什么是飞轮电池?未来可能取代化学电池吗?
来源:宝鄂实业
2019-05-30 10:43
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说起物理电池,不得不提到飞轮电池。飞轮电池是20世纪90年代才提出的新概念电池,它突破了化学电池的局限,用物理方法实现储能。众所周知,当飞轮以一定角速度旋转时,它就具有一定的动能。飞轮电池正是以其动能转换成电能的,此原理就好比在汽车上安一个风车。它与化学电池不同,物理电池通过物理作用提供使发电设备中的线圈旋转的动力,从而进行发电。物理电池有很多的种类,其原理共通,一般都是通过物理作用使得线圈旋转,线圈切割磁感应线,从而在其内产生电流。
飞轮电池相比化学电池各性能指标并不差,据悉其储能密度可达100~200wh/kg,功率密度可达5000~l0000w/kg,同时能量的转换率比传统内燃机要高出近一倍,相比化学电池又没有温度的影响,在后期的应用上完全可以忽略材料、成本的问题。
但是,小编注意到一个问题,如果飞轮一旦充电,就会不停转动下去。当我不用电时,飞轮还在那里转动,过多的做功势必会产生多余的能量消耗。例如给一辆飞轮电池汽车充电后,该汽车可以行驶三小时,但是实际汽车走了两个小时,剩余的半小时怎么办?不过,也有人说,飞轮空转时,由于没有负载,能量损失不会太大,比目前存放一段时间不用的蓄电池损失的能量还要小。如果静止不动,几乎没有能量损失。所以目前提出的解决办法是给飞轮电池配备化学充电电池,当不需要用电时,可把飞轮转动的电能充进化学电池中。但是给飞轮电池配备化学电池带来的问题是,增加了汽车或设备的重量。
就飞轮电池来说,在结构上的确可以按照物理电池来进行划分。但是,如果控制飞轮的工作还需要其他电驱动介入,那在一定意义上相当于画蛇添足,所以物理电池说是电池,但是这种结构方式用于电机才是最佳的选择。
·有趣的生物电池取代化学电池的可能性有多大?
提到生物电池,可能多数网友在上学的时候多少有所接触。在生物课上,水果电池会让我们觉得它很有趣,用几根导线随便一插就能发电。其实生物电池是指将生物质能直接转化为电能的装置,由于万物的能量皆来自太阳能,所以从原理上来讲,生物质能能够直接转化为电能主要是因为生物体内存在与能量代谢关系密切的氧化还原反应。这些氧化还原反应彼此影响,互相依存,形成网络,进行生物的能量代谢。
最近在刚上的热门电影《流浪地球》里,载人太空舱的生活系统是一个除了太阳光外,在各种环境下是密闭状态。结果太阳光就成了整个飞船所用的电能和人体消耗的各种能量的供应者,此时生物电池一方面可提供电能给通信设备和控制设备使用,另一方面也输出供饮用的新鲜水和作为空气成分供呼吸用的氧气。宇宙飞行员呼出的二氧化碳、排泄出的废物和尿液再供给光合作用转换器和生物电池,因此,空气、水和其它物质以至人的排泄物都要得到一次又一次的反复利用,而生物电池正是在这种生态循环中能够发挥其巨大作用的。
小结:早在前些年,有人就建议用菜籽油充当驱动燃料,而且这一试验在国内外也都进行着测试,所以就目前来看,生物电池在未来有着非常可观的前景,只是目前技术还没有开发出来,如果尽早能够解决生物能源的转化率问题,在不久的将来,生物电池取代化学电池并非不可能的。
编辑总结:其实当下一直在呼吁全民为打赢蓝天保卫战而奋斗,其实换一个角度进行思考,这又何尝不是一场能源保卫战呢?在不久的将来,越来越多新的科研尝试将逐渐展开,对于目前电池的这三大类型,如果做为动力电池进行使用,化学电池基于之前的基础有着绝对的优势,如果能够增加能量密度,获得更高的续航里程,毫无疑问将是无可替代的;对于物理电池,就目前来看发展起来是最为困难的,所以应用到汽车上,目前也只是假想;对于生物电池,随着科学技术的飞跃发展,小编觉得完全可以结合其优点,与汽车相结合,同时尽快脱离试验阶段,并且大批量地研制出来,为整个汽车行业进行服务。
飞轮电池相比化学电池各性能指标并不差,据悉其储能密度可达100~200wh/kg,功率密度可达5000~l0000w/kg,同时能量的转换率比传统内燃机要高出近一倍,相比化学电池又没有温度的影响,在后期的应用上完全可以忽略材料、成本的问题。
但是,小编注意到一个问题,如果飞轮一旦充电,就会不停转动下去。当我不用电时,飞轮还在那里转动,过多的做功势必会产生多余的能量消耗。例如给一辆飞轮电池汽车充电后,该汽车可以行驶三小时,但是实际汽车走了两个小时,剩余的半小时怎么办?不过,也有人说,飞轮空转时,由于没有负载,能量损失不会太大,比目前存放一段时间不用的蓄电池损失的能量还要小。如果静止不动,几乎没有能量损失。所以目前提出的解决办法是给飞轮电池配备化学充电电池,当不需要用电时,可把飞轮转动的电能充进化学电池中。但是给飞轮电池配备化学电池带来的问题是,增加了汽车或设备的重量。
就飞轮电池来说,在结构上的确可以按照物理电池来进行划分。但是,如果控制飞轮的工作还需要其他电驱动介入,那在一定意义上相当于画蛇添足,所以物理电池说是电池,但是这种结构方式用于电机才是最佳的选择。
·有趣的生物电池取代化学电池的可能性有多大?
提到生物电池,可能多数网友在上学的时候多少有所接触。在生物课上,水果电池会让我们觉得它很有趣,用几根导线随便一插就能发电。其实生物电池是指将生物质能直接转化为电能的装置,由于万物的能量皆来自太阳能,所以从原理上来讲,生物质能能够直接转化为电能主要是因为生物体内存在与能量代谢关系密切的氧化还原反应。这些氧化还原反应彼此影响,互相依存,形成网络,进行生物的能量代谢。
最近在刚上的热门电影《流浪地球》里,载人太空舱的生活系统是一个除了太阳光外,在各种环境下是密闭状态。结果太阳光就成了整个飞船所用的电能和人体消耗的各种能量的供应者,此时生物电池一方面可提供电能给通信设备和控制设备使用,另一方面也输出供饮用的新鲜水和作为空气成分供呼吸用的氧气。宇宙飞行员呼出的二氧化碳、排泄出的废物和尿液再供给光合作用转换器和生物电池,因此,空气、水和其它物质以至人的排泄物都要得到一次又一次的反复利用,而生物电池正是在这种生态循环中能够发挥其巨大作用的。
小结:早在前些年,有人就建议用菜籽油充当驱动燃料,而且这一试验在国内外也都进行着测试,所以就目前来看,生物电池在未来有着非常可观的前景,只是目前技术还没有开发出来,如果尽早能够解决生物能源的转化率问题,在不久的将来,生物电池取代化学电池并非不可能的。
编辑总结:其实当下一直在呼吁全民为打赢蓝天保卫战而奋斗,其实换一个角度进行思考,这又何尝不是一场能源保卫战呢?在不久的将来,越来越多新的科研尝试将逐渐展开,对于目前电池的这三大类型,如果做为动力电池进行使用,化学电池基于之前的基础有着绝对的优势,如果能够增加能量密度,获得更高的续航里程,毫无疑问将是无可替代的;对于物理电池,就目前来看发展起来是最为困难的,所以应用到汽车上,目前也只是假想;对于生物电池,随着科学技术的飞跃发展,小编觉得完全可以结合其优点,与汽车相结合,同时尽快脱离试验阶段,并且大批量地研制出来,为整个汽车行业进行服务。