сприяють низькому CE. Найкраща ефективність усіх акумуляторів досягається в середньому діапазоні станів заряду від 30 до 70 відсотків. Усі акумуляторні системи забезпечують унікальні значення CE, які змінюються залежно від швидкості заряду та температури. Вік також відіграє певну роль.

Свинцево-кислотні акумулятори AGM/GEL

Надійні свинцево-кислотні акумулятори для максимальної ефективності роботи

Акумулятор Victron 12V/110Ah GEL Deep Cycle

 Є ідеальним вибором для застосувань, що вимагають надійного, довговічного і глибоко розрядного джерела живлення

Купити

Акумулятор Victron AGM Super Cycle 12V 125Ah (M8)

Завдяки технологіям електрохімії, цей акумулятор витримує до 300 циклів розряду до 100%, що робить його відмінним для автономних електричних систем

Купити

AGM акумулятор BB Battery MPL55-12 (12В 55Аг)

 AGM VRLA батарея з високим струмом розряду, спеціально розроблена для критичних навантажень у системах ДБЖ, телекомунікаціях та енергетиці.

Купити

Подивитися більше

Вольтаїчна ефективність

Вольтаїчна ефективність – це ще один спосіб вимірювання ефективності акумулятора, який являє собою відношення середньої напруги розряду до середньої напруги заряду. Втрати виникають тому, що напруга заряду завжди вища за номінальну напругу, що активує хімічну реакцію всередині акумулятора.

Енергоефективність

Хоча кулонівський ККД літій-іонних акумуляторів зазвичай перевищує 99 відсотків, енергоефективність того ж акумулятора має нижче число та пов'язана з швидкістю заряду та розряду (C-швидкість) . При 20-годинній швидкості заряду 0,05C енергоефективність становить високі 99 відсотків. При 0,5C цей показник падає приблизно до 97 відсотків і ще більше зменшується при 1C. У реальному світі кажуть, що Tesla Roadster має енергоефективність 86 відсотків. Надшвидка зарядка новіших електромобілів негативно вплине на енергоефективність, а також на термін служби акумулятора.