Электр унааларын 10 мүнөттө заряддаңыз. жана батареянын иштөө мөөнөтү ... жылытуунун аркасында. Тесла аны эки жыл кармаган, азыр окумуштуулар ойлоп табышты

Заманбап литий-иондук клеткалар бөлмө температурасында эң жакшы иштешет деп ишенишет, анткени алар заряддоо ылдамдыгы менен клетканын деградациясынын ортосунда акылга сыярлык компромиссти камсыз кылат. Бирок, аларды кубаттоого чейин жылытуу кубаттоо күчүн жогорулатууга мүмкүндүк берет жана батареянын керектелишине олуттуу таасир этпейт экен.

Мазмуну

• Илимий изилдөөлөр менен Тесладан механизм
  • Литий-иондук клеткалардын эң чоң көйгөйү литийдин камалып калышы. Же SEIде же графитте. Жана дагы азыраак литий = аз кубаттуулук
  • Кыска убакытка жогорку температура = алда канча көп күч менен коопсуз кубаттоо
  • Жыйынтык? Колуңузда: 200-500 кВт кубаттоо жана батареянын иштөө мөөнөтү 20-50 жыл

Тесла 2017-жылы унааларына аккумуляторду алдын ала жылытуу механизмин кошкон. төмөн температурада. Бул кышында учуу аралыгын кеңейтет жана суук мезгилде заряддоону тездетет деп болжолдонгон. Бирок, жылытуу жана муздатуу өзгөчө ачылыш болгон эмес, көптөгөн өндүрүүчүлөр активдүү муздатылган / жылытылган клеткаларды же толук батарея пакеттерин колдонушат.

> Электр унааларындагы батарейкалар кантип муздатылат? [МОДЕЛЬ ТИЗМЕСИ]

Ачкыч чыкты Клеткаларга зыян келтирбестен заряддоо процессин тездетүү үчүн жылытуу.... Жаңыртуудан кийин заряддагычтын иштебей калышын азайтуу үчүн температура кандай болушу керектиги айкын болду окшойт. Supercharger v2019 премерасы 3-жылы март айында чыккандан бери Supercharger'га туташуу алдында батареяны алдын ала жылытуу өзгөчөлүгү (акыры 2019-жылы алдын ала жылытуу: жолдо батареяны жылытуу) программалык камсыздоого биротоло кошулган:

> Tesla Supercharger V3: дээрлик 270 км 10 мүнөттүк диапазону, 250 кВт заряддоо күчү, суюктук менен муздатылган кабелдер [жаңыртуу]

Пенн Стейт университетинин электрохимиялык моторлор борборунун илимпоздору Тесланын айтканы туура экенин далилдешти. Жана бул дегенди билдирет электр машиналары 10 мүнөттө заряддалат z кубаттуулугу бир нече жуз киловатт келген i батареянын кубаттуулугу начарлашы жөнүндө кабатыр болбо клеткалар ысытыла турган температура так тандалганга чейин ондогон жылдар бою.

Бирок эң башынан баштайлы:

Литий-иондук клеткалардын эң чоң көйгөйү литийдин камалып калышы. Же SEIде же графитте. Жана дагы азыраак литий = аз кубаттуулук

Ойлонулууда литий-иондук клеткалар үчүн оптималдуу иштөө температурасы бөлмө температурасы болуп саналат... Ошондуктан, аккумуляторду активдүү муздатуу механизмдери клеткалар ашыкча ысып кетпесин камсыздайт (анткени, номиналдык 20 градус Цельсийди сактоо дайыма эле мүмкүн эмес).

Бөлмөнүн температурасы пассивдөөчү катмардын өсүшүн токтотууга мүмкүндүк берет - электролиттин катып калган фракциясы, ал электроддо чогулуп, литий иондорун байланыштырат; SEI - жана графит электроддо литий иондорун камоо. Температуранын жогорулашы эки процесстин тең ылдамдагандыгын билдирет. Сиз муну алгачкы сыноолордон кийин көрө аласыз.

> Тесла Германияда талаштуу. "Автопилот", "Толук автономдуу айдоо" үчүн

Муну электрохимиялык кыймылдаткычтар борборунун окумуштуулары тастыкташты Электр унааларында колдонулган литий-иондук клеткалар 50°C температурада 6гө жакын зарядды гана кармайт. (б.а. уячанын кубаттуулугунан 6 эсе көп, мисалы, 0,2 кВт.саат клетка 1,2 кВт булак менен заряддалат ж.б.).

Салыштыруу үчүн, ошол эле шилтемелер:

• алар оңой жетишти 2Сде 500 заряд (40 кВт/саат аккумулятору бар унаа үчүн 40 кВт, 80 кВт/саат аккумулятору бар унаа үчүн 80 кВт ж.б.),
• алар буга чейин созулган 200Сте болгону 4 гана заряд.

Ошол эле учурда, "туруштук" дегенде биз баштапкы кубаттуулуктун 20 пайызын жоготууну түшүнөбүз, анткени бул термин автомобиль өнөр жайында ушундай түшүнүлөт.

Литий-иондук клеткалар боюнча изилдөөчүлөр көп жылдар бою бул көйгөйдү электролиттердин курамын өзгөртүү же литий иондорунун кармалып калуусуна жол бербөө үчүн электроддорду ар кандай материалдар менен жабуу аркылуу чечүүгө аракет кылышкан. Анткени анын кубаттуулугуна батареянын ичинде кыймылдаган литий иондору жооп берет.

> Renault-Nissan Enevateге инвестиция салат: "Батареяны 5 мүнөттө заряддоо"

Таптакыр күтүүсүздөн, бул маселени бир топ жеңил чечсе болот экен. Литий иондорун кармап калуу маселесин бир кыйла азайтуу үчүн клетканы жылытуу жетиштүү. Тилекке каршы, жогорку температура баары бир клетканын сыйымдуулугунун төмөндөшүнө алып келди: электроддо литийдин капсуласы чектелүү болгондо, пассивация катмарынын (SEI) өсүү маселеси чечилген эмес.

Таяк менен эмес, таяк менен.

үчүн жогорку температура кыска убакыт = алда канча көп күч менен коопсуз кубаттоо

Бирок аталган илимий борбордун окумуштуулары ортоңку жолду таба алышкан. Алар аны чакырышты Асимметриялык температураны модуляциялоо ыкмасы... Алар элементти 30 секунддан 48 градус Цельсийге чейин ысытып, анан система акыры иштеп, температура төмөндөшү үчүн аны 10 мүнөт кубатташат.

Эмне үчүн кубаттоого болгону 10 мүнөт кетет? Ооба, 6 градуста, бул батареяны кубаттуулугунун 80 пайызына чейин заряддоо үчүн жетиштүү убакыт. 6 C энергия менен камсыз кылууну билдирет:

• Nissan Leaf II үчүн 240 кВт
• Hyundai Kona Electric үчүн 400 кВт 64 кВт.саат,
• Tesla Model 480 үчүн 3 кВт.

0 пайыздан 80 пайызга чейин кубатталганда, бул жогорку кубаттуулук үчүн заряддагыч түзүлүштүн 10 мүнөт токтошу керек. Бирок, батарейканын заряды азыраак болсо (10 пайыз, 15 пайыз, ...), энергияны толтуруу процесси 10 мүнөткө жетпеген убакытты талап кылат!

Батареяны муздатуу механизми пассивация катмарынын пайда болуу ылдамдыгын чектөө үчүн батареянын температурасы 50 градустан (изилдөөчүлөр 53 градус Цельсий) көтөрүлбөшүн камсыз кылышы керек. Ошол эле учурда, кыска заряддоо мөөнөтү өсүү мөөнөтүн кыскартууга мүмкүндүк берет.

Жыйынтык? Колуңузда: 200-500 кВт кубаттоо жана батареянын иштөө мөөнөтү 20-50 жыл

Окумуштуулар ушундай жол менен иштетилген NMC622 клеткалары 1 С кубаттуулуктагы 700 зарядга жана кубаттуулуктун 6 пайызына чейин жоготууга туруштук бере аларын далилдей алышты. 20 заряд абдан таасирдүү эмес, бирок биз жылына 1 км айдасак жана батареянын кубаттуулугу 700 кВт саат болсо, бул Жыйынтыгында 23 жылдык иштөөгө айланды.

Биз батарейкалар жана электр унаалардын диапазону өсүп, поляктар, адатта, жылына 20 80 километрден аз жол жүрүшөт, бул батареянын кубаттуулугу болжол менен 30 жана 50 жыл ичинде XNUMX пайызга чейин төмөндөшү керек дегенди билдирет.

> Мына! 600 км реалдуу аралыкка ээ болгон биринчи электр унаасы - Tesla Model S Long Range.

Warto poczytać: литий-иондук батарейкаларды ультра тез кубаттоо үчүн температуранын асимметриялык модуляциясы

Ачылыш сүрөтү: электродду электроддор менен каптоо (литий каптоо) клетканын температурасына жараша (c) электрохимиялык кыймылдаткычтын борбору

Бул сизди кызыктырышы мүмкүн: