Mis on energiatihedus?

Nov 18, 2025

Jäta sõnum

Aku energia viitab energiale, mida aku võib vabastada teatud tühjendusrežiimi korral, tavaliselt väljendatuna W·h või kW·h. Akuenergia jaguneb peamiselt järgmisteks tüüpideks:

 

(1) Teoreetiline energia

 

Kui eeldada, et aku on tühjenemise ajal tasakaalus, säilitab selle tühjenemispinge elektromotoorjõu (E) väärtuse ja aktiivse materjali kasutusmäär on 100%, st tühjenemisvõimsus on teoreetiline võimsus, siis on nendel tingimustel väljundenergia teoreetiline energia W₀, st.

 

(2-13)

 

(2) Tegelik energia

 

Tegelik energia viitab energiale, mida aku tühjenemise ajal tegelikult väljastab. Numbriliselt võrdub see aku tegeliku tühjenemispinge, tühjenemisvoolu ja tühjenemisaja integraaliga, st.

 

(2-14)

 

Praktilistes insenerirakendustes hinnatakse aku tegelikku energiat sageli nii aku nimivõimsuse kui ka aku keskmise tühjenduspinge põhjal.

 

(2-15)

 

 

Kuna aktiivset materjali ei saa täielikult ära kasutada, on aku tööpinge alati väiksem kui selle elektromotoorjõud, mistõttu aku tegelik energia on alati väiksem kui selle teoreetiline energia.

 

(3) Koguenergia

 

Koguenergia viitab aku kogu elektrienergia väljundile selle eluea jooksul, mõõdetuna W·h.

 

(4) Laadimisenergia

 

Laadimisenergia viitab laadimisel akusse söödetud elektrienergiale, mõõdetuna W·h.

 

(5) Energia tühjendamine

 

Tühjenemisenergia viitab aku elektrienergiale tühjenemise ajal, mõõdetuna W·h. Aku energiat või energiat, mida aku massi- või ruumalaühik suudab väljastada, nimetatakse vastavalt massienergiaks. Aku tihedus (W·h/kg) ja mahuline energiatihedus (W·h/L), mida tuntakse ka kui erienergiat või mahuenergiat, on akude võimsuse kvaliteedi olulised näitajad. Elektrisõidukite rakendustes mõjutab aku erienergia sõiduki üldist kaalu ja sõiduulatust, samas kui mahuenergia mõjutab aku paigutusruumi. Erienergia on ka ülioluline näitaja eri tüüpi akude jõudluse võrdlemisel. Erienergia jaguneb teoreetiliseks erienergiaks (W₀) ja tegelikuks erienergiaks (W').

 

Teoreetiline erienergia vastab teoreetilisele energiale, mis viitab energiale, mida saab teoreetiliselt väljastada, kui aku reaktiivide massi- või ruumalaühik on täielikult tühjenenud. Tegelik erienergia vastab tegelikule energiale, mis tähistab tegelikku energiat, mis vabaneb aku reaktiivide massiühiku või mahuühiku täielikul tühjenemisel. Seda iseloomustab aku tegeliku väljundenergia ja selle massi (või mahu) suhe.

 

(2-16)

 

või

 

(2-17)

 

Valemis C- tähistab aku massi; V - tähistab aku mahtu. Erinevate tegurite tõttu on aku tegelik erienergia palju väiksem kui selle teoreetiline erienergia. Tegeliku ja teoreetilise erienergia suhet saab väljendada järgmiselt:

 

(2-18)

 

Valemis K_E tähistab pinge efektiivsust; K_B tähistab reaktsiooni efektiivsust; ja K_m tähistab massitõhusust.

 

Elektrisõidukites elektriakude kasutamisel on akupaki tegelik erienergia väiksem kui üksikute akuelementide erienergia, sest akupaki paigaldamiseks on vaja vastavaid akukarpe, ühendusjuhtmeid, voolu- ja pingekaitseseadmeid ning muid komponente. Akupaki erienergia arvutamiseks korrutatakse üksikute akuelementide erienergia pakenditeguriga. Tavalise aku pakkimistegur on 0,6–0,8. Aku konstruktsioonitaseme paranedes suureneb aku integreeritus. Seetõttu on aku massispetsiifiline energia sageli oluline aku toimivuse näitaja. Üldiselt on aku massispetsiifiline energia rohkem kui 20% madalam kui üksikute akuelementide erienergia.

Küsi pakkumist