(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Как устроена алюминиевая батарея отопления


устройство, конструкция в разрезе, комплектующие батарей, крепления и краны, как они устроены

Преимущество алюминиевых батарей перед аналогами заключается в высокой теплоотдаче, небольшой стоимости, разнообразии форм.

Подобные типы батарей отопления отличаются особой конструкцией и внутренним устройством.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Как устроены алюминиевые радиаторы отопления

По конструкции различают цельный и секционный вариант. Первый изготавливается из профильных пластин, сделанных по технологии экструзии, что повышает пластичность.

Полученные части сваривают, создавая полноценную батарею. Это делает её прочной. Предварительно внутреннюю сторону покрывают полимером, снижающим шанс образования течи.

Секции делают по очереди, затем соединяя. Чистый металл используют редко: алюминий сплавляют с кремнием, цинком, иногда титаном. Эти вещества повышают прочность, снижают риск разрыва и образования коррозии. В качестве герметика применяют силикаты. Как и цельные, изнутри устройство покрывают специальной жидкостью для защиты от высокого давления.

По способу изготовления выделяют алюминиевые радиаторы трёх типов: лит

Как работают литий-ионные батареи | HowStuffWorks

Литий-ионные аккумуляторные батареи

бывают разных форм и размеров, но все они выглядят примерно одинаково внутри. Если бы вы разобрали аккумуляторную батарею ноутбука (то, что мы НЕ рекомендуем из-за возможности короткого замыкания аккумулятора и возникновения пожара), вы бы обнаружили следующее:

  • Литий-ионные элементы могут быть либо цилиндрическими батареями, которые почти идентичны элементам AA, либо они могут быть призматическими , что означает, что они имеют квадратную или прямоугольную форму. Компьютер, который включает:
  • Одна или несколько температур датчики для контроля температуры батареи
  • Схема преобразователя и регулятора для поддержания безопасных уровней напряжения и тока
  • Экранированный разъем для ноутбука , который позволяет питанию и информации поступать в аккумуляторный блок и из него
  • A отвод напряжения , который контролирует энергоемкость отдельных ячеек в аккумуляторном блоке
  • Монитор состояния заряда аккумулятора , который представляет собой небольшой компьютер, который обрабатывает весь процесс зарядки, чтобы обеспечить максимально быструю и полную зарядку аккумуляторов.

Если аккумулятор слишком нагревается во время зарядки или использования, компьютер отключит подачу питания, чтобы попытаться остыть. Если вы оставите свой ноутбук в очень жаркой машине и попытаетесь использовать его, этот компьютер может не дать вам включиться, пока все не остынет. Если элементы когда-либо полностью разряжаются, аккумуляторная батарея отключится из-за разрушения элементов. Он также может отслеживать количество циклов зарядки / разрядки и отправлять информацию, чтобы индикатор заряда батареи ноутбука мог сказать вам, сколько заряда осталось в аккумуляторе.

Объявление

Это довольно сложный маленький компьютер, питающийся от батарей. Такое энергопотребление является одной из причин, по которой литий-ионные батареи теряют 5 процентов своей мощности каждый месяц, когда они простаивают.

Литий-ионные элементы

Как и у большинства батарей, у вас металлический корпус. Здесь особенно важно использование металла, потому что аккумулятор находится под давлением. Этот металлический корпус имеет какое-то чувствительное к давлению вентиляционное отверстие .Если аккумулятор когда-либо станет настолько горячим, что может взорваться от избыточного давления, это отверстие сбросит дополнительное давление. Батарея, вероятно, впоследствии станет бесполезной, так что этого следует избегать. Отверстие строго предусмотрено в качестве меры безопасности. Так же и переключатель с положительным температурным коэффициентом (PTC) , устройство, которое должно предохранять аккумулятор от перегрева.

Этот металлический футляр содержит длинную спираль, состоящую из трех спрессованных вместе тонких листов:

  • A Положительный электрод
  • A Отрицательный электрод
  • A сепаратор

Внутри корпуса эти листы погружены в органический растворитель, который действует как электролит.Эфир - один из распространенных растворителей.

Сепаратор представляет собой очень тонкий лист пластика с микроперфорацией. Как следует из названия, он разделяет положительный и отрицательный электроды, позволяя ионам проходить через них.

Положительный электрод изготовлен из оксида лития-кобальта или LiCoO 2 . Отрицательный электрод выполнен из углерода. Когда батарея заряжается, ионы лития перемещаются через электролит от положительного электрода к отрицательному и присоединяются к углю.Во время разряда ионы лития возвращаются в LiCoO 2 из углерода.

Движение этих ионов лития происходит при довольно высоком напряжении, поэтому каждая ячейка производит 3,7 вольт. Это намного выше 1,5 В, типичных для обычных щелочных элементов AA, которые вы покупаете в супермаркете, и помогает сделать литий-ионные батареи более компактными в небольших устройствах, таких как сотовые телефоны. См. Раздел «Как работают батареи» для получения подробной информации о различном химическом составе батарей.

Мы рассмотрим, как продлить срок службы литий-ионной батареи, и выясним, почему они могут взорваться в следующий раз.

.

Новая алюминиевая воздушная батарея может пройти мимо литий-ионной, работает на воде

Этот сайт может получать партнерские комиссионные за ссылки на этой странице. Условия эксплуатации.

В связи с развитием аккумуляторных технологий мир испытывает любовь-ненависть к литий-ионным батареям. С одной стороны, прорывы в дизайне и конструкции литий-ионных аккумуляторов стали причиной появления Tesla Model S, новых установок, исследований в области экологически чистой энергии и современного смартфона.С другой стороны, литий-ионные ограничения являются причиной того, что большинство электромобилей имеют дальность действия 40-60 миль, Model S стоит более 80 000 долларов и почему ваш смартфон не может работать весь день без подзарядки. Несмотря на все свои обещания и возможности, литий-ионный аккумулятор имеет ограниченную долгосрочную полезность - вот почему новый анонс от Fuji Pigment так интересен. Компания заявляет, что ее новые алюминиево-воздушные батареи могут работать до двух недель и заправляться обычной водой.

Принцип работы алюминиево-воздушной батареи

Во-первых, некоторые основы.Проблема с аккумуляторной технологией не в том, сможем ли мы создать более совершенные батареи - как показано в таблице ниже, мы можем создать батареи, которые выдувают традиционные литий-ионные из воды. Имейте в виду, что приведенная ниже диаграмма является экспоненциальной, что означает, что технология топливных элементов имеет в 10 раз большую плотность энергии, чем типичная ионно-литиевая батарея.

Различные батареи типа «металл-воздух», включая воздушно-цинковые, алюминиево-воздушные и литий-воздушные, обладают одной из самых высоких плотностей энергии, которые только можно создать.В частности, трудности с конструкцией алюминий-воздух заключались в быстрой деградации анода и, в ранних моделях Al-Air, в выделении газообразного водорода.

В новом объявлении Fuji Pigment неоднократно упоминается работа Рёхэя Мори, и, хотя упомянутые статьи не доступны бесплатно, их рефераты доступны в Интернете. Все исследования, о которых идет речь, направлены на улучшение характеристик воздушно-алюминиевых батарей при одновременном продлении их срока службы - как правило, растворы алюмо-воздушные начинают разлагаться сразу после первого цикла зарядки.Согласно работе Мори, создание вторичной алюминиево-воздушной батареи рядом с первичной буферизовало накопление побочных продуктов, которые обычно мешают батарее работать должным образом в течение длительного времени.

«Возможность подзарядки» алевоздушных батарей требует пояснений. Воздушно-воздушные батареи являются первичными элементами, что означает, что их нельзя заряжать обычными средствами. Поскольку алюминиевый анод расходуется при контакте с кислородом, в качестве побочного продукта образуется гидратированный алюминий. Этот материал можно переработать и использовать для создания нового алюминиевого анода, поэтому батареи называют перезаряжаемыми.Периодически алюминиевый анод придется заменять - неясно, как часто батарея Fuji Pigment будет нуждаться в таком обслуживании.

Может ли Аль-Аир стать следующим большим достижением?

Новые аккумуляторные технологии и анонсы - пруд пруди, но есть основания полагать, что работоспособная технология Al-air может быть внедрена в течение следующих 2-5 лет. Множество производителей работают над коммерциализацией конструкций (Alcoa стала партнером Phinergy в 2013 году с планами на дебют в 2017 году), а алюминия много и он относительно дешев.Воздушно-воздушные батареи на самом деле использовались в специализированных военных приложениях в течение многих лет, что важно - это означает, что есть уже существующий опыт и известные характеристики, которые можно использовать для создания дополнительной емкости.

Тем не менее, есть вопросы. Раствор гидратированного оксида алюминия, полученный во время нормальной работы батареи, необходимо будет каким-то образом переработать, неясно, является ли пресная вода таким же эффективным водным раствором, как и соленая (это означает, что может быть особая потребность в одном конкретном виде раствора).Окончательная цена также неизвестна, хотя предыдущие оценки оценивали стоимость системы воздух-воздух примерно в 1,1 доллара за кг алюминиевого анода. Это не было дано в точных терминах относительно стоимости бензина (и вес алюминиевого анода в этих батареях неизвестен), но команда, проводившая этот анализ, отметила, что правильная переработка поставит Al-воздух в тот же диапазон затрат, что и обычные двигатели внутреннего сгорания.

Fuji Pigment заявила, что намерена коммерциализировать эту технологию уже в этом году, а это означает, что к 2016 году мы сможем увидеть тестовые демонстрации и доказательства концепции.Еще предстоит увидеть, будут ли производители автомобилей использовать эту технологию - автомобильные компании, как правило, консервативны, и Tesla уже внесла свой вклад в дальнейшее использование литий-ионной технологии.

Теперь читайте: Стэнфорд создает литиевую батарею «Святой Грааль», которая может утроить срок службы смартфона и электромобиля

.

Как работают радиаторы | HowStuffWorks

Тепло может передаваться тремя способами: конвекцией, излучением и теплопроводностью. Проводимость - это способ передачи тепла в твердом теле и, следовательно, способ его передачи в радиаторе. Проводимость возникает, когда два объекта с разной температурой контактируют друг с другом. В точке встречи двух объектов более быстро движущиеся молекулы более теплого объекта врезаются в более медленные молекулы более холодного объекта.Когда это происходит, более быстро движущиеся молекулы от более теплого объекта передают энергию более медленным молекулам, которые, в свою очередь, нагревают более холодный объект. Этот процесс известен как теплопроводность , - это то, как радиаторы отводят тепло от процессора компьютера.

Радиаторы обычно изготавливаются из металла, который служит проводником тепла, отводящим тепло от процессора. Однако у каждого типа металла есть свои плюсы и минусы. Во-первых, каждый металл имеет разный уровень теплопроводности.Чем выше теплопроводность металла, тем эффективнее он передает тепло.

Объявление

Одним из наиболее распространенных металлов, используемых в радиаторах, является алюминий. Алюминий имеет теплопроводность 235 Вт на Кельвин на метр (Вт / м · К). (Число теплопроводности, в данном случае 235, относится к способности металла проводить тепло. Проще говоря, чем выше показатель теплопроводности металла, тем больше тепла может проводить металл.) Алюминий также дешев в производстве и имеет небольшой вес. Когда прикреплен радиатор, его вес создает определенную нагрузку на материнскую плату, для которой материнская плата предназначена. Тем не менее, легкий алюминиевый корпус полезен тем, что добавляет небольшой вес и нагрузку на материнскую плату.

Медь - один из лучших и наиболее распространенных материалов, используемых для изготовления радиаторов. Медь имеет очень высокую теплопроводность - 400 Вт / мК. Однако он тяжелее алюминия и дороже.Но для операционных систем, требующих значительного отвода тепла, часто используется медь.

Так куда же девается тепло, когда оно отводится от процессора через радиатор? Вентилятор внутри компьютера перемещает воздух через радиатор и выходит из компьютера. У большинства компьютеров также есть дополнительный вентилятор, установленный непосредственно над радиатором, чтобы помочь должным образом охладить процессор. Радиаторы с этими дополнительными вентиляторами называются активными радиаторами , а радиаторы с одним вентилятором называются пассивными радиаторами .Наиболее распространенным вентилятором является корпусный вентилятор , который забирает холодный воздух снаружи компьютера и продувает его через компьютер, вытесняя горячий воздух сзади.

.

Новый катализатор для высокоэнергетических алюминиево-воздушных батарей

Новый тип алюминиево-воздушной аккумуляторной батареи, более энергоэффективный, чем существующие LIB. Кредит: UNIST

Недавнее исследование, проведенное совместно с UNIST, представило новую технологию аккумуляторов для электромобилей (EV), которая более энергоэффективна, чем бензиновые двигатели. Новая технология предполагает замену аккумуляторных блоков вместо их зарядки, минуя проблемы медленной зарядки существующих аккумуляторных технологий для электромобилей.Он также обеспечивает легкие источники энергии с высокой плотностью энергии с небольшим риском возгорания или взрыва. Этот прорыв был осуществлен профессором Джефилом Чо и его исследовательской группой в Школе энергетики и химической инженерии UNIST. Их результаты были опубликованы в Nature Communications .

Исследователи разработали новый тип алюминиево-воздушной батареи для электромобилей.Новая батарея превосходит существующие литий-ионные батареи с точки зрения более высокой плотности энергии, более низкой стоимости, более длительного срока службы и более высокой безопасности. Алюминиево-воздушные батареи являются первичными элементами, что означает, что их нельзя заряжать обычными средствами. В электромобилях они вырабатывают электричество, заменяя алюминиевую пластину и электролит. Учитывая фактическую плотность энергии бензина и алюминия одинакового веса, алюминий превосходит.

«Бензин имеет плотность энергии 1700 Втч / кг, в то время как батарея с воздушно-алюминиевым потоком имеет гораздо более высокую плотность энергии - 2500 Втч / кг со сменным электролитом и алюминием», - говорит профессор Чо.«Это означает, что из 1 кг алюминия мы можем построить аккумулятор, который позволяет электромобилю проехать до 700 км».

Новая батарея работает так же, как металл-воздушные батареи, вырабатывая электричество в результате реакции кислорода воздуха с алюминием. Металло-воздушные батареи, особенно алюминиево-воздушные батареи, привлекли большое внимание как батареи следующего поколения из-за их более высокой плотности энергии, чем у LIB. Действительно, батареи, в которых используется алюминий, легкий металл, легче, дешевле и имеют большую емкость, чем традиционные LIB.

Несмотря на высокую плотность энергии, воздушно-алюминиевые батареи не получили широкого распространения из-за проблем, связанных с высокой стоимостью анода и удалением побочных продуктов при использовании традиционных электролитов. Профессор Чо решил эту проблему, разработав алюминиево-воздушную батарею на основе потока, чтобы облегчить побочные реакции в элементе, где электролиты могут непрерывно циркулировать.

В ходе исследования группа исследователей подготовила архитектуру нанопластин из манганата серебра, опосредованную затравками серебра, для реакции восстановления кислорода (ORR).Они обнаружили, что атом серебра может мигрировать в имеющуюся кристаллическую решетку и перестраивать структуру оксида марганца, создавая тем самым многочисленные поверхностные дислокации. Благодаря повышенной долговечности и плотности энергии, команда ожидает, что их система аккумуляторной батареи с алюминиевым потоком воздуха потенциально может вывести на дорогу больше электромобилей с большей дальностью полета и существенно меньшим весом с нулевым риском взрыва.

«Эта инновационная стратегия предотвратила осаждение твердого побочного продукта в ячейке и растворение драгоценного металла в воздушном электроде», - говорит Джэчан Рю, первый автор исследования.«Мы считаем, что наша система AAFB может стать рентабельной и безопасной системой преобразования энергии следующего поколения».

Разрядная емкость алюминиевых воздушных батарей в 17 раз больше, чем у обычных алюминиевых воздушных батарей. Кроме того, производительность недавно разработанных катализаторов на основе оксида серебра и марганца была сопоставима с мощностью традиционных платиновых катализаторов (Pt / C). Поскольку серебро в 50 раз дешевле платины, оно также конкурентоспособно по цене.


Тушение пожаров до их начала - как солевой раствор проверяет безопасность литий-металлических батарей
Дополнительная информация: Джэчан Рю и др., Посевная реконструкция нанопластин манганата серебра в атомном масштабе для восстановления кислорода в высокоэнергетических батареях с алюминиевым потоком воздуха, Nature Communications (2018).DOI: 10.1038 / s41467-018-06211-3 Предоставлено Ульсанский национальный институт науки и технологий

Ссылка : Новый катализатор для высокоэнергетических алюминиево-воздушных батарей (15 октября 2018 г.) получено 13 сентября 2020 с https: // физ.org / news / 2018-10-Catalyst-High-Energy-Aluminium-Air-Battery.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

Смотрите также