Ngba agbara awọn ọkọ ina ni iṣẹju mẹwa 10. ati ki o gun aye batiri ọpẹ si… alapapo. Tesla ni o fun ọdun meji, bayi awọn onimo ijinlẹ sayensi ti wa pẹlu rẹ

Awọn sẹẹli litiumu-ion ode oni ni a gba lati ṣe ti o dara julọ ni iwọn otutu yara, bi wọn ṣe gba laaye fun aropin ti o ni oye laarin iyara gbigba agbara ati ibajẹ sẹẹli. Sibẹsibẹ, o wa ni pe alapapo wọn ṣaaju gbigba agbara gba ọ laaye lati mu agbara gbigba agbara pọ si ati pe ko ni ipa pataki agbara batiri.

Tabili ti awọn akoonu

• Jia lati Tesla pẹlu ijinle sayensi iwadi
  • Iṣoro ti o tobi julọ pẹlu awọn sẹẹli litiumu-ion jẹ litiumu idẹkùn. Boya ni SEI tabi graphite. Ati paapa kere litiumu = kere si agbara
  • Iwọn otutu ti o ga julọ fun igba diẹ = gbigba agbara ailewu pẹlu agbara pupọ diẹ sii
  • Awọn abajade? Ni ika ọwọ rẹ: gbigba agbara 200-500 kW ati ọdun 20-50 ti igbesi aye batiri

Ni ọdun 2017, Tesla ṣafikun ẹrọ iṣaju batiri si awọn ọkọ ayọkẹlẹ rẹ. ni awọn iwọn otutu kekere. O ti ro pe eyi yoo mu iwọn ofurufu pọ si ni igba otutu ati iyara gbigba agbara lakoko awọn otutu. Bibẹẹkọ, alapapo ati itutu agbaiye ninu ati funrara wọn ko jẹ adehun nla, pẹlu ọpọlọpọ awọn aṣelọpọ ti nlo awọn sẹẹli ti o tutu / kikan tabi awọn akopọ batiri ti a ṣajọpọ.

> Bawo ni awọn batiri ti o wa ninu awọn ọkọ ina mọnamọna ṣe tutu? [Awoṣe Akojọ]

Bọtini naa ti jade Alapapo ni iru kan ọna bi lati titẹ soke awọn gbigba agbara ilana lai ba awọn sẹẹli.. O dabi pe lẹhin imudojuiwọn o wa ohun ti iwọn otutu yẹ ki o jẹ lati dinku akoko idaduro lori ṣaja. Iṣẹ naa lati gbona batiri ṣaaju asopọ si Supercharger (igbona ṣaaju, ni ipari ni ọdun 2019: imorusi batiri naa ni lilọ) ti wa ninu sọfitiwia patapata lati ibẹrẹ ti Supercharger v3 ni Oṣu Kẹta ọdun 2019:

> Tesla Supercharger V3: O fẹrẹ to 270km Ibiti ni Awọn iṣẹju 10, Agbara Gbigba agbara 250kW, Awọn okun Itutu Liquid (Imudojuiwọn)

Awọn onimo ijinlẹ sayensi ni Ile-iṣẹ Ile-ẹkọ giga ti Ipinle Pennsylvania fun Awọn ọkọ ayọkẹlẹ Electrochemical ti ṣẹṣẹ fihan pe Tesla ni ẹtọ. Ati pe iyẹn tumọ si ina paati gba agbara ni 10 iṣẹju z ọpọlọpọ awọn kilowatts i maṣe yọ ara rẹ lẹnu nipa ibajẹ agbara batiri ewadun, titi awọn iwọn otutu si eyi ti awọn sẹẹli ti wa ni kikan ti wa ni gbọgán yan.

Ṣugbọn jẹ ki a bẹrẹ lati ibẹrẹ:

Iṣoro ti o tobi julọ pẹlu awọn sẹẹli litiumu-ion jẹ litiumu idẹkùn. Boya ni SEI tabi graphite. Ati paapa kere litiumu = kere si agbara

O ti wa ni gbogbo gba pe iwọn otutu iṣẹ ti o dara julọ fun awọn sẹẹli litiumu-ion jẹ iwọn otutu yara. Nitorinaa, awọn ẹrọ itutu agbaiye batiri ti nṣiṣe lọwọ rii daju pe awọn sẹẹli ko ni igbona pupọ (lẹhinna, kii ṣe nigbagbogbo ṣee ṣe lati ṣetọju iwọn 20 iwọn Celsius).

Iwọn otutu yara ngbanilaaye lati ṣe idiwọ idagba ti Layer passivating - ida ti o lagbara ti elekitiroti, eyiti o ṣajọpọ lori elekiturodu ati sopọ awọn ions litiumu; SEI - ati ewon ti litiumu ions ni a lẹẹdi elekiturodu. Ilọsoke ni iwọn otutu tumọ si pe awọn ilana mejeeji ni iyara. O le rii eyi lẹhin awọn idanwo akọkọ.

> Tesla ti wa ni ariyanjiyan ni Germany. Fun "Aifọwọyi", "Iwakọ Aladaaṣe ni kikun"

Awọn onimo ijinlẹ sayensi ni Ile-iṣẹ fun Awọn ẹrọ itanna elekitiroti ti jẹrisi iyẹn Awọn sẹẹli litiumu-ion ti a lo ninu awọn ọkọ ina mọnamọna nikan ṣiṣe ni bii awọn idiyele 50 ni 6°C. (ie 6 igba agbara ti sẹẹli, fun apẹẹrẹ 0,2 kWh sẹẹli ti gba agbara nipasẹ orisun 1,2 kW, ati bẹbẹ lọ).

Fun lafiwe, awọn ọna asopọ kanna:

• wọn ni irọrun de ọdọ 2 idiyele ni 500C (fun ọkọ ayọkẹlẹ kan ti o ni batiri 40 kWh o jẹ 40 kW, fun ọkọ ayọkẹlẹ kan pẹlu batiri 80 kWh o jẹ 80 kW, ati bẹbẹ lọ),
• wọn ti pẹ nikan 200 idiyele ni 4C.

Ni akoko kanna, nipasẹ "iduroṣinṣin" a tumọ si isonu ti 20 ogorun ti agbara atilẹba, nitori pe eyi ni oye ọrọ naa ni ile-iṣẹ ayọkẹlẹ.

Awọn oniwadi sẹẹli lithium-ion ti gbiyanju fun awọn ọdun lati yanju iṣoro yii nipa yiyipada akopọ ti awọn elekitiroti tabi bo awọn amọna pẹlu awọn ohun elo oriṣiriṣi lati ṣe idiwọ gbigba ion litiumu. Nitoripe o jẹ awọn ions litiumu gbigbe ninu batiri ti o ni iduro fun agbara rẹ.

> Renault-Nissan ṣe idoko-owo ni Enevate: “Agba agbara batiri ni iṣẹju 5”

Oyimbo lairotele, o wa ni jade wipe isoro le wa ni re Elo rọrun. O to lati gbona eroja lati dinku iṣoro ti idẹkùn ion litiumu ni pataki. Laanu, iwọn otutu ti o ga julọ jẹ ki agbara sẹẹli dinku lonakona: nigbati litiumu encapsulation ninu elekiturodu ti lopin, iṣoro idagba passivating (SEI) ko yanju.

Kii ṣe pẹlu igi, ṣugbọn pẹlu igi.

Iwọn otutu ti o ga julọ fun igba diẹ = ailewu gbigba agbara pẹlu Elo diẹ agbara

Sibẹsibẹ, awọn onimo ijinlẹ sayensi lati ile-iṣẹ iwadii ti a mẹnuba ṣakoso lati wa ilẹ aarin kan. Wọ́n pè é Ọna awose iwọn otutu aibaramu. Wọn gbona sẹẹli naa fun ọgbọn-aaya 30 si iwọn 48 Celsius ati lẹhinna gba agbara rẹ fun iṣẹju mẹwa 10 lati gba eto naa nikẹhin ati ṣiṣẹ ati iwọn otutu silẹ.

Kini idi ti o gba iṣẹju mẹwa 10 lati ṣaja? O dara, ni 6 C eyi to akoko lati gba agbara si batiri to 80 ogorun ti agbara rẹ. 6C tumọ si ipese agbara:

• 240 kW fun Nissan bunkun II
• 400 kW fun Hyundai Kona Electric 64 kWh,
• 480 kW fun Tesla Awoṣe 3.

Nigbati o ba ngba agbara lati 0 si 80 ogorun, agbara giga yii nilo iṣẹju mẹwa 10 ti akoko aiṣiṣẹ fun ṣaja. Bibẹẹkọ, ti iwọn itusilẹ batiri ba dinku (10 ogorun, 15 ogorun, ...), ilana atunṣe agbara gba paapaa kere ju iṣẹju mẹwa 10!

Ẹrọ itutu agbaiye batiri nikan ni lati rii daju pe iwọn otutu ti batiri naa ko ga ju iwọn 50 (awọn oniwadi sọ pe iwọn 53 Celsius) lati ṣe idinwo iwọn ni eyiti Layer passivation n dagba soke. Ni akoko kanna, akoko gbigba agbara kukuru dinku akoko idagbasoke.

Awọn abajade? Ni ika ọwọ rẹ: gbigba agbara 200-500 kW ati ọdun 20-50 ti igbesi aye batiri

Awọn onimo ijinlẹ sayensi ni anfani lati ṣe afihan pe awọn sẹẹli NMC622 ti a ṣe itọju ni ọna yii ni anfani lati koju idiyele 1 pẹlu agbara ti 700 C ati isonu ti o to 6 ogorun ti agbara. Awọn idiyele 20 kii ṣe iwunilori pupọ, ṣugbọn ti a ba wakọ 1 km ni ọdun kan ati pe batiri naa ni agbara ti 700 kWh, eyi ni Abajade ti yipada si ọdun 23 ti iṣẹ.

Fikun-un pe awọn batiri ati ibiti awọn ọkọ ina mọnamọna n dagba ati pe Awọn ọpa maa n wakọ kere ju awọn ibuso 20-80 ni ọdun kan, eyiti o tumọ si pe agbara batiri yẹ ki o lọ silẹ si 30 ogorun ni bii 50-XNUMX ọdun.

> Nibi! Ọkọ ina mọnamọna akọkọ pẹlu ibiti o daju ti 600 km ni Tesla Model S Long Range.

Warto poczytać: Iṣatunṣe iwọn otutu asymmetric fun gbigba agbara iyara-yara ti awọn batiri lithium-ion

Fọto ti nsii: elekitirodu (iṣọ litiumu) ti elekiturodu da lori iwọn otutu ti sẹẹli (c) Ile-iṣẹ ti ẹrọ elekitirokemika

Eyi le nifẹ si ọ: