Kini idi ti gbigba agbara yara ni iku awọn batiri

Wọn fẹ lati yi epo pada, ṣugbọn wọn tun ni abawọn apaniyan ti awọn olupese ṣe ipalọlọ nipa.

A ti ranti Ọdun Edu ti pẹ. Akoko epo tun n pari. Ni ọdun mẹwa kẹta ti XNUMX orundun, a wa ni kedere ngbe ni akoko awọn batiri.

IKỌ TI WỌN ti jẹ pataki nigbagbogbo lati itanna ti wọ inu igbesi aye eniyan. Ṣugbọn nisisiyi awọn aṣa mẹta ti lojiji ṣe ibi ipamọ agbara agbara imọ-ẹrọ pataki julọ lori aye.

Aṣa akọkọ jẹ ariwo ni awọn ẹrọ alagbeka - awọn fonutologbolori, awọn tabulẹti, awọn kọnputa agbeka A lo lati nilo awọn batiri fun awọn nkan bii awọn ina filaṣi, awọn redio alagbeka ati awọn ẹrọ to ṣee gbe - gbogbo wọn pẹlu lilo lopin. Loni, gbogbo eniyan ni o kere ju ẹrọ alagbeka kan ti ara ẹni, eyiti o nlo nigbagbogbo nigbagbogbo ati laisi eyiti igbesi aye rẹ ko ṣee ro.

ITOSI KEJI ni lilo awọn orisun agbara isọdọtun ati aibalẹ lojiji laarin awọn oke ti iṣelọpọ ina ati agbara. O jẹ irọrun: nigbati awọn oniwun ba tan awọn adiro ati awọn TV ni irọlẹ, ati agbara ti o ga soke, awọn oniṣẹ ti awọn ile-iṣẹ agbara gbona ati awọn ohun elo agbara iparun ni irọrun ni lati mu agbara pọ si. Ṣugbọn pẹlu iran ti oorun ati afẹfẹ, eyi ko ṣee ṣe: tente oke ti iṣelọpọ nigbagbogbo waye ni akoko kan nigbati agbara wa ni ipele ti o kere julọ. Nitorina, agbara gbọdọ wa ni ipamọ bakan. Aṣayan kan jẹ eyiti a pe ni “awujọ hydrogen”, ninu eyiti ina mọnamọna ti yipada si hydrogen ati lẹhinna ifunni epo si akoj ati awọn ọkọ ina. Ṣugbọn idiyele giga ti iyalẹnu ti awọn amayederun pataki ati awọn iranti buburu ti ẹda eniyan ti hydrogen (Hindenburg ati awọn miiran) fi ero yii silẹ lori ẹhin fun bayi.

Awọn ti a pe ni “awọn akojọna ọlọgbọn” wo ni awọn ero ti awọn ẹka tita: awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina gba agbara apọju ni iṣelọpọ oke, ati lẹhinna, ti o ba jẹ dandan, le da pada si akoj. Sibẹsibẹ, awọn batiri ti ode oni ko ti ṣetan fun iru ipenija bẹ.

Idahun miiran ti o ṣee ṣe si iṣoro yii ṣe ileri aṣa kẹta: rirọpo ti awọn ẹrọ ijona inu pẹlu awọn ọkọ ina batiri (BEVs). Ọkan ninu awọn ariyanjiyan akọkọ ni ojurere fun awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina wọnyi ni pe wọn le jẹ awọn olukopa ti nṣiṣe lọwọ ni akoj ati mu iyọkuro lati le da wọn pada nigbati o nilo.

Gbogbo oluṣe EV, lati Tesla si Volkswagen, lo imọran yii ninu awọn ohun elo PR wọn. Sibẹsibẹ, ko si ọkan ninu wọn ti o gba ohun ti o han ni irora fun awọn onise-ẹrọ: Awọn batiri ti ode oni ko yẹ fun iru iṣẹ bẹẹ.

Imọ-ẹrọ LITHIUM-ION ti o jẹ akoso ọja loni o si gba lati ẹgba amọdaju rẹ si awoṣe Tesla ti o yara julọ ni ọpọlọpọ awọn anfani lori awọn imọran agbalagba bi acid asiwaju tabi awọn batiri hydride nickel irin. Ṣugbọn o tun ni diẹ ninu awọn idiwọn ati, ju gbogbo wọn lọ, itẹsi si arugbo ..

Pupọ eniyan ronu ti awọn batiri bi iru tube sinu eyiti itanna bakan “nṣàn”. Ni iṣe, sibẹsibẹ, awọn batiri ko tọju ina mọnamọna funrarawọn. Wọn lo o lati ṣe okunfa awọn aati kemikali kan. Lẹhinna wọn le bẹrẹ ifesi idakeji ati gba agbara idiyele wọn pada.

Fun awọn batiri litiumu-dẹlẹ, ifesi pẹlu itusilẹ ti itanna dabi eleyi: awọn ioni litiumu ti wa ni akoso ni anode ninu batiri naa. Iwọnyi jẹ awọn ọta litiumu, ọkọọkan eyiti o ti padanu itanna kan. Awọn ions naa nlọ nipasẹ elektrolyte olomi si cathode. Ati pe awọn elekitiọnu ti a tu silẹ ni a ṣe amojuto nipasẹ iyika itanna kan, ni ipese agbara ti a nilo. Nigbati batiri ba wa ni titan fun gbigba agbara, ilana naa ti yipada ati pe awọn ions ni a gba pẹlu awọn elekitironi ti o sọnu.

"Apọju" pẹlu awọn akopọ litiumu le fa iyika kukuru ki o tan ina naa.

Laanu, BIbẹẹkọ, Iṣeṣe ti o ga julọ ti o jẹ ki lithium dara dara fun ṣiṣe awọn batiri ni apa isalẹ - o duro lati kopa ninu miiran, awọn aati kemikali ti ko fẹ. Nitorinaa, ipele tinrin ti awọn agbo ogun litiumu maa n dagba sii lori anode, eyiti o dabaru pẹlu awọn aati. Ati nitorinaa agbara batiri dinku. Bi o ṣe le ni agbara diẹ sii ti o ti gba agbara ati idasilẹ, nipọn ti ibora yii yoo di. Nigba miran o le paapaa tu silẹ ti a npe ni "dendrites" - ro awọn stalactites ti awọn agbo ogun litiumu - ti o fa lati anode si cathode ati, ti wọn ba de ọdọ rẹ, o le fa kukuru kukuru ati ki o tan batiri naa.

Gbigba agbara kọọkan ati iyipo idasilẹ dinku igbesi aye batiri litiumu-ion. Ṣugbọn gbigba agbara iyara asiko asiko laipẹ pẹlu lọwọlọwọ ipele-mẹta ni iyara pataki ilana naa. Fun awọn fonutologbolori, eyi kii ṣe idena nla fun awọn aṣelọpọ, ni eyikeyi ọran, wọn fẹ lati fi ipa mu awọn olumulo lati yi awọn ẹrọ wọn pada ni gbogbo ọdun meji si mẹta. Ṣugbọn awọn ọkọ ayọkẹlẹ jẹ iṣoro.

Lati ṣe idaniloju awọn alabara lati ra awọn ọkọ ina, awọn aṣelọpọ gbọdọ tun tàn wọn pẹlu awọn aṣayan gbigba agbara yara. Ṣugbọn awọn ibudo iyara bi Ionity ko yẹ fun lilo lojoojumọ.

IYE BATIRI NA NI Omiiran ati paapaa diẹ sii ju gbogbo owo ti ọkọ ayọkẹlẹ oni-ina. Lati parowa fun awọn alabara wọn pe wọn ko ra bombu ticking, gbogbo awọn aṣelọpọ pese lọtọ, atilẹyin ọja batiri to gun. Ni akoko kanna, wọn gbẹkẹle gbigba agbara yiyara lati jẹ ki awọn ọkọ ayọkẹlẹ wọn wuyi fun irin-ajo gigun. Titi di aipẹ, awọn ibudo gbigba agbara ti o yara ju ṣiṣẹ ni 50 kilowatts. Ṣugbọn Mercedes EQC tuntun le gba agbara si 110kW, Audi e-tron soke si 150kW, bi a ti funni nipasẹ awọn ibudo gbigba agbara European Ionity, ati Tesla n murasilẹ lati gbe igi paapaa ga julọ.

Awọn aṣelọpọ wọnyi yara lati gba pe gbigba agbara yara yoo run awọn batiri. Awọn ibudo bii Ionity dara julọ fun awọn pajawiri nigbati eniyan ba ti wa ọna pipẹ ati pe o ni akoko diẹ. Bibẹẹkọ, o jẹ oye lati gba agbara si batiri rẹ laiyara ni ile.

Bii o ṣe gba agbara ati gbigba agbara ni tun ṣe pataki si igbesi aye rẹ. Nitorinaa, ọpọlọpọ awọn aṣelọpọ ko ṣe iṣeduro gbigba agbara loke 80% ati ni isalẹ 20%. Pẹlu ọna yii, batiri litiumu-dẹlẹ kan padanu ni apapọ nipa ida 2 ninu agbara rẹ fun ọdun kan. Nitorinaa, o le ṣiṣe ni ọdun mẹwa, tabi to bii 10 km, ṣaaju ki agbara rẹ lọ silẹ tobẹẹ debi pe o di alaileṣe ninu ọkọ ayọkẹlẹ kan.

Nikẹhin, nitorinaa, AYE BATTERY da lori akojọpọ kẹmika alailẹgbẹ rẹ. O yatọ si fun olupese kọọkan, ati ni ọpọlọpọ igba o jẹ tuntun ti o ko paapaa mọ bi o ṣe le dagba lori akoko. Ọpọlọpọ awọn aṣelọpọ ti n ṣe ileri iran tuntun ti awọn batiri pẹlu igbesi aye ti “miliọnu kan maili” (awọn ibuso miliọnu 1.6). Gẹgẹbi Elon Musk, Tesla n ṣiṣẹ lori ọkan ninu wọn. Ile-iṣẹ Kannada CATL, eyiti o pese awọn ọja si BMW ati idaji mejila awọn ile-iṣẹ miiran, ti ṣe adehun pe batiri ti nbọ yoo ṣiṣe ni ọdun 16, tabi awọn ibuso 2 million. General Motors ati Korea ká LG Chem ti wa ni tun sese kan iru ise agbese. Ọkọọkan ninu awọn ile-iṣẹ wọnyi ni awọn solusan imọ-ẹrọ tiwọn ti wọn fẹ lati gbiyanju ni igbesi aye gidi. GM, fun apẹẹrẹ, yoo lo awọn ohun elo imotuntun lati ṣe idiwọ ọrinrin lati titẹ awọn sẹẹli batiri, idi pataki ti lithium scaling lori cathode. Imọ-ẹrọ CATL ṣe afikun aluminiomu si anode nickel-cobalt-manganese. Eyi kii ṣe idinku iwulo fun koluboti nikan, eyiti o jẹ gbowolori lọwọlọwọ julọ ti awọn ohun elo aise, ṣugbọn tun mu igbesi aye batiri pọ si. O kere ju iyẹn ni ohun ti awọn onimọ-ẹrọ Kannada nireti. Inu awọn alabara ti o pọju ni inu-didun lati mọ boya imọran kan ba ṣiṣẹ ni iṣe.