Nabité batérie sú ťažšie ako prázdne batérie?

2 min Čítanie časových komentárov 4

nabité

Koľko vlastne váži elektrina a čo to znamená v batérii? Spýtali sme sa na Helmholtzovo centrum pre materiály a energiu v Berlíne. S odpoveďou pomáha dôležité zistenie od Alberta Einsteina.

Batéria: Zaujímavé fakty o skladovaní energie

S našou novou sériou „Mám otázku“ sa snažíme objasniť problémy, na ktoré si človek sotva trúfa položiť. Tentokrát Dr. Antonia Rötger, redaktorka vedy v Helmholtzovom centre v Berlíne.

Sú plne nabité batérie ťažšie? Einstein má odpoveď

„Čo sa vlastne stane, keď je batéria vybitá? Plne nabitá batéria dodáva elektrické napätie, ktoré je možné použiť na prevádzku elektrických zariadení. Pripojením prístroja k dvom pólom batérie je obvod uzavretý. Vďaka elektrickému napätiu preteká prúd (elektróny) z batérie cez zariadenie a späť do batérie. Elektróny vykonávajú elektrickú prácu a vydávajú energiu. Ale nie sú stratené. Hmotnosť batérie preto zostáva rovnaká.

Každý, kto sa kedysi na kurze pre pokročilých fyzikov naučil, že energiu a hmotu je možné navzájom prevádzať (napríklad pri štiepení jadra), by sa však teraz mohol spýtať: Nemusí nabitá vysokoenergetická batéria vážiť viac ako vybitá batéria, ktorá obsahuje menej energie? Áno, samozrejme. Podľa slávneho vzorca Alberta Einsteina E = mc 2 je možné vypočítať, aká veľká je hmotnosť, ktorá zodpovedá tomuto energetickému rozdielu. Toto funguje pomocou vzorca m = E/c 2 .

Hustota energie lítium-iónovej batérie je okolo 0,36 megajoulov/kg. Batéria s hmotnosťou jedného kilogramu preto môže vydávať okolo 360 000 joulov energie. Pretože je však rýchlosť svetla c (3 * 10 8 m/s alebo 300 000 km/s) taká vysoká, tento energetický rozdiel v skutočnosti zodpovedá iba extrémne malej hmotnosti, konkrétne iba 0,04 10 -10 kg alebo 0,004 nanogramu. Každá škvrna prachu váži podstatne viac. ““

Sú plné batérie ťažšie? Odpoveď teda je áno - ale tak málo, že je prakticky nemožné to zvážiť. Ani pri Tesle Model S by nabitá a teda o dotyk ťažšia batéria nemala mať na akceleráciu elektromobilu najmenší vplyv. V prípade smartfónu môže byť rozdiel v hmotnosti v konečnom dôsledku zanedbaný. Ďakujeme Dr. Rötgerovi za objasnenie tejto otázky.