Напуните електрична возила за 10 минута. и дужи век трајања батерије захваљујући ... грејању. Тесла га је имао две године, а сада су га измислили научници

Верује се да модерне литијум-јонске ћелије најбоље раде на собној температури, јер обезбеђују разуман компромис између брзине пуњења и деградације ћелије. Међутим, испоставља се да њихово загревање пре пуњења омогућава повећање снаге пуњења и не утиче значајно на потрошњу батерије.

Преглед садржаја

• Механизам из Тесле са научним истраживањима
  • Највећи проблем са литијум-јонским ћелијама је заробљени литијум. Или у СЕИ или у графиту. А још мање литијума = мањи капацитет
  • Виша температура за кратко време = безбедно пуњење са много више снаге
  • Резултати? На дохват руке: пуњење 200-500 кВ и 20-50 година трајања батерије

Тесла је својим возилима 2017. додао механизам за предгревање батерије. на ниским температурама. Претпостављало се да ће то повећати домет лета зими и убрзати пуњење током хладног времена. Међутим, грејање и хлађење само по себи није било посебно откриће, многи произвођачи користе активно хлађене/грејане ћелије или комплетне батерије.

> Како се хладе батерије у електричним возилима? [ЛИСТА МОДЕЛА]

Кључ се испоставио Загревање на начин да се убрза процес пуњења без оштећења ћелија.... Чини се да је након ажурирања постало јасно која температура треба да буде да би се смањило време застоја на пуњачу. Функција претходног загревања батерије пре повезивања на Суперцхаргер (претходно загревање на крају 2019: загревање батерије на путу) је трајно укључена у софтвер од премијере Суперцхаргера в3 у марту 2019:

> Тесла Суперцхаргер В3: 270-минутни домет од скоро 10 км, снага пуњења од 250 кВ, каблови хлађени течношћу [ажурирање]

Научници из Центра за електрохемијске моторе на Универзитету Пенн Стате су управо доказали да је Тесла био у праву. И то значи електрични аутомобили се пуне за 10 минута z са капацитетом од неколико стотина киловата i не брините о смањењу капацитета батерије деценијама, док се тачно не одабере температура на коју се ћелије загревају.

Али почнимо од самог почетка:

Највећи проблем са литијум-јонским ћелијама је заробљени литијум. Или у СЕИ или у графиту. А још мање литијума = мањи капацитет

Верује се да је то оптимална радна температура за литијум-јонске ћелије је собна температура... Због тога механизми активног хлађења батерије осигуравају да се ћелије не прегреју превише (на крају крајева, није увек могуће задржати номиналних 20 степени Целзијуса).

Собна температура вам омогућава да обуздате раст пасивирајућег слоја - очврснуту фракцију електролита, која се акумулира на електроди и везује литијум јоне; СЕИ - и затварање литијум јона у графитну електроду. Повећање температуре значи да се оба процеса убрзавају. То можете видети након почетних тестова.

> Тесла је споран у Немачкој. За „Аутопилот“, „Потпуно аутономну вожњу“

То су потврдили научници Центра за електрохемијске моторе Литијум-јонске ћелије које се користе у електричним возилима држе само око 50 пуњења на 6 ° Ц. (тј. 6 пута више од капацитета ћелије, на пример, ћелија од 0,2 кВх се пуни са извором од 1,2 кВ, итд.).

За поређење, исти линкови:

• лако су стизали 2 пуњења на 500Ц (за аутомобил са батеријом од 40 кВх то је 40 кВ, за аутомобил са батеријом од 80 кВх је 80 кВ, итд.),
• већ су трајали само 200 пуњења на 4Ц.

Истовремено, под „издржати“ подразумевамо губитак од 20 одсто првобитне снаге, јер се тако тај појам схвата у аутомобилској индустрији.

Истраживачи литијум-јонских ћелија су годинама покушавали да реше овај проблем променом састава електролита или облагањем електрода различитим материјалима како би се спречило заробљавање литијум јона. Зато што су литијум-јони који се крећу у батерији одговорни за њен капацитет.

> Ренаулт-Ниссан инвестира у Еневате: „Пуњење батерије за 5 минута“

Сасвим неочекивано, показало се да се проблем може решити много лакше. Довољно је загрејати ћелију да би се значајно смањио проблем хватања литијум јона. Нажалост, виша температура је ионако изазвала смањење капацитета ћелије: када је инкапсулација литијума у ​​електроди била ограничена, проблем раста пасивационог слоја (СЕИ) није био решен.

Не штапом, него штапом.

Виша температура за кратко време = безбедно пуњење са много више снаге

Међутим, научници из поменутог истраживачког центра успели су да пронађу средину. Звали су га Метода асиметричне температурне модулације... Елемент загревају 30 секунди до 48 степени Целзијуса, а затим га пуне 10 минута да би систем коначно прорадио и температура опала.

Зашто је потребно само 10 минута за пуњење? Па, на 6 Ц, ово је довољно времена да се батерија напуни до 80 процената њеног капацитета. 6 Ц значи напајање:

• 240 кВ за Ниссан Леаф ИИ
• 400 кВ за Хиундаи Кона Елецтриц 64 кВх,
• 480 кВ за Тесла Модел 3.

Када се пуни од 0 до 80 процената, ова велика снага захтева 10 минута застоја пуњача. Међутим, ако је стопа пражњења батерије нижа (10 процената, 15 процената, ...), процес допуне енергије траје чак и мање од 10 минута!

Механизам за хлађење батерије само треба да обезбеди да температура батерије не порасте изнад 50 степени (истраживачи кажу 53 степена Целзијуса) да би ограничио брзину којом се ствара слој пасивације. Истовремено, кратко време пуњења омогућава скраћивање периода раста.

Резултати? На дохват руке: пуњење 200-500 кВ и 20-50 година трајања батерије

Научници су успели да докажу да су ћелије НМЦ622 третиране на овај начин способне да издрже 1 пуњење снаге 700 Ц и губитак до 6 одсто капацитета. 20 пуњења није баш импресивно, али ако возимо 1 км годишње и батерија има капацитет од 700 кВх, ово је Резултат се трансформише у 23 године рада.

Додајмо да батерије и домет електричних возила расту, а Пољаци обично путују мање од 20 80 километара годишње, што значи да би капацитет батерије требало да падне на 30 одсто за око 50 до КСНУМКС година.

> Ево! Прво електрично возило са стварним дометом од 600 км је Тесла Модел С Лонг Ранге.

Варто поцзитаћ: асиметрична температурна модулација за ултра-брзо пуњење литијум-јонских батерија

Слика отварања: галванизација (литијумски премаз) електроде у зависности од температуре ћелије (ц) Центар електрохемијског мотора

Ово би могло да вас занима: