閃電的能量密度是多少,鋰電池的能量密度是什麼意思?

時間 2021-05-07 20:02:03

1樓:匿名使用者

閃電的能量密度可達1兆至數百兆焦耳。

閃電的幾項物理引數:一次閃電的衝擊電流,一般是5k~50ka(最高曾有過300ka的記錄);一次閃電的持續時間,大約是5~10μs;在閃電的路徑上,按直線距離計,每米的雷擊電壓大約是3000kv(也有研究報告說該電壓可高達100000kv);一次閃電的路徑長度最大可達16km。而一個16km長的閃電,兩端電壓高達48 000 000kv。

假如這次閃電持續了10μs,若能將其所釋放的能量儲存並變換為市電的話,足夠一戶普通居民家庭使用一個月有餘。

地球每一秒鐘都會遭受100次閃電的襲擊,一次閃電可以讓100瓦的燈泡亮3個月。 1。閃電的形成及基本性質:

閃電是圍繞地球的大氣中積蓄的正負電荷,破壞大氣絕緣進行中和時的一種放電現象。閃電一般都發生在多雨季節,相對集中在春末到秋初的一段時間裡。

閃電通常是由一種特殊的雲團產生的,一般稱作雷(暴)雲,從其下面向上看,像是一團低沉、灰暗的亂雲;從遠處看,又像一捆高大的、近似圓柱形的舊棉花。其高度有時可以從低空達到20km以上,這種雲團從遠處看似很平靜,但其內部卻翻騰不停,存在著很強的上升氣流,其上升速度可達到30m/s以上(相當於108km/h的風速)。

鋰電池的能量密度是什麼意思?

2樓:喵喵喵

質量能量密度 (mj/kg):0.46-0.72;容積能量密度 (mj/l):0.83-0.9。

電池的平均單位體積或質量所釋放出的電能。一般在相同體積下,鋰離子電池的能量密度是鎳鎘電池的2.5倍,是鎳氫電池的1.

8倍,因此在電池容量相等的情況下,鋰離子電池就會比鎳鎘、鎳氫電池的體積更小,重量更輕。

電池能量密度=電池容量×放電平臺/電池厚度/電池寬度/電池長度。

現常規鋰離子電池的放電倍率還是介於0.2c~0.5c,而一般電池在這個倍率期間的放電容量差值不超過1%。

但對於高倍率放電而言,其容量與低倍率差別明顯。因此對於有特殊放電倍率的電池而言,需留意其放電倍率再計算相對應的能量密度。

擴充套件資料

手機基本上都是使用鋰離子電池。正確地使用鋰離子電池對延長電池壽命是十分重要的。它根據不同的電子產品的要求可以做成扁平長方形、圓柱形、長方形及扣式,並且有由幾個電池串聯並聯在一起組成的電池組。

鋰離子電池的額定電壓,因為材料的變化,一般為3.7v,磷酸鐵鋰(以下稱磷鐵)正極的則為3.2v。充滿電時的終止充電電壓一般是4.2v,磷鐵3.65v。

鋰離子電池的終止放電電壓為2.75v~3.0v(電池廠給出工作電壓範圍或給出終止放電電壓,各引數略有不同,一般為3.

0v,磷鐵為2.5v)。低於2.

5v(磷鐵2.0v)繼續放電稱為過放,過放對電池會有損害。

3樓:科學普及交流

一般是用每公斤或每升鋰電池所具有的電容量,來比較鋰電池的能量密度大小的。

例如我國鋰電池能量密度大約在120-180wh/kg之間。

4樓:獨白·十字路

回答:能量密度,指的是單位質量或單位體積的電池所放出的能量,即體積比能量或質量比能量。

鋰電池的能量密度值反映了電池能量大小和尺寸的關係:能量密度ρ=e/v

式中e是電池的能量(也稱容量),v為電池體積。

電池的能量e的大小是用安時來反映的,比如2ah,就是2a安培小時(或2000ma小時)。

電池的能量密度越大,那麼在同能量的情況下電池的尺寸越小。或在同尺寸的情況下,電池的能量密度越大,電池能量越大

拓展電池的能量密度:

在談及電池的時候,能量密度和功率密度是兩個經常提到的量。

能量密度(wh/kg)指的是的單位重量的電池所儲存的能量是多少,1wh等於3600焦耳(j)的能量。

功率密度(w/kg)指的是單位重量的電池在放電時可以以何種速率進行能量輸出。

能量密度是由電池的材料特性決定的,普通鉛酸電池的能量密度約為40wh/kg,常用的電動兩輪車用鉛酸電池包為48v,10ah, 儲能480wh,所以可以簡單估計這種電池包的重量至少在12kg以上。

鉛酸電池的能量密度是比較低的,所以無法用作電動汽車的動力源,因為如果使用鉛酸電池驅動家用汽車行駛200km以上,需要將近1噸的電池,這個重量太大了,無法達到實用,當然鉛有毒也是一個方面原因,鉛酸電池的迴圈效能也比較差,但是我們可以看到,僅叢能量密度上就可以判斷出鉛酸電池不能作為純電動汽車的動力源。

目前比較熱的鋰離子電池的能量密度約在100~150wh/kg左右,這個值比鉛酸電池高出2~3倍,且鋰離子電池的迴圈性要遠遠高於鉛酸電池,所以目前鋰離子電池是開發電動汽車的首選電池。

功率密度也是由材料的特性決定的,並且功率密度和能量密度沒有直接關係,並不是說能量密度越高功率密度就越高,用專業的術語來說,功率密度其實描述的是電池的倍率效能,即電池可以以多大的電流放電,功率密度對於電池開發以及電動車開發而言非常重要,如果功率密度高,則電動車在加速的時候就會非常快,普通的鉛酸電池的功率密度一般只有幾十~數百瓦特/千克,這是一個非常低的值,表明鉛酸電池的高倍率放電效能較差,而鋰離子電池目前的功率密度可以達到數千瓦特/千克。

值得指出的是,能量密度和功率密度都是一個會變化的量,電池在使用多次以後能量密度會降低(電池容量衰減),功率密度也會下降,並且這兩個量也是隨著環境的變化而變化的,比如在極為寒冷或炎熱的季節中它們都會發生一定程度的變化(一般是減少)。

目前還沒有任何一種電池的能量密度可以達到實用化的驅動電動汽車具有幾百公里的續航里程。提高電池的能量密度也是目前電池研發中的重中之重,在安全性得到解決的前提下,如果電池的能量密度可以達到300~400wh/kg的話,就具備了和傳統燃油機車較量續航里程的資本,但是電池還有一個知名的問題就是壽命,電池的能量密度會隨著電池的使用而衰減,並且這種衰減並非是線型的,而可能是突然的降低,所以,在開發車用電池的時候,迴圈性同樣是決定性的因素。

5樓:jason家小高冷

鋰電池的能量密度值反映了電池能量大小和尺寸的關係:

能量密度ρ=e/v

式中e是電池的能量(也稱容量),v為電池體積。

電池的能量e的大小是用安時來反映的,比如2ah,就是2a安培小時(或2000ma小時).

電池的能量密度越大,那麼在同能量的情況下電池的尺寸越小。

或在同尺寸的情況下,電池的能量密度越大,電池能量越大。

一般可以理解為每單位電池重量電池所具有的能量,例如200wh/kg是平均1公斤電池具有200wh的供電能量。當然是這個值越大越好,可以減少電池的自身重量所消耗的能量。

鋰電池最大的優點就是能量比較高,具有高儲存能量密度,已達到460-600wh/kg,是鉛酸電池的約6-7倍;鋰離子電池的重量是相同容量的鎳鎘或鎳氫電池的一半,體積是鎳鎘的20-30%,鎳氫的35-50%。

「鋰電池」,是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。最早出現的鋰電池來自於偉大的發明家愛迪生,使用以下反應:li+mno2=limno2該反應為氧化還原反應,放電。

由於鋰金屬的化學特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、儲存、使用,對環境要求非常高。

閃電的能量有多大

6樓:

閃電的溫度,從攝氏一萬七千度至二萬八千度不等,也就是等於太陽表面溫度的3~5倍。閃電的極度高熱使沿途空氣劇烈膨脹。空氣移動迅速,因此形成波浪併發出聲音。

當聚集的電荷達到一定的數量時,在雲內不同部位之間或者雲與地面之間就形成了很強的電場。電場強度平均可以達到幾千伏特/釐米,區域性區域可以高達1萬伏特/釐米。這麼強的電場,足以把雲內外的大氣層擊穿,於是在雲與地面之間或者在雲的不同部位之間以及不同雲塊之間激發出耀眼的閃光。

這就是人們常說的閃電。

一道閃電的長度可能只有數百米(最短的為100米),但最長可達數千米。

肉眼看到的一次閃電,其過程是很複雜的。當雷雨雲移到某處時,雲的中下部是強大負電荷中心,雲底相對的下墊面變成正電荷中心,在雲底與地面間形成強大電場。在電荷越積越多,電場越來越強的情況下,雲底首先出現大氣被強烈電離的一段氣柱,稱梯級先導。

7樓:匿名使用者

地球上每天會有數百萬次以上的雷電發生,一次閃電,雲和大地間的電壓可達1億伏,功率可達100億千瓦,是葛洲壩水電站發電功率的幾千倍。

但是我們還使用不了!原因是:

首先,雷電要想收集就需要有固定的能量接收器,但雷電的位置不固定。

然後,雷電是突發的,並不是想要就有。

接著,雷電的能量是不定的,有時大有時小,就算有接收器可以承受某些雷電,交不意味著一定能承受全部的雷電能量。

還有,雷電的電壓高,電流大,必須有材料能承受這麼高電壓這麼大電流才能夠把雷電的能量收集起來。

再有,雷電要收集就要存放,存放就需要一種能極其迅速的充電的電容器,目前還沒聽說有。萊頓瓶雖說可以存電,但它存的量很小,這是儲存能量的一個關鍵問題。

最後,雷電的能量就算存起來了,因為電壓太高,還是直流的,使用什麼方法把它變成可供人使用的低壓電還是有待研究的。

8樓:好奇魏先生

有人說,閃電具有極大的能量,如果把一次閃電的能量收集儲存起來,夠一個三線城市用半年!那麼這種說法是真的嗎?一次閃電的能量到底有多大,相當於幾度電?

9樓:江湖小書生

閃電的的平均電流是3萬安培,最大電流可達30萬安培。閃電的電壓很高,約為1億至10億伏特。一箇中等強度雷暴的功率可達一千萬瓦,相當於一座小型核電站的輸出功率。

放電過程中,由於閃道中溫度驟增,使空氣體積急劇膨脹,從而產生衝擊波,導致強烈的雷鳴。 帶有電荷的雷雲與地面的突起物接近時,它們之間就發生激烈的放電。在雷電放電地點會出現強烈的閃光和**的轟鳴聲。

這就是人們見到和聽到的閃電雷鳴。

10樓:匿名使用者

幾千瓦到幾十萬瓦。

閃電的利害之處不在於能量有多大,而在於瞬間釋放。

當雲層中有電荷集蓄,雲層下的地表集蓄了極性相反的等量電荷時,便發生了閃電,雲層和地面間的電荷電位高達若干百萬伏,發生雷擊時,以若干千安計的電流通過雷擊放電,經過所有的裝置和大地返回雲層,從而完成了電的通路。這樣的破壞力是相當驚人的。

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