Hur fungerar ett litiumjonbatteri för ett elfordon?

Efter att ha sett i en annan artikel arbetet med blybatteriet som alla bilar är utrustade med, låt oss nu titta på principen för driften av ett elfordon och särskilt dess litiumbatteri ...

princen

Som med alla typer av batterier förblir principen densamma: nämligen att generera energi (här elektricitet) som ett resultat av en kemisk eller till och med elektrisk reaktion, eftersom kemi alltid ligger bredvid elektricitet. Faktum är att atomerna själva är gjorda av elektricitet: dessa är de elektroner som kretsar runt kärnan och som på något sätt bildar atomens "skal" eller till och med dess "hud". Genom att också veta att fria elektroner är flygande hudbitar som spenderar sin tid på att flytta från en atom till en annan (utan att fästa vid den), är detta endast i fallet med ledande material (beror på antalet lager av elektroner och antalet elektroner per sista projektil).

Vi tar sedan en "bit hud" från atomer (därav en del av dess elektricitet) genom en kemisk reaktion för att producera elektricitet.

grunderna

Först och främst finns det två poler (elektroder) som vi kallar katod (+ terminal: i litium-koboltoxid) och anod (terminal -: kol). Var och en av dessa poler är gjord av material som antingen avleder elektroner (-) eller attraherar (+). Allt är översvämmat elektrolyt som kommer att möjliggöra en kemisk reaktion (överföring av material från anoden till katoden) som ett resultat av generering av elektricitet. En barriär sätts in mellan dessa två elektroder (anod och katod) för att undvika kortslutning.

Observera att batteriet består av flera celler som var och en bildas av det som syns i diagrammen. Om jag till exempel lagrar 2 celler på 2 volt så har jag bara 4 volt vid batteriutgången. För att sätta igång en bil som väger flera hundra kg, föreställ dig hur många celler som behövs ...

Vad händer på soptippen?

Till höger finns litiumatomer. De presenteras i detalj, där det gula hjärtat representerar protonerna och det gröna hjärtat representerar elektronerna de kretsar kring.

När batteriet är fulladdat finns alla litiumatomer på anodsidan (-). Dessa atomer är uppbyggda av en kärna (som består av flera protoner), som har en positiv elektrisk kraft på 3, och elektroner, som har en negativ elektrisk kraft på 3 (1 totalt, eftersom 3 X 3 = 1). ... Därför är atomen stabil med 3 positiva och 3 negativa (den attraherar eller avleder inte elektroner).

Vi lösgör en elektron från litium, som visar sig vara med bara två: då dras den till + och passerar genom partitionen.

När jag får kontakt mellan + och - terminalerna (så när jag använder ett batteri) kommer elektronerna att flytta sig från - terminalen till + terminalen längs den elektriska ledningen utanför batteriet. Dessa elektroner kommer dock från "håret" av litiumatomer! I grund och botten, av de 3 elektronerna som snurrar runt, slits 1 av och atomen har bara 2 kvar. Helt plötsligt är dess elektriska kraft inte längre balanserad, vilket också orsakar en kemisk reaktion. Observera också att litiumatomen blir litiumjon + för nu är det positivt (3 - 2 = 1 / Kärnan är värd 3 och elektronerna är 2, eftersom vi förlorat en. Att addera ger 1, inte 0 som tidigare. Därför är den inte längre neutral).

Den kemiska reaktionen som är ett resultat av obalansen (efter att ha brutit elektroner för att generera ström) kommer att resultera i sändningen litiumjon + till katoden (terminal +) genom väggen utformad för att isolera allt. I slutändan hamnar + elektroner och joner på +-sidan.

I slutet av reaktionen laddas batteriet ur. Det finns nu en balans mellan + och - terminalerna, vilket nu förhindrar elektricitet. I grund och botten är principen att inducera depression på en kemisk/elektrisk nivå för att skapa en elektrisk ström. Vi kan se det här som en flod, ju mer den sluttar, desto viktigare blir intensiteten på det strömmande vattnet. Å andra sidan, om floden är platt kommer den inte längre att flyta, vilket innebär ett dött batteri.

Ladda om?

Uppladdning består av att vända processen genom att injicera elektroner i en riktning – och ta bort fler genom sug (det är lite som att fylla på vattnet i en flod för att använda dess flöde igen). Därmed är allt i batteriet återställt som det var innan det laddades ur.

I grund och botten, när vi laddar ur använder vi en kemisk reaktion, och när vi laddar återlämnar vi de ursprungliga sakerna (men för det behöver du energi och därför en laddstation).

Ha på sig?

Litiumbatterier slits ut snabbare än de gamla goda blybatterierna som har använts i våra bilar i århundraden. Elektrolyten har en tendens att sönderdelas, liksom elektroderna (anod och katod), men det bör också beaktas att det bildas en avlagring på elektroderna, vilket minskar överföringen av joner från den ena sidan till den andra ... Specialanordningar låter dig återställa använda batterier genom att ladda ur dem på ett speciellt sätt.

Antalet möjliga cykler (urladdning + full laddning) uppskattas till ca 1000-1500, så det med en halvcykel vid laddning från 50 till 100% istället för 0 till 100%. UPPVÄRMNING skadar också litiumjonbatterier allvarligt, som tenderar att bli varma när de drar för mycket ström.

Se även: Hur sparar jag batteriet i min elbil?

Motorkraft och batteri...

Till skillnad från en värmekamera påverkas inte effekten av bränsletanken. Om du har en 400 hk motor, då kommer inte en 10 liters tank att stoppa dig att få 400 hk, även om det är för en väldigt kort tid... För ett elfordon är detta inte alls samma sak! Om batteriet inte är tillräckligt kraftfullt kommer motorn inte att kunna gå på full effekt... Så är fallet med vissa modeller där motorn aldrig kan pressas till sin gräns (förutom när ägaren pillar och lägger till en stor kaliber batteri!).

Låt oss nu ta reda på: hur den elektriska motorn fungerar

Alla kommentarer och reaktioner

Dernier kommenterad:

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

mycket bra jobbat

Il I. 1 reaktion (er) på denna kommentar:

• administratör PLATSADMINISTRATOR (2021-03-03 17:03:50): Den här kommentaren är ännu bättre 😉

(Ditt inlägg kommer att synas under kommentaren efter verifiering)

Skriv en kommentar

Vad tycker du om konsumtionssiffrorna som deklareras av tillverkarna?