Как работи литиево-йонната батерия за електрическо превозно средство?

След като видяхме в друга статия работата на оловната батерия, с която са оборудвани всички автомобили, нека сега да разгледаме принципа на работа на електрическо превозно средство и особено неговата литиева батерия ...

принц

Както при всеки тип батерия, принципът остава същият: а именно генерирането на енергия (тук електричество) в резултат на химическа или дори електрическа реакция, защото химията винаги е до електричеството. Всъщност самите атоми са направени от електричество: това са електроните, които се въртят около ядрото и които по някакъв начин образуват „обвивката“ на атома или дори неговата „кожа“. Знаейки също, че свободните електрони са летящи парчета кожа, които прекарват времето си в движение от един атом към друг (без да се прикрепят към него), това е само в случай на проводими материали (зависи от броя на слоевете електрони и броя на електроните за последен снаряд).

След това вземаме „парче кожа“ от атоми (оттук и част от нейното електричество) чрез химическа реакция, за да произведем електричество.

основите

На първо място, има два полюса (електроди), които наричаме катода (+ терминал: в литиево-кобалтов оксид) и анод (терминал -: въглерод). Всеки от тези полюси е направен от материал, който или отклонява електрони (-), или привлича (+). Всичко е наводнено електролит което ще направи възможна химическа реакция (прехвърляне на материал от анода към катода) в резултат на генерирането на електричество. Между тези два електрода (анод и катод) се поставя преграда, за да се избегнат къси съединения.

Моля, имайте предвид, че батерията се състои от няколко клетки, всяка от които се формира от това, което се вижда на диаграмите. Ако например натрупам 2 клетки по 2 волта, ще имам само 4 волта на изхода на батерията. За да пуснете в движение кола с тегло няколко стотин кг, представете си колко клетки са необходими ...

Какво се случва на сметището?

Вдясно са литиеви атоми. Те са представени подробно, като жълтото сърце представлява протоните, а зеленото сърце представлява електроните, около които обикалят.

Когато батерията е напълно заредена, всички литиеви атоми са от страната на анода (-). Тези атоми са съставени от ядро ​​(съставено от няколко протона), което има положителна електрическа сила от 3, и електрони, за да имат отрицателна електрическа сила от 3 (1 общо, защото 3 X 3 = 1). ... Следователно атомът е стабилен с 3 положителни и 3 отрицателни (не привлича и не отклонява електрони).

Отделяме електрон от лития, който се оказва само с два: тогава той се привлича към + и преминава през преградата.

Когато осъществя контакт между клемите + и - (така че когато използвам батерия), електроните ще се преместят от клемата - към клемата + по електрическия проводник, външен за батерията. Тези електрони обаче идват от "косата" на литиевите атоми! По принцип от 3 електрона, които се въртят наоколо, 1 се откъсва и атомът остава само 2. Изведнъж електрическата му сила вече не е балансирана, което също предизвиква химическа реакция. Отбележете също, че литиевият атом става литиеви йони + защото сега е положителен (3 - 2 = 1 / Ядрото струва 3, а електроните са 2, тъй като загубихме един. Добавянето дава 1, а не 0, както преди. Така че вече не е неутрално).

Химическата реакция в резултат на дисбаланса (след прекъсване на електроните за генериране на ток) ще доведе до изпращане литиеви йони + към катода (терминал +) през стената, предназначена да изолира всичко. В крайна сметка електроните и йоните + се озовават на страната +.

В края на реакцията батерията се разрежда. Сега има баланс между клемите + и -, което сега предотвратява електричеството. По принцип принципът е да се предизвика депресия на химическо/електрическо ниво, за да се създаде електрически ток. Можем да мислим за това като за река, колкото по-наклон е, толкова по-важен ще бъде интензитетът на течащата вода. От друга страна, ако реката е равна, тя вече няма да тече, което означава изтощена батерия.

Презареждане?

Презареждането се състои в обръщане на процеса чрез инжектиране на електрони в дадена посока - и отстраняване на повече чрез засмукване (това е малко като попълване на водата в река, за да се използва отново нейния поток). Така всичко в батерията се възстановява както е било преди да бъде разредена.

По принцип, когато зареждаме, използваме химическа реакция, а когато презареждаме, връщаме оригиналните неща (но за това се нуждаете от енергия и съответно станция за зареждане).

Износване?

Литиевите батерии се износват по-бързо от добрите стари оловно-киселинни батерии, които се използват в нашите автомобили от векове. Електролитът има тенденция да се разлага, подобно на електродите (анод и катод), но също така трябва да се има предвид, че върху електродите се образува налеп, който намалява прехвърлянето на йони от едната страна на другата... Специалните устройства ви позволяват за възстановяване на използвани батерии чрез разреждането им по специален начин.

Броят на възможните цикли (разреждане + пълно презареждане) се оценява на около 1000-1500, така че при полупериод при презареждане от 50 до 100% вместо от 0 до 100%. НАГРЕВАНЕТО също сериозно уврежда литиево-йонните батерии, които са склонни да се нагорещят, когато консумират твърде много енергия.

Вижте също: Как да спестя батерията в моя електрически автомобил?

Мощност на двигателя и батерията...

За разлика от термовизора, мощността не се влияе от резервоара за гориво. Ако имате двигател от 400 к.с., тогава наличието на 10-литров резервоар няма да ви попречи да получите 400 к.с., дори и за много кратко време... За електрическо превозно средство това изобщо не е същото! Ако батерията не е достатъчно мощна, двигателят няма да може да работи с пълен капацитет... Такъв е случаят с някои модели, при които двигателят никога не може да бъде натиснат до своя предел (освен когато собственикът бърка и добавя голям калибър батерия!).

Сега нека разберем: как работи ЕЛЕКТРОМОТОРА

Всички коментари и реакции

последен публикуван коментар:

Мао (Дата: 2021 03:03:15)

много добра работа

Ил Дж. 1 реакция (и) на този коментар:

• администратор АДМИНИСТРАТОР НА САЙТА (2021-03-03 17:03:50): Този коментар е още по-добър 😉

(Вашата публикация ще бъде видима под коментара след проверка)

Напиши коментар

Какво мислите за данните за потреблението, декларирани от производителите?