Jak funguje lithium -iontová baterie pro elektrické vozidlo?

Když jsme v jiném článku viděli práci olověné baterie, kterou jsou všechna auta vybavena, podívejme se nyní na princip fungování elektrického vozidla a zejména jeho lithiové baterie ...

Princ

Jako u každého typu baterie zůstává princip stejný: totiž generovat energii (zde elektřinu) jako výsledek chemické nebo dokonce elektrické reakce, protože chemie je vždy vedle elektřiny. Atomy samotné jsou ve skutečnosti vyrobeny z elektřiny: jsou to elektrony, které obíhají kolem jádra a které nějakým způsobem tvoří „skořápku“ atomu nebo dokonce jeho „kůži“. S vědomím, že volné elektrony jsou létající kousky kůže, které tráví čas přemisťováním z jednoho atomu na druhý (aniž by se k němu připojovaly), je to pouze v případě vodivých materiálů (závisí na počtu vrstev elektronů a počtu elektronů). za poslední projektil).

Poté odebereme „kousek kůže“ z atomů (potažmo část jeho elektřiny) prostřednictvím chemické reakce na výrobu elektřiny.

základy

Předně existují dva póly (elektrody), které nazýváme katoda (+ terminál: v oxidu lithno-kobaltovém) a anoda (terminál -: uhlík). Každý z těchto pólů je vyroben z materiálu, který buď vychyluje elektrony (-), nebo přitahuje (+). Všechno je zaplaveno elektrolyt což umožní chemickou reakci (přenos materiálu z anody na katodu) v důsledku výroby elektřiny. Mezi tyto dvě elektrody (anodu a katodu) je vložena bariéra, aby se zabránilo zkratům.

Upozorňujeme, že baterie se skládá z několika článků, z nichž každý je tvořen tím, co je vidět na obrázcích. Pokud například akumuluji 2 články o 2 voltech, budu mít na výstupu baterie pouze 4 volty. Chcete -li uvést do pohybu auto o hmotnosti několika stovek kg, představte si, kolik buněk je potřeba ...

Co se děje na skládce?

Vpravo jsou atomy lithia. Jsou podrobně představeny, přičemž žluté srdce představuje protony a zelené srdce představuje elektrony, které obíhají.

Když je baterie plně nabitá, všechny atomy lithia jsou na anodové (-) straně. Tyto atomy jsou tvořeny jádrem (tvořeným několika protony), které má kladnou elektrickou sílu 3, a elektrony, které mají zápornou elektrickou sílu 3 (1 celkem, protože 3 X 3 = 1). ... Atom je tedy stabilní se 3 pozitivními a 3 negativními (elektrony nepřiláká ani nevychyluje).

Odpojíme elektron od lithia, který se ukáže být pouze se dvěma: pak je přitahován k + a prochází přepážkou.

Když vytvořím kontakt mezi svorkami + a - (takže když použiji baterii), elektrony se budou pohybovat od svorky - ke svorce + podél elektrického vodiče vně baterie. Tyto elektrony však pocházejí z „vlasů“ atomů lithia! V podstatě ze 3 dokola se točících elektronů se 1 odtrhne a atomu zbydou jen 2. Najednou už není jeho elektrická síla vyvážená, což také způsobí chemickou reakci. Všimněte si také, že atom lithia se stává lithium ion + protože teď je to kladné (3 - 2 = 1 / Jádro má hodnotu 3 a elektrony jsou 2, protože jsme o jeden přišli. Sečtením dostaneme 1, nikoli 0 jako dříve. Takže už to není neutrální).

Chemická reakce vyplývající z nerovnováhy (po rozbití elektronů na proud) povede k odeslání lithium ion + na katodu (terminál +) přes zeď určenou k izolaci všeho. Nakonec elektrony a ionty + skončí na straně +.

Na konci reakce je baterie vybitá. Nyní je rovnováha mezi koncovkami + a -, což nyní brání elektřině. V zásadě je principem vyvolat depresi na chemické / elektrické úrovni za účelem vytvoření elektrického proudu. Můžeme si to představit jako řeku, čím více se svažuje, tím důležitější bude intenzita proudící vody. Na druhou stranu, pokud je řeka plochá, už nepoteče, což znamená vybitou baterii.

Dobít?

Dobíjení spočívá v obrácení procesu vstřikováním elektronů v určitém směru – a dalším odstraněním odsáváním (je to trochu jako doplňování vody v řece, abyste znovu využili její tok). Vše v baterii je tedy obnoveno tak, jak to bylo před vybitím.

V zásadě při vybíjení používáme chemickou reakci a při dobíjení vrátíme původní věci (k tomu ale potřebujete energii a potažmo nabíjecí stanici).

Mít na sobě?

Lithiové baterie se opotřebovávají rychleji než staré dobré olověné baterie, které se v našich autech používají po staletí. Elektrolyt má tendenci se rozkládat, podobně jako elektrody (anoda a katoda), ale je třeba také vzít v úvahu, že se na elektrodách tvoří usazeniny, které omezují přenos iontů z jedné strany na druhou ... Speciální zařízení vám umožní obnovit použité baterie jejich speciálním vybitím.

Počet možných cyklů (vybití + plné dobití) se odhaduje na přibližně 1000 1500-50 100, takže s polovičním cyklem při dobíjení z 0 na 100% místo XNUMX až XNUMX%. VYTÁPĚNÍ také vážně poškozuje lithium-iontové baterie, které se obvykle zahřívají, když odebírají příliš mnoho energie.

Viz také: Jak ušetřit baterii v mém elektromobilu?

Výkon motoru a baterie ...

Na rozdíl od termokamery není palivová nádrž ovlivněna výkonem. Pokud máte motor o výkonu 400 koní, pak 10litrová nádrž vám nezabrání získat 400 koní, i když je to na velmi krátkou dobu ... U elektrického vozidla to není vůbec stejné! Pokud baterie není dostatečně výkonná, motor nebude moci běžet na plný výkon ... To je případ některých modelů, kde motor nelze nikdy tlačit na maximum (pokud majitel nefičí a nepřidá baterii velkého kalibru !).

Nyní pojďme zjistit: jak ELEKTRICKÝ MOTOR funguje

Všechny komentáře a reakce

Dernier zveřejněn komentář:

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

velmi dobrá práce

Il I. 1 reakce na tento komentář:

• Správce ADMINISTRÁTOR STRÁNEK (2021-03-03 17:03:50): Tento komentář je ještě lepší 😉

(Váš příspěvek bude po ověření viditelný pod komentářem)

Napsat komentář

Jak se díváte na údaje o spotřebě deklarované výrobci?