Kako deluje litij-ionska baterija za električno vozilo?

Ko smo v drugem članku videli delo svinčenega akumulatorja, s katerim so opremljeni vsi avtomobili, poglejmo zdaj načelo delovanja električnega vozila in predvsem njegove litijeve baterije ...

Princ

Kot pri vseh vrstah baterij, ostaja princip enak: in sicer ustvarjanje energije (tukaj elektrike) s kemično ali celo električno reakcijo, saj je kemija vedno poleg elektrike. Pravzaprav so sami atomi sestavljeni iz elektrike: to so elektroni, ki se vrtijo okoli jedra in na nek način tvorijo "lupino" atoma ali celo njegovo "kožo". Če vemo tudi, da so prosti elektroni leteči kosi kože, ki se ves čas premikajo od enega atoma do drugega (ne da bi se nanj pritrdili), je to samo v primeru prevodnih materialov (odvisno od števila plasti elektronov in števila elektronov na zadnji projektil).

Nato s kemično reakcijo vzamemo "kos kože" iz atomov (torej nekaj njegove elektrike), da proizvedemo elektriko.

osnove

Najprej obstajata dva pola (elektrode), ki ju imenujemo katoda (+ terminal: v litij-kobaltovem oksidu) in anoda (terminal -: ogljik). Vsak od teh polov je izdelan iz materiala, ki odbija elektrone (-) ali privlači (+). Vse je poplavljeno elektrolit ki bo omogočila kemično reakcijo (prenos materiala z anode na katodo) kot posledica nastajanja električne energije. Med tema dvema elektrodama (anodo in katodo) je vstavljena pregrada, da se prepreči kratek stik.

Upoštevajte, da je baterija sestavljena iz več celic, od katerih vsaka tvori tisto, kar je vidno na diagramih. Če na primer shranjujem 2 celici po 2 volta, bom imel na izhodu baterije le 4 volte. Za zagon avtomobila, ki tehta nekaj sto kg, si predstavljajte, koliko celic je potrebno ...

Kaj se dogaja na odlagališču?

Na desni strani so atomi litija. Predstavljeni so podrobno, pri čemer rumeno srce predstavlja protone, zeleno srce pa elektrone, v katerih krožijo.

Ko je baterija popolnoma napolnjena, so vsi litijevi atomi na strani anode (-). Ti atomi so sestavljeni iz jedra (sestavljenega iz več protonov), ki ima pozitivno električno silo 3, in elektronov, ki imajo negativno električno silo 3 (skupaj 1, ker je 3 X 3 = 1). ... Zato je atom stabilen s 3 pozitivnimi in 3 negativnimi (ne pritegne ali odkloni elektronov).

Elektron ločimo od litija, za katerega se izkaže, da je samo z dvema: potem ga privlači + in prehaja skozi pregrado.

Ko vzpostavim stik med sponkama + in - (torej, ko uporabljam baterijo), se bodo elektroni premaknili od sponke - do sponke + vzdolž električne žice zunaj baterije. Vendar ti elektroni prihajajo iz "las" litijevih atomov! V bistvu se od 3 elektronov, ki se vrtijo okoli, odtrga 1 in atomu ostaneta le še 2. Kar naenkrat njegova električna sila ni več uravnotežena, kar povzroči tudi kemično reakcijo. Upoštevajte tudi, da atom litija postane ionski litij + ker je zdaj pozitiven (3 - 2 = 1 / Jedro je vredno 3, elektroni pa 2, saj smo enega izgubili. Seštevanje da 1, ne 0 kot prej. Torej ni več nevtralno).

Kemična reakcija, ki je posledica neravnovesja (po prekinitvi elektronov, da dobijo tok), bo povzročila pošiljanje litijev ion + do katode (terminal +) skozi steno, ki je zasnovana tako, da vse izolira. Na koncu elektroni in ioni + končajo na + strani.

Na koncu reakcije se baterija izprazni. Zdaj obstaja ravnotežje med priključkoma + in -, ki zdaj preprečuje elektriko. V bistvu je načelo inducirati depresijo na kemijski / električni ravni, da bi ustvarili električni tok. O tem lahko razmišljamo kot o reki, bolj ko bo nagnjena, pomembnejša bo intenzivnost tekoče vode. Po drugi strani pa, če je reka ravna, ne bo več tekla, kar pomeni prazna baterija.

Napolniti?

Ponovno polnjenje je sestavljeno iz obračanja procesa z vbrizgavanjem elektronov v določeni smeri - in odstranjevanja več s sesanjem (to je podobno kot dopolnjevanje vode v reki, da ponovno uporabimo njen tok). Tako se vse v bateriji povrne tako, kot je bilo, preden se je izpraznila.

V bistvu pri praznjenju uporabimo kemično reakcijo, pri polnjenju pa vrnemo prvotne stvari (vendar za to potrebujete energijo in zato polnilno postajo).

Nositi?

Litijeve baterije se obrabijo hitreje kot stare dobre svinčeve kisline, ki se v naših avtomobilih uporabljajo že stoletja. Elektrolit se tako kot elektrode (anoda in katoda) ponavadi razgradi, vendar je treba upoštevati tudi, da na elektrodah nastane usedlina, ki zmanjša prenos ionov z ene strani na drugo ... Posebne naprave vam omogočajo obnoviti izrabljene baterije tako, da jih izpraznite na poseben način.

Število možnih ciklov (praznjenje + polno polnjenje) je ocenjeno na približno 1000-1500, tako da je s pol cikla pri polnjenju od 50 do 100% namesto od 0 do 100%. OGREVANJE močno poškoduje tudi litij-ionske baterije, ki se običajno segrejejo, ko porabijo preveč energije.

Glejte tudi: Kako shraniti baterijo v mojem električnem avtomobilu?

Moč motorja in akumulator ...

Za razliko od termovizijske posode posoda za gorivo ne vpliva na moč. Če imate motor s 400 KM, vam 10 -litrski rezervoar ne bo preprečil, da bi dobili 400 KM, tudi če gre za zelo kratek čas ... Za električno vozilo to sploh ni enako! Če akumulator ni dovolj močan, motor ne bo mogel delovati s polno zmogljivostjo ... Tako je pri nekaterih modelih, kjer motorja nikoli ni mogoče potisniti do svoje meje (razen če lastnik igra in dodaja baterijo velikega kalibra) !).

Zdaj pa ugotovimo: kako deluje ELEKTRIČNI MOTOR

Vsi komentarji in odzivi

zadnji objavljen komentar:

mao (Datum: 2021, 03:03:15)

zelo dobro delo

Il I. 1 reakcije na ta komentar:

• Administrator ADMINISTRATOR MEST (2021-03-03 17:03:50): Ta komentar je še boljši 😉

(Vaša objava bo po preverjanju vidna pod komentarjem)

Napišite komentar

Kako se vam zdijo podatki o porabi, ki so jih navedli proizvajalci?