Jak długo trwa najdłuższa żywotność akumulatora?

Energia elektryczna jest niezbędną formą energii w rozwoju współczesnej cywilizacji, dlatego baterie stały się niezbędną koniecznością w produkcji i życiu człowieka.

Bateria w wąskim znaczeniu odnosi się do urządzenia, które może przekształcić energię chemiczną w energię elektryczną. Do tej kolumny należą wszystkie baterie używane w życiu codziennym, jak na przykład najpopularniejsza bateria sucha, czyli bateria manganowo-cynkowa. Oprócz akumulatorów niklowo-kadmowych, akumulatorów niklowo-wodorowych i akumulatorów kwasowo-aluminiowych do samochodów itp.

Uogólniona bateria odnosi się do „urządzenia, które może przechowywać energię elektryczną w innych formach i które można ponownie przekształcić w energię elektryczną”. Na przykład akumulator jądrowy stosowany w niektórych statkach kosmicznych to urządzenie, które może przekształcić energię jądrową w energię elektryczną. Ponadto istotę budowy elektrowni szczytowo-pompowych na niektórych polach można również uznać za alternatywną formę ogniwa gigantycznego. Tak zwana elektrownia szczytowo-pompowa wykorzystuje do jej magazynowania nadmiarowe elektryczne pompy wodne i uwalnia szczytowe zapotrzebowanie oraz porę suchą do wytwarzania energii z wody magazynowanej.

Konwencjonalne akumulatory chemiczne przechowują energię elektryczną w postaci formacji chemicznej, baterie jądrowe przechowują energię elektryczną w postaci energii jądrowej, a elektrownie szczytowo-pompowe magazynują energię elektryczną w postaci potencjalnej energii grawitacyjnej. Mówiąc najogólniej, są to w istocie baterie.

Jeśli chodzi o baterie, najważniejsza jest jedna rzecz: żywotność baterii. Powodem, dla którego ludzie wynaleźli baterię, jest nie tylko przechowywanie energii, ale także dostarczanie energii do urządzeń elektrycznych w dowolnym miejscu i czasie. Jeśli żywotność baterii litowej jest bardzo krótka i wkrótce się rozładuje, musi to być niewygodne. Wierzę, że wszyscy to wiemy. Obecny czas pracy baterii faktycznie odbiega od naszych potrzeb. Małe telefony komórkowe są trudne w obsłudze bez stacji ładowania, a nowe pojazdy napędzane tego rodzaju energią również borykają się z podobnymi trudnościami. Poprawa żywotności baterii stała się pilną potrzebą.

Czy wiesz, jaka jest najtrwalsza bateria? Możesz pomyśleć o baterii nuklearnej, ale nie, bateria nuklearna zainstalowana na Voyagerze 2 wytrzymała ponad 40 lat, ale bateria o najdłuższym czasie działania nie jest baterią jądrową, ale baterią chemiczną.

Czy akumulatory wykorzystujące energię chemiczną mogą być używane dłużej niż 40 lat? Tak, może i istnieje duża luka. Najdłuższą baterią w historii była bateria zegarowa Oxford. „Bateria Oxford Bell” składa się z szeregu suchych stosów i pary dzwonków. Następne dwa suche stosy mają zegar i metalową kulkę pomiędzy dwoma zegarami. Kiedy dzwonek metalowej kuli znajdzie się po drugiej stronie tej samej siły odpychania ładunku, gdy druga strona zderzy się z nim, nastąpi przeniesienie ładunku. Siła odpychania ponownie odpycha kulkę, a dzwonek zadzwoni w zależności od ciągłego zasilania.

Jak powstała bateria do dzwonów Oxford? Pewnego dnia w 1840 roku Robert Walker, profesor fizyki na Uniwersytecie Oksfordzkim, kupił to urządzenie od producenta przyrządów i położył je na półce w korytarzu laboratorium Clarendon na Uniwersytecie Oksfordzkim.

Co zaskakujące, trzy lata, pięć lat i dziesięć lat później dzwonek nadal dzwoni, a zasilanie nie zostało wyczerpane. Ludzie są bardzo ciekawi, kiedy zatrzyma się dzwon, więc czekają latami. Wreszcie, 180 lat później, dzwon Clarendon Laboratory na korytarzu Uniwersytetu Oksfordzkiego nadal bije i nie widać oznak osłabienia. Nikt nie wie, jak długo będzie dzwonił i możemy nie być w stanie poczekać, aż przestanie. Co zatem znajduje się w tych dwóch suchych reaktorach, co potwierdza 180-letnie dzwonienie?

Wewnętrzna struktura suchego stosu baterii Oxford Bell pozostaje tajemnicą. Nikt tego nie wie, bo jest tak stary, że nikt nie spodziewa się, że będzie tak długo służył, więc nikt nie zapytał producenta instrumentu o wewnętrzną strukturę suchego komina, więc oczywiście nikt nie wie.

Dlaczego to takie trudne? Dlaczego nie otworzyć bezpośrednio suchego stosu? Tak, jeśli to otworzysz, zobaczysz. Ale „Oxford Clock Battery” od momentu zakupu była zamknięta w hermetycznym podwójnym szklanym pudełku, dzięki czemu była całkowicie odizolowana od powietrza zewnętrznego. Jeśli go otworzysz, zniszczy jego oryginalne środowisko. Zatem ludzie będą nadal czekać, czekać na moment, kiedy w końcu się zatrzyma, a potem go otworzą, ale nikt nie wie, jak długo to będzie otwarte. Istnieje wiele domysłów na temat wewnętrznej budowy baterii dzwonka Oxford. Niektórzy uważają, że wewnętrzna struktura suchego komina jest podobna do struktury współczesnej baterii manganowo-cynkowej, z dwutlenkiem manganu jako biegunem dodatnim i siarczanem cynku jako biegunem ujemnym. Ale wszystko jest domysłem, a odpowiedź nie zostanie ujawniona, dopóki się nie skończy.