Успевайте заказать остекление

ПО СТАРЫМ ЦЕНАМ!!!

Демонтаж старого балкона - бесплатно!

Как вывести батарею на балкон


Вынос батареи на балкон: инструкция по установке радиатора

На чтение 6 мин.

Присоединение балкона или лоджии к основному помещению – зачастую единственный способ получить дополнительные пригодные для кабинета или мастерской квадратные метры. Естественно, полноценно наслаждаться увеличенной жилплощадью можно, если она достаточно обогревается в холодное время года. Первая мысль, которая возникает при выборе способа отопления, – перенос радиатора на балкон или установка дополнительного. Однако, это путь может быть не самым лучшим и простым.

Что необходимо учесть при переносе

Первая и основная преграда на пути такого решения – Жилищный Кодекс РФ, который  категорически запрещает переносить на балконы и лоджии инженерные коммуникации, в том числе и батареи отопления. В очень редких случаях удаётся получить официальное законное разрешение на такую перепланировку в многоквартирных домах. Зато владельцы частных домов могут проводить этот вид работ совершенно спокойно.

Второй важный фактор, который необходимо учесть – состояние наружных стен. Устанавливать любую систему отопления имеет смысл на хорошо утеплённых площадях, иначе никакой способ не будет эффективным. Кроме того, если стена промерзает, то велика вероятность замерзания воды и прорыва радиатора. Последствия – не только штраф за незаконную перепланировку, но и оплата ремонта расположенных ниже квартир.

Последовательность действий

Необходимо основательно утеплить и установить двойные стеклопакеты!

Итак, законная и технически правильная последовательность действий при желании разместить на балконе радиатор отопления состоит из следующих этапов:

  • утепление наружных стен;
  • согласование перепланировки, получение соответствующих разрешений и заключений;
  • выбор оптимального вида радиатора и способа установки;
  • подготовка стены – установка теплоизоляции, финишная отделка;
  • непосредственно монтаж.

Если вы тверды в своих намерениях, то для многоквартирных домов рекомендуется именно переносить радиатор из комнаты на балкон, а не устанавливать дополнительный, который сразу ощутимо снизит эффективность общедомовой системы – это вряд ли понравится соседям и повлечёт за собой проверки.

Подготовка к монтажу

Выбор радиатора

Выбирать тип радиатора нужно исходя из его технических характеристик, наиболее важная из которых – рабочее давление. Оно должно соответствовать пределам перепадов давления в отопительной системе доме. Как правило, в старых пятиэтажках значение этого показателя составляет 6 – 8 атмосфер, а в многоэтажных (10 – 14 этажей) уровень давления достигает уже 12 – 15 атмосфер.

Второй важный показатель – устойчивость к гидроударам. От этой характеристики зависит срок службы радиатора и качество обогрева. При централизованной системе отопления избежать гидроударов практически невозможно, поэтому при выборе оборудования нужно обращать внимание на эту техническую характеристику. К дополнительным важным факторам относятся срок службы, лёгкость монтажа и дизайн радиатора.

Типы радиаторов

  • Чугунные. Имеют самый продолжительный срок эксплуатации (до 35 лет). Основной недостаток – долгое нагревание и остывание.
  • Стальные панельные. Прослужат около 15 лет. Ценятся за высокие показатели теплоотдачи и другие технические характеристики, а также невысокую стоимость.
  • Стальные трубчатые. Выпускаются в различных цветах и дизайнерских исполнениях, что позволяет подобрать их под любой интерьер. Отличаются отличными потребительскими свойствами. К недостаткам относится высокая стоимость.
  • Алюминиевые. Средний срок службы 15 – 20 лет. Характеризуются высокой теплопроводностью и небольшой массой. Основной недостаток – чувствительность к PH наполнителя, поэтому рекомендуются для частных домов с автономной системой отопления.
  • Биметаллические. Лучший вариант для квартиры, так как непритязательны к составу и качеству воды, обладают хорошей теплоотдачей, стойки к гидроударам.

Расчёт количества секций

Все виды радиаторов являются составными, поэтому можно подобрать количество секций, необходимых для обогрева конкретного помещения в зависимости от площади. Расчёт нужно производить на основе общепринятых норм:

  • одна алюминиевая секция на 2 кв.м;
  • одна биметаллическая секция на 1,5 кв.м;
  • добавить 1-2 секции для перестраховки.

Выбор варианта подключения

  • Боковой. Наиболее распространённый способ монтажа. Вводная и выводная труба монтируется с одной стороны радиатора. Основное требование – соблюдать расстояние между штуцерами, иначе радиатор не будет достаточно прогреваться.
  • Нижний. При этом варианте обе трубы монтируются снизу радиатора – вводная  с одной стороны, выходная с другой. Основной недостаток – маленькая теплоотдача.
  • Диагональный. Вводная монтируется сверху на одной стороне радиатора, а выходная снизу на другой. При таком способе достигаются наименьшие теплопотери, поэтому он считается самым лучшим.

Какие трубы выбрать

Для работ рекомендуется выбирать армированные полипропиленовые трубы, потому что они:

  • легко гнутся, что позволяет провести монтаж любой сложности;
  • не деформируются в процессе эксплуатации;
  • не требуют проведения сварочных работ – на места стыков наносят флюс и запаивают специальной паяльной лампой;
  • обладают высоким коэффициентом теплоотдачи.

Возможно использование медных труб, но это более дорогой и сложный в монтаже вариант. Обыкновенные пропиленовые быстро деформируются и теряют привлекательный внешний вид.

Монтаж

Работы по установке, переносу и замене батарей лучше проводить в летний период, когда в системе отсутствует вода. Во время отопительного сезона перед проведением работ нужно получить разрешение на отключение от сети от обслуживающей компании (не бесплатно), перекрыть стояк в строго разрешённое время (что явно не одобрят соседи).

Проведение таких работ требует профессиональной подготовки и наличия инструментов. Особое внимание следует уделить герметизации всех узлов соединений – от этого будет зависеть надёжность эксплуатации системы.

Основные правила и требования

Для хорошей теплоотдачи должны быть соблюдены следующие расстояния и условия:

Общие требования к монтажу радиаторов в помещении:

Порядок проведения работ

  1. Демонтировать старый радиатор в помещении. Также необходимо обрезать трубы на расстоянии 10 см от мест подключения – если вы решились на такую перепланировку, то имеет смысл одновременно заменить и подводку.
  2. Сделать отверстия в стене или балконной перегородке, через которые будут проходить трубы, связывающие радиатор и стояк.
  3. Через отверстия пропустить трубы с нарезанной резьбой так, чтобы они выходили в помещение на 8 – 10 см.
  4. Последовательно установить все соединительные элементы (фитинги, подводки) со стороны комнаты. Детали нужных размеров должны иметь резьбу.
  5. Разметить место крепления батареи. Установить и закрепить кронштейны.
  6. Смонтировать батарею, отрегулировать правильность навески с помощью уровня.
  7. Смонтировать перемычки, каналы поступления и отвода воды со стороны балкона. Установить кран Маевского для спускания воздуха.
  8. Подключиться к общей системе и проверить работу радиатора.

Когда речь идёт об обогреве присоединённой лоджии в многоквартирном доме, в большинстве случаев имеет смысл рассмотреть другие варианты: тёплый пол, потолочное инфракрасное отопление. Такие системы не менее эффективны, а установка не требует согласований.

Электрический теплый пол кабельной системы

Подробная видеоинструкция по монтажу:

Следует ли оставлять ноутбук постоянно включенным в розетку?

Что лучше: оставить ноутбук включенным или использовать его от аккумулятора? Оказывается, ответ не совсем однозначный.

В тот или иной момент все пользователи портативных компьютеров задумываются над одним и тем же вопросом: плохо ли оставлять свой ноутбук постоянно включенным в розетку?

Оказывается, ответ не совсем однозначный.Итак, давайте посмотрим.

Знай свой аккумулятор для ноутбука

В ноутбуках используются два основных типа аккумуляторов: литий-ионные и литий-полимерные.Хотя это разные технологии, они действуют в целом одинаково, вырабатывая энергию за счет движения электронов.

Этот постоянный поток также необходим для поддержания работоспособности батареи.

Для обоих типов аккумуляторов справедливы следующие утверждения (по крайней мере, для современных ноутбуков):

  • Аккумулятор нельзя перезарядить. Нет опасности перезарядить аккумулятор, если вы оставите его все время подключенным к розетке. Как только он достигнет 100 процентов, он прекратит зарядку и не начнется снова, пока напряжение не упадет ниже определенного уровня.
  • Полная разрядка аккумулятора приведет к его повреждению. Если аккумуляторная батарея полностью разрядится в течение длительного периода, она может перейти в состояние глубокой разрядки. Это может быть фатальным - вы никогда не сможете зарядить его снова. (Вы можете попробовать эти методы, чтобы быстро запустить разряженную батарею ноутбука.)

Итак, исходя из этого, можно ли сделать вывод, что вы должны постоянно оставлять свой ноутбук подключенным к сети? Не совсем.

Вещи, которые повреждают литиевые батареи

Истина о литиевых батареях в том, что они по своей природе нестабильны. Они начинают терять мощность с момента производства, и есть множество факторов, ускоряющих их упадок. К ним относятся:

  • Циклы заряда / разряда. Каждую батарею можно заряжать и разряжать ограниченное количество раз.
  • Уровень напряжения. Чем выше уровень заряда (измеряется в вольтах на элемент), тем короче срок службы батареи.
  • Высокая температура, более 30 градусов Цельсия. Это может нанести непоправимый ущерб.

Последние два - это те, которые нас больше всего беспокоят. Всестороннее исследование Battery University показывает, как уровень напряжения и высокие температуры сокращают срок службы изолированной батареи и даже больше, когда они сочетаются.

Уровень заряда или напряжения

Литий-ионные аккумуляторы

заряжаются до 4.20 вольт на ячейку, что составляет 100 процентов ее емкости. На этом уровне срок службы батареи составляет 300-500 циклов разряда.

Каждые 0.Снижение заряда на 10 В / элемент удваивает количество циклов разряда, пока не будет достигнут оптимальный уровень: 3,90 В / элемент с 2400-4000 циклами разряда.

К сожалению, на этом уровне батарея заряжена только примерно на 60 процентов.Время работы составит чуть больше половины полностью заряженной батареи.

Тепло

А еще жара.Высокие температуры, обычно превышающие 30 градусов Цельсия, сокращают срок службы батареи независимо от каких-либо других факторов. Просто оставить ноутбук в машине летним днем ​​- плохая идея.

Когда вы комбинируете стресс от высокой температуры со стрессом от высокого напряжения, последствия становятся еще хуже.

Исследование Battery University показывает, что емкость батареи, хранящейся с 40-процентным зарядом при 40 градусах, через год упадет до 85 процентов.

При зарядке на 100 процентов емкость падает до 65 процентов при тех же условиях.Для полностью заряженного аккумулятора при 60 градусах емкость упадет до 60 процентов всего за три месяца .

Доказательства кажутся очевидными. Постоянно заряженный на 100 процентов аккумулятор постепенно сокращает срок его службы.Если держать его на 100% и подвергать воздействию высоких температур, это сократит его намного быстрее.

И помните, эти высокие температуры не только для окружающей среды.Ресурсоемкие задачи, такие как игры или редактирование видео, значительно увеличивают уровень нагрева, а использование ноутбука на подушке или в плохо спроектированном корпусе также будет удерживать это тепло.

Ради вашей батареи всегда полезно починить перегревающийся ноутбук.

Следует ли вынимать аккумулятор?

Если жара представляет собой такую ​​опасность, возникает другой вопрос.Стоит ли вообще вынимать аккумулятор при использовании ноутбука от сети переменного тока?

Очевидно, что это невозможно на растущем количестве ноутбуков с герметичными батареями.

Если они заменяемы, ответ, кажется, варьируется от одного производителя к другому.Acer, например, говорит, что вам не нужно извлекать аккумулятор при питании от сети переменного тока, но следует удалить его, если вы не собираетесь использовать его в течение нескольких дней. Когда Apple производила ноутбуки со съемными батареями, она советовала никогда их не выносить.

Все сводится к настройке управления питанием ноутбука.Некоторые могут снизить мощность при отсутствии батареи, как и некоторые, когда уровень заряда батареи низкий. Это может оставить вас с некачественной производительностью.

Если вы все же решили извлечь аккумулятор, убедитесь, что вы правильно его храните.Обычно это означает, что он заряжен от 40 до 80 процентов и хранится при комнатной температуре.

Стоит ли держать ноутбук в сети?

Не портит ли ноутбук подключенный к розетке аккумулятор? Да, это так.Но то же самое происходит и с зарядкой каждый день.

Любопытно, что индустрия в целом, похоже, не пришла к единому ответу на вопрос, использовать ли ваш ноутбук от сети переменного тока или от батареи.

Мы видели, что Acer рекомендует извлекать аккумулятор, когда вы его не используете.Asus говорит, что вам следует разряжать батарею как минимум до 50 процентов каждые две недели. Но Dell говорит, что нет проблем, если ноутбук всегда будет подключен к сети.

Рекомендации Apple больше нет на ее веб-сайте, но вы все еще можете прочитать ее в Интернете.Компания не рекомендует оставлять ноутбук постоянно включенным в розетку. Вместо этого предлагается:

«Идеальным пользователем будет пассажир, который использует свой ноутбук в поезде, а затем подключает его в офисе для зарядки.Благодаря этому аккумуляторы текут ... "

Если оставить ноутбук подключенным к розетке, это не приведет к кратковременному повреждению, но если вы когда-либо будете использовать его только от сети переменного тока, вы почти наверняка обнаружите, что через год емкость аккумулятора значительно уменьшится.Точно так же, если вы когда-либо используете его только от батареи, вы быстрее пройдете циклы разряда батареи.

Итак, лучшее решение - это что-то вроде компромисса между ними: несколько дней использовать его от батареи, а в другие - держать подключенным.И что бы вы ни делали, убедитесь, что он не слишком горячий.

Хотите еще несколько советов по продлению срока службы аккумулятора ноутбука? Ознакомьтесь с этими инструментами для анализа состояния батареи вашего ноутбука.

Annke BR200: стробоскоп и сирена делают эту аналоговую камеру безопасности самой умной на сегодняшний день

С ужасающей сиреной и красно-синим стробоскопом, а также надежным обнаружением движения, Annke BR200 - самая умная аналоговая камера безопасности, которую вы найдете, и недорогая.

Об авторе Энди Беттс (222 опубликованных статей)

Энди - бывший печатный журналист и редактор журнала, который пишет о технологиях уже 15 лет.За это время он внес вклад в бесчисленное количество публикаций и написал работы по копирайтингу для крупных технологических компаний. Он также предоставил экспертные комментарии для средств массовой информации и организовал панели на отраслевых мероприятиях.

Ещё от Andy Betts
Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Еще один шаг…!

Подтвердите свой адрес электронной почты в только что отправленном вам электронном письме.

.

Заряд в секундах, в последние месяцы

(Pocket-lint). Хотя смартфоны, умные дома и даже умные носимые устройства становятся все более совершенными, они все еще ограничены мощностью. Аккумулятор не совершенствовался десятилетиями. Но мы находимся на пороге революции власти.

Крупные технологические и автомобильные компании слишком осведомлены об ограничениях литий-ионных аккумуляторов.В то время как чипы и операционные системы становятся более эффективными для экономии энергии, мы все еще рассматриваем только один или два дня использования смартфона, прежде чем потребуется подзарядка.

Хотя может пройти некоторое время, прежде чем мы сможем прожить неделю жизни наших телефонов, разработка идет хорошо. Мы собрали все лучшие открытия в области аккумуляторов, которые могут быть с нами в ближайшее время, от беспроводной зарядки до сверхбыстрой 30-секундной подзарядки. Надеюсь, скоро вы увидите эту технологию в своих гаджетах.

Литий-ионная батарея без кобальта

Исследователи из Техасского университета разработали литий-ионную батарею, в которой в качестве катода не используется кобальт.Вместо этого он переключился на высокий процент никеля (89 процентов), используя марганец и алюминий в качестве других ингредиентов. «Кобальт - наименее распространенный и самый дорогой компонент в катодах аккумуляторных батарей», - сказал профессор Арумугам Мантирам, профессор кафедры машиностроения Уокера и директор Техасского института материалов. «И мы полностью устраняем это». Команда заявляет, что с помощью этого решения они преодолели общие проблемы, обеспечив длительный срок службы батареи и равномерное распределение ионов.

SVOLT представляет батареи для электромобилей, не содержащие кобальт.

Несмотря на то, что свойства электромобилей по снижению выбросов широко распространены, все еще существуют разногласия по поводу аккумуляторов, особенно по поводу использования металлов, таких как кобальт.Компания SVOLT, штаб-квартира которой расположена в Чанчжоу, Китай, объявила о производстве безкобальтовых батарей, предназначенных для рынка электромобилей. Помимо сокращения содержания редкоземельных металлов, компания заявляет, что они обладают более высокой плотностью энергии, что может привести к дальности действия до 800 км (500 миль) для электромобилей, а также продлить срок службы батареи и повысить безопасность. Мы не знаем, где именно мы увидим эти батареи, но компания подтвердила, что работает с крупным европейским производителем.

Тимо Иконен, Университет Восточной Финляндии

На шаг ближе к кремниевым анодным литий-ионным батареям

Стремясь решить проблему нестабильного кремния в литий-ионных батареях, исследователи из Университета Восточной Финляндии разработали метод производства гибридного анода. , используя микрочастицы мезопористого кремния и углеродные нанотрубки. В конечном итоге цель состоит в том, чтобы заменить графит в качестве анода в батареях и использовать кремний, емкость которого в десять раз больше. Использование этого гибридного материала улучшает характеристики батареи, в то время как силиконовый материал устойчиво производится из золы шелухи ячменя.

Университет Монаша

Литий-серные батареи могут превзойти литий-ионные, снизить воздействие на окружающую среду

Исследователи из Университета Монаша разработали литий-серные аккумуляторы, способные обеспечивать питание смартфона в течение 5 дней, превосходя литий-ионные. Исследователи изготовили эту батарею, имеют патенты и интерес производителей. У группы есть финансирование для дальнейших исследований в 2020 году, заявив, что дальнейшие исследования автомобилей и использования сетей будут продолжены.

Утверждается, что новая аккумуляторная технология оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем литий-ионные, и снижает производственные затраты, при этом предлагая потенциал для питания автомобиля на 1000 км (620 миль) или смартфона в течение 5 дней.

Аккумулятор IBM получен из морской воды и превосходит по своим характеристикам литий-ионный

IBM Research сообщает, что они обнаружили новый химический состав аккумулятора, который не содержит тяжелых металлов, таких как никель и кобальт, и потенциально может превзойти литий-ионные. IBM Research утверждает, что этот химический состав никогда раньше не использовался в комбинации в батареях и что материалы можно извлекать из морской воды.

Производительность аккумулятора многообещающая, при этом IBM Research заявляет, что он может превзойти литий-ионный в ряде различных областей - он дешевле в производстве, он может заряжаться быстрее, чем литий-ионный, и может иметь как более высокую мощность. и плотности энергии.Все это доступно в батареях с низкой горючестью электролитов.

IBM Research отмечает, что эти преимущества сделают ее новую технологию аккумуляторов подходящей для электромобилей, и вместе с Mercedes-Benz, среди прочих, компания работает над превращением этой технологии в жизнеспособную коммерческую батарею.

Panasonic

Система управления батареями Panasonic

Хотя литий-ионные батареи повсюду и их число растет, управление этими батареями, включая определение того, когда у них закончился срок службы, затруднено.Panasonic, работая с профессором Масахиро Фукуи из Университета Рицумейкан, разработала новую технологию управления батареями, которая значительно упростит отслеживание батарей и определение остаточной стоимости литий-ионных в них.

Panasonic заявляет, что ее новую технологию можно легко применить с изменением системы управления батареями, что упростит мониторинг и оценку батарей с несколькими составными ячейками, которые можно найти в электромобиле. Panasonic сообщает, что эта система поможет продвинуться в направлении устойчивого развития, поскольку сможет лучше управлять повторным использованием и переработкой литий-ионных батарей.

Асимметричная модуляция температуры

Исследования продемонстрировали метод зарядки, который приближает нас на шаг ближе к сверхбыстрой зарядке - XFC - который направлен на обеспечение 200 миль пробега электромобиля примерно за 10 минут с зарядкой 400 кВт. Одна из проблем при зарядке - это литиевая гальваника в батареях, поэтому метод асимметричной температурной модуляции заряжает при более высокой температуре, чтобы уменьшить гальванику, но ограничивает это 10-минутными циклами, избегая роста межфазной границы твердого электролита, что может сократить срок службы батареи.Сообщается, что этот метод уменьшает деградацию батареи, позволяя заряжать XFC.

Pocket-lint

Песочная батарея увеличивает время автономной работы в три раза

В этом альтернативном типе литий-ионной батареи используется кремний для достижения в три раза большей производительности, чем у нынешних графитовых литий-ионных батарей. Батарея по-прежнему литий-ионная, как и в вашем смартфоне, но в анодах используется кремний вместо графита.

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде какое-то время занимались нанокремнием, но он слишком быстро деградирует и его трудно производить в больших количествах.Используя песок, его можно очистить, измельчить в порошок, затем измельчить с солью и магнием перед нагреванием для удаления кислорода, что приведет к получению чистого кремния. Он пористый и трехмерный, что помогает повысить производительность и, возможно, продлить срок службы батарей. Изначально мы начали это исследование в 2014 году, и теперь оно приносит свои плоды.

Silanano - стартап по производству аккумуляторов, который выводит эту технологию на рынок и получил большие инвестиции от таких компаний, как Daimler и BMW. Компания заявляет, что ее решение может быть применено к существующему производству литий-ионных аккумуляторов, поэтому оно настроено на масштабируемое развертывание, обещая прирост производительности батареи на 20% сейчас или на 40% в ближайшем будущем.

Захват энергии от Wi-Fi

Хотя беспроводная индуктивная зарядка является обычным явлением, возможность захвата энергии от Wi-Fi или других электромагнитных волн остается проблемой. Однако группа исследователей разработала ректенну (антенну, собирающую радиоволны), которая представляет собой всего лишь несколько атомов, что делает ее невероятно гибкой.

Идея состоит в том, что устройства могут включать в себя эту ректенну на основе дисульфида молибдена, чтобы энергия переменного тока могла быть получена от Wi-Fi в воздухе и преобразована в постоянный ток либо для подзарядки батареи, либо для непосредственного питания устройства.Это может позволить использовать медицинские таблетки с питанием без необходимости во внутренней батарее (более безопасно для пациента) или мобильных устройств, которые не нужно подключать к источнику питания для подзарядки.

Энергия, полученная от владельца устройства

Вы можете стать источником энергии для вашего следующего устройства, если исследования TENG принесут свои плоды. TENG или трибоэлектрический наногенератор - это технология сбора энергии, которая улавливает электрический ток, генерируемый при контакте двух материалов.

Исследовательская группа из Суррейского института передовых технологий и Университета Суррея дала представление о том, как эту технологию можно использовать для питания таких вещей, как носимые устройства. Хотя мы еще далеки от того, чтобы увидеть это в действии, исследование должно дать дизайнерам инструменты, необходимые для эффективного понимания и оптимизации будущей реализации TENG.

Золотые нанопроволочные батареи

Великие умы Калифорнийского университета в Ирвине создали треснувшие нанопроволочные батареи, способные выдержать много перезарядок.В результате в будущем батареи могут не разрядиться.

Нанопроволока, в тысячу раз тоньше человеческого волоса, открывает большие возможности для батарей будущего. Но они всегда ломались при подзарядке. Это открытие использует золотые нанопроволоки в гелевом электролите, чтобы этого избежать. Фактически, эти батареи были проверены на перезарядку более 200 000 раз за три месяца и не показали вообще никакой деградации.

Твердотельные литий-ионные

Твердотельные батареи традиционно обеспечивают стабильность, но за счет передачи электролита.В статье, опубликованной учеными Toyota, рассказывается об их испытаниях твердотельной батареи, в которой используются сульфидные суперионные проводники. Все это означает превосходный аккумулятор.

В результате получился аккумулятор, способный работать на уровне суперконденсатора и полностью заряжаться или разряжаться всего за семь минут, что делает его идеальным для автомобилей. Поскольку он твердотельный, это также означает, что он намного стабильнее и безопаснее, чем существующие батареи. Твердотельный блок также должен работать при температуре от минус 30 до ста градусов Цельсия.

Электролитные материалы по-прежнему создают проблемы, поэтому не ожидайте увидеть их в ближайшее время в автомобилях, но это шаг в правильном направлении к более безопасным и быстро заряжаемым аккумуляторам.

Графеновые батареи Grabat

Графеновые батареи потенциально могут быть одними из самых лучших среди имеющихся. Grabat разработал графеновые батареи, которые могут обеспечить электромобилям запас хода до 500 миль без подзарядки.

Graphenano, компания, стоящая за разработкой, заявляет, что аккумуляторы можно полностью зарядить всего за несколько минут и они могут заряжаться и разряжаться в 33 раза быстрее, чем литий-ионные.Разряд также важен для таких вещей, как автомобили, которым требуется огромное количество энергии для быстрого трогания с места.

Нет информации о том, используются ли аккумуляторы Grabat в настоящее время в каких-либо продуктах, но у компании есть аккумуляторы для автомобилей, дронов, мотоциклов и даже для дома.

Лазерные микроконденсаторы

Rice Univeristy

Ученые из Университета Райса совершили прорыв в создании микроконденсаторов. В настоящее время их производство дорогое, но в них используются лазеры, которые вскоре могут измениться.

При использовании лазеров для выжигания электродов на листы пластика затраты на производство и усилия значительно снижаются. В результате получается аккумулятор, который может заряжаться в 50 раз быстрее, чем нынешние аккумуляторы, и разряжаться даже медленнее, чем современные суперконденсаторы. Они даже прочные, способны работать после более чем 10 000 сгибаний во время испытаний.

Пенные аккумуляторы

Прието верит, что будущее аккумуляторов - за 3D. Компании удалось решить эту проблему с помощью своей батареи, в которой используется вспененная медь.

Это означает, что эти батареи будут не только более безопасными благодаря отсутствию горючего электролита, но также будут обеспечивать более длительный срок службы, более быструю зарядку, в пять раз более высокую плотность, будут дешевле в производстве и будут меньше, чем существующие предложения.

Prieto стремится в первую очередь помещать свои батареи в мелкие предметы, например, в носимые устройства. Но в нем говорится, что батареи можно масштабировать, чтобы мы могли видеть их в телефонах и, возможно, даже в автомобилях в будущем.

Carphone Warehouse

Складной аккумулятор похож на бумагу, но прочный

Jenax J.Аккумулятор Flex был разработан, чтобы сделать гаджеты возможными. Батарея, похожая на бумагу, складывается и является водонепроницаемой, что означает, что ее можно интегрировать в одежду и носимые устройства.

Батарея уже создана и даже прошла испытания на безопасность, в том числе ее сложили более 200 000 раз без потери производительности.

Ник Билтон / The New York Times

uBeam по воздуху зарядка

uBeam использует ультразвук для передачи электричества. Энергия преобразуется в звуковые волны, неслышимые для людей и животных, которые передаются, а затем преобразуются обратно в энергию при достижении устройства.

С концепцией uBeam наткнулась 25-летняя выпускница астробиологии Мередит Перри. Она основала компанию, которая позволит заряжать гаджеты по воздуху с помощью пластины толщиной 5 мм. Эти передатчики можно прикрепить к стенам или сделать предметами декоративного искусства, чтобы передавать энергию на смартфоны и ноутбуки. Гаджетам просто необходим тонкий приемник, чтобы принимать заряд.

StoreDot

StoreDot заряжает мобильные телефоны за 30 секунд

StoreDot, стартап, созданный на базе факультета нанотехнологий Тель-Авивского университета, разработал зарядное устройство StoreDot.Он работает с современными смартфонами и использует биологические полупроводники, изготовленные из природных органических соединений, известных как пептиды - короткие цепочки аминокислот, которые являются строительными блоками белков.

В результате получилось зарядное устройство, способное заряжать смартфон за 60 секунд. Батарея состоит из «негорючих органических соединений, заключенных в многослойную защитную структуру, предотвращающую перенапряжение и нагрев», поэтому проблем с ее взрывом быть не должно.

Компания также объявила о планах создать аккумулятор для электромобилей, который заряжается за пять минут и предлагает запас хода до 300 миль.

Пока неизвестно, когда аккумуляторы StoreDot будут доступны в глобальном масштабе - мы ожидали, что они появятся в 2017 году, - но когда они появятся, мы ожидаем, что они станут невероятно популярными.

Pocket-lint

Прозрачное солнечное зарядное устройство

Alcatel продемонстрировал мобильный телефон с прозрачной солнечной панелью над экраном, которая позволяет пользователям заряжать свой телефон, просто поместив его на солнце.

Хотя вряд ли он появится в продаже в течение некоторого времени, компания надеется, что он каким-то образом решит повседневные проблемы, связанные с постоянным отсутствием заряда батареи.Телефон будет работать как с прямыми солнечными лучами, так и со стандартным освещением, как и обычные солнечные батареи.

Phienergy

Алюминиево-воздушная батарея обеспечивает пробег на 1100 миль без подзарядки

Автомобиль сумел проехать 1100 миль на одной зарядке аккумулятора. Секрет этого супердиапазона заключается в технологии батареи, называемой «алюминий-воздух», которая использует кислород из воздуха для заполнения своего катода. Это делает его намного легче, чем заполненные жидкостью литий-ионные батареи, что дает автомобилю гораздо больший запас хода.

Бристольская робототехническая лаборатория

Батареи с питанием от мочи

Фонд Билла Гейтса финансирует дальнейшие исследования Бристольской робототехнической лаборатории, которая обнаружила батареи, которые могут питаться от мочи. Этого достаточно, чтобы зарядить смартфон, который ученые уже продемонстрировали. Но как это работает?

Используя микробный топливный элемент, микроорганизмы собирают мочу, расщепляют ее и выделяют электричество.

Питание от звука

Исследователи из Великобритании создали телефон, способный заряжаться, используя окружающий звук в окружающей атмосфере.

Смартфон построен по принципу пьезоэлектрического эффекта. Были созданы наногенераторы, которые собирают окружающий шум и преобразуют его в электрический ток.

Наностержни даже реагируют на человеческий голос, а это означает, что болтливые мобильные пользователи могут подключать свой собственный телефон во время разговора.

Двойная угольная батарея Ryden заряжается в 20 раз быстрее.

Power Japan Plus уже анонсировала новую технологию аккумуляторов под названием Ryden dual carbon. Он не только прослужит дольше и будет заряжаться быстрее, чем литиевые, но его можно будет производить на тех же заводах, где производятся литиевые батареи.

В аккумуляторах используются углеродные материалы, что означает, что они более устойчивы и экологически безопасны, чем существующие альтернативы. Это также означает, что батареи будут заряжаться в двадцать раз быстрее, чем литий-ионные. Они также будут более долговечными, способными выдержать до 3000 циклов зарядки, а также более безопасными с меньшей вероятностью возгорания или взрыва.

Натрий-ионные аккумуляторы

Ученые из Японии работают над новыми типами аккумуляторов, которые не нуждаются в литии, таких как аккумулятор вашего смартфона.В этих новых батареях будет использоваться натрий, один из самых распространенных материалов на планете, а не редкий литий, и они будут в семь раз эффективнее обычных батарей.

Исследования натриево-ионных аккумуляторов ведутся с восьмидесятых годов в попытке найти более дешевую альтернативу литию. Используя соль, шестой по распространенности элемент на планете, можно сделать батареи намного дешевле. Ожидается, что в ближайшие пять-десять лет начнется коммерциализация аккумуляторов для смартфонов, автомобилей и других устройств.

Upp

Зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp

Переносное зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp уже доступно. Он использует водород для питания вашего телефона, не позволяя вам отвлекаться и оставаться экологически чистым.

Одна водородная ячейка обеспечит пять полных зарядов мобильного телефона (емкость 25 Втч на ячейку). И единственный побочный продукт - это водяной пар. Разъем USB типа A означает, что он будет заряжать большинство USB-устройств с выходом 5 В, 5 Вт, 1000 мА.

Аккумуляторы со встроенным огнетушителем

Литий-ионные аккумуляторы нередко перегреваются, загораются и даже взрываются.Аккумулятор в Samsung Galaxy Note 7 - яркий тому пример. Исследователи Стэнфордского университета придумали литий-ионные батареи со встроенными огнетушителями.

В батарее есть компонент, называемый трифенилфосфатом, который обычно используется в качестве антипирена в электронике, добавленный к пластиковым волокнам, чтобы помочь разделить положительный и отрицательный электроды. Если температура батареи поднимается выше 150 градусов C, пластмассовые волокна плавятся и выделяется трифенилфосфат.Исследования показывают, что этот новый метод может предотвратить возгорание аккумуляторов за 0,4 секунды.

Майк Циммерман

Батареи, защищенные от взрыва

Литий-ионные батареи имеют довольно летучий слой пористого материала жидкого электролита, расположенный между анодным и катодным слоями. Майк Циммерман, исследователь из Университета Тафтса в Массачусетсе, разработал батарею, которая имеет вдвое большую емкость, чем литий-ионные, но без присущих ей опасностей.

Батарея Циммермана невероятно тонкая, немного толще, чем две кредитные карты, и заменяет жидкость электролита пластиковой пленкой, которая имеет аналогичные свойства.Он может противостоять прокалыванию, измельчению и нагреванию, так как он негорючий. Еще предстоит провести много исследований, прежде чем технология сможет попасть на рынок, но хорошо знать, что существуют более безопасные варианты.

Батареи Liquid Flow

Ученые Гарварда разработали батарею, которая накапливает свою энергию в органических молекулах, растворенных в воде с нейтральным pH. Исследователи говорят, что этот новый метод позволит батарее Flow работать исключительно долгое время по сравнению с нынешними литий-ионными батареями.

Маловероятно, что мы увидим эту технологию в смартфонах и т.п., поскольку жидкий раствор, связанный с батареями Flow, хранится в больших резервуарах, чем больше, тем лучше. Считается, что они могут быть идеальным способом хранения энергии, создаваемой решениями в области возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце.

Действительно, исследование Стэнфордского университета использовало жидкий металл в проточной батарее с потенциально отличными результатами, заявляя, что напряжение вдвое выше, чем у обычных проточных батарей. Команда предположила, что это может быть отличным способом хранения непостоянных источников энергии, таких как ветер или солнце, для быстрого выпуска в сеть по запросу.

IBM и ETH Zurich разработали жидкостную проточную батарею гораздо меньшего размера, которая потенциально может быть использована в мобильных устройствах. Эта новая батарея утверждает, что может не только обеспечивать питание компонентов, но и одновременно охлаждать их. Обе компании обнаружили две жидкости, которые подходят для этой задачи, и будут использоваться в системе, способной производить 1,4 Вт мощности на квадратный см, при этом 1 Вт мощности зарезервирован для питания батареи.

Zap & Go Карбон-ионный аккумулятор

Оксфордская компания ZapGo разработала и произвела первую угольно-ионную аккумуляторную батарею, которая уже готова к использованию потребителями.Углеродно-ионный аккумулятор сочетает в себе сверхбыструю зарядку суперконденсатора с характеристиками литий-ионного аккумулятора, при этом полностью пригодный для вторичной переработки.

Компания предлагает зарядное устройство powerbank, которое полностью заряжается за пять минут, а затем полностью заряжает смартфон за два часа.

Цинково-воздушные батареи

Ученые из Сиднейского университета считают, что они придумали способ производства воздушно-цинковых батарей, намного более дешевый, чем существующие методы.Воздушно-цинковые батареи можно считать более совершенными, чем литий-ионные, поскольку они не загораются. Единственная проблема в том, что они полагаются на дорогие компоненты.

Sydney Uni удалось создать воздушно-цинковую батарею без необходимости использования дорогих компонентов, а скорее с некоторыми более дешевыми альтернативами. Возможно, появятся более безопасные и дешевые батареи!

Умная одежда

Исследователи из Университета Суррея разрабатывают способ, позволяющий использовать одежду в качестве источника энергии.Батарея называется трибоэлектрическим наногенератором (TENG), которая преобразует движение в накопленную энергию. Накопленное электричество затем можно использовать для питания мобильных телефонов или устройств, таких как фитнес-трекеры Fitbit.

Эта технология может быть применена не только к одежде, она может быть интегрирована в тротуар, поэтому, когда люди постоянно ходят по ней, она может накапливать электричество, которое затем может использоваться для питания ламп или в шинах автомобиля, чтобы может привести машину в действие.

Растяжимые батареи

Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали растяжимый биотопливный элемент, который может вырабатывать электричество из пота.Говорят, что вырабатываемой энергии достаточно для питания светодиодов и радиомодулей Bluetooth, а это означает, что однажды он сможет питать носимые устройства, такие как умные часы и фитнес-трекеры.

Графеновая батарея Samsung

Компания Samsung сумела разработать «графеновые шары», которые способны увеличивать емкость существующих литий-ионных аккумуляторов на 45 процентов и заряжаться в пять раз быстрее, чем существующие аккумуляторы. Чтобы представить это в контексте, Samsung заявляет, что его новый аккумулятор на основе графена может быть полностью заряжен за 12 минут, по сравнению с примерно часом для текущего устройства.

Samsung также заявляет, что его можно использовать не только в смартфонах, но и в электромобилях, поскольку он выдерживает температуру до 60 градусов Цельсия.

Более безопасная и быстрая зарядка существующих литий-ионных аккумуляторов

Ученые из WMG из Университета Уорика разработали новую технологию, которая позволяет заряжать существующие литий-ионные аккумуляторы до пяти раз быстрее, чем рекомендуемые пределы. Технология постоянно измеряет температуру батареи намного точнее, чем существующие методы.

Ученые обнаружили, что нынешние батареи действительно могут выходить за пределы рекомендуемых пределов, не влияя на производительность или перегрев. Может быть, нам вообще не нужны другие упомянутые новые батареи!

Написано Крисом Холлом.

.

Как работают литий-ионные батареи | HowStuffWorks

Литий-ионные аккумуляторные батареи

бывают всех 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 квадратные или прямоугольные. Компьютер, который включает:
  • Одна или несколько температур датчики для контроля температуры батареи
  • Схема преобразователя и регулятора напряжения 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 горячей машине и попытаетесь использовать его, он 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 достаточно высоком напряжении, поэтому каждая ячейка производит 3,7 вольт. Это намного выше, чем 1,5 В, типичные для обычного щелочного элемента AA, который 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.

.

Как сделать производительность батареи прозрачной - Battery University

Мировое производство литий-ионных аккумуляторов составило примерно 35 гигаватт-часов (ГВтч) в 2013 году; Эксперты прогнозируют, что к 2020 году спрос вырастет до 130 ГВтч, т.е. в 3,7 раза. Это представляет собой проблему, поскольку батареи нуждаются в уходе в руках обычных пользователей. Недостаточное внимание уделяется диагностике аккумуляторных батарей в рамках программы до выхода на пенсию ; большая часть исследований направлена ​​на разработку супер батареи.

Емкость нового аккумулятора (должна быть) 100%.Свинцово-кислотные батареи быстро улучшаются при езде на велосипеде, но все типы начинают постепенно снижаться с возрастом. Аналогия - стареющий мужчина, достигающий пика, но снижение силы в конечном итоге потребует ухода на пенсию. Всегда нужно знать состояние батареи. Производители устройств склонны замалчивать эту проблему; моют руки и желают покупателю удачи с аккумулятором.


Рис. 1: Аналогия взрослеющего мужчины.
Аккумулятор достигает максимума, а затем разряжается, как стареющий человек.Процедуры вывода батарей из эксплуатации часто четко не определены.


Cadex разрабатывает Diagnostic Battery Management (DBM) в форме интегрированной системы, которая управляет и диагностирует аккумуляторные батареи в рамках перевода персонала на пенсию. Инфраструктура включает веб-приложение для хранения данных и обеспечения прозрачности работы батареи для пользователя и супервизора. Система состоит из зарядных устройств, анализаторов и устройств мониторинга, которые обновляют данные о состоянии батареи (SoH) при каждой услуге, чтобы поддерживать полную историческую информацию обо всем парке батарей.

Аккумуляторы часто подвергаются карательным нагрузкам, включая экстремальные температуры, вибрацию, резкие нагрузки и быструю зарядку, и это особенно касается электромобилей (EV). Батареи должны работать надежно, когда они находятся в руках случайных и нетехнических потребителей.

Многие батареи оборудованы системой управления батареями (BMS) для контроля напряжения и тока. BMS также показывает состояние заряда (SoC), но мало что дает в SoH. Именно здесь DBM берет верх, оценивая емкость для прогнозирования окончания срока службы батареи.Систему DBM можно расширить для наблюдения за внутренним сопротивлением , чтобы гарантировать хорошую подачу энергии, саморазрядом, , чтобы предупредить пользователя о неисправности, когда он чрезмерен, и балансом ячеек для защиты отдельных ячеек от чрезмерного использования, когда они не работают. баланс.

Следует обратить внимание на старение аккумуляторов, особенно литий-ионные. Не все аккумуляторы уйдут в разряд незаметно; некоторые могут уйти с треском; для предотвращения повреждений может потребоваться локализация крупных единиц. Хорошо разработанный DBM заботится о батарее, как врач, который устанавливает пределы и проявляет осторожность при их превышении.
Без диагностики производители устройств часто дают указание заменить аккумулятор с отметкой даты. Для большинства пользователей в здравоохранении обычно используется двухлетний интервал замены. Несмотря на то, что здесь продаются аккумуляторы, такая практика является дорогостоящей и наносит ущерб окружающей среде.

Медицинские техники обнаружили, что емкость батарей дефибриллятора обычно превышает 90% на момент истечения срока годности. Хорошие батареи выбрасываются преждевременно, и менеджер программы исследований накопителей энергии в Министерстве энергетики сообщает, что «каждый год примерно один миллион годных к употреблению литий-ионных батарей отправляется на переработку.”

Несмотря на эту необоснованную политику замены, многие батареи служат слишком долго. Опрос FDA США показал, что «до 50% обращений в службу поддержки в опрошенных больницах связаны с проблемами с аккумулятором». Специалисты в области здравоохранения из AAMI (Association for the Advancement of Medical Instruments) говорят, что «управление батареями стало одной из 10 основных проблем в области медицинского оборудования». Инженер компании Bio-med заявляет: «Батареи - это наиболее часто используемые компоненты. Персонал мало заботится о них и делает только минимум.Ссылки на обслуживание аккумуляторов расплывчаты и спрятаны в руководствах по обслуживанию ».

Проблемы с аккумулятором случаются и в армии. Капрал, служивший на войне в Ираке, проверил боевые батареи вольтметром и пометил «хорошие» изолентой. Измерение напряжения неадекватно, потому что емкость является основным показателем состояния. Без надлежащей диагностики солдаты могут носить с собой камни вместо батарей, как показано на Рисунке 2.


Рис. 2: Солдат несет камни вместо батарей.

Наша цель - интегрировать диагностику аккумулятора в повседневную жизнь. DBM делает это, проверяя емкость аккумулятора при каждой зарядке. С помощью базы данных супервизор также получает доступ к логистике и составлению бюджета. Это предотвращает попадание большого количества батарей на свалки из-за неизвестного статуса.

С аккумуляторными батареями следует обращаться так же, как с критически важными деталями машин или самолетов, износ которых подлежит строгому техническому обслуживанию.С батареями это делается редко из-за отсутствия подходящих технологий тестирования. Аккумуляторы недостаточно обслуживаются, и это вызывает сбои системы из-за нагрузки и во время аварийных ситуаций.

Диагностика аккумуляторов отстает от других технологий, и прилагаются усилия, чтобы обеспечить уход за аккумуляторами в 21-м веке. DBM можно рассматривать как «одевание» батареи, которая в противном случае разрядилась бы. Исидор Бухманн, генеральный директор и основатель Cadex и автор Battery University, предсказывает промышленной революции в аккумуляторах.Он заявляет, что настало время для диагностики аккумулятора.

DBM требует фиксировать производительность батареи с каждой службой, и это является препятствием. Большинство зарядных устройств заряжают только аккумулятор и показывают «готово», даже если его емкость низкая. Cadex добилась заметного прогресса в области быстрого тестирования, инноваций, которые станут строительным блоком для DBM. Продукты на базе DBM будут включать зарядные устройства, анализаторы и портативные тестеры с веб-приложением Battery Embassy

.

Смотрите также