Jak działa akumulator litowo-jonowy do pojazdu elektrycznego?

Widząc w innym artykule pracę akumulatora ołowiowego, w który wyposażone są wszystkie samochody, przyjrzyjmy się teraz zasadzie działania pojazdu elektrycznego, a zwłaszcza jego akumulatora litowego…

Książę

Jak w przypadku każdego rodzaju baterii, zasada pozostaje ta sama: mianowicie wytwarzanie energii (tutaj prądu) w wyniku reakcji chemicznej lub nawet elektrycznej, ponieważ chemia jest zawsze obok elektryczności. W rzeczywistości same atomy są zbudowane z elektryczności: są to elektrony, które krążą wokół jądra i które w jakiś sposób tworzą „powłokę” atomu, a nawet jego „skórę”. Wiedząc również, że wolne elektrony to latające kawałki skóry, które spędzają czas przemieszczając się z jednego atomu na drugi (nie przyczepiając się do niego), dzieje się tak tylko w przypadku materiałów przewodzących (zależy od liczby warstw elektronów i liczby elektronów za ostatni pocisk).

Następnie pobieramy „kawałek skóry” z atomów (stąd część jego elektryczności) w reakcji chemicznej, aby wytworzyć elektryczność.

podstawy

Przede wszystkim są dwa bieguny (elektrody), które nazywamy katoda (+ zacisk: w tlenku litowo-kobaltowym) i anoda (terminal -: węgiel). Każdy z tych biegunów jest wykonany z materiału, który albo odbija elektrony (-) albo przyciąga (+). Wszystko jest zalane elektrolit co umożliwi reakcję chemiczną (przeniesienie materiału z anody na katodę) w wyniku wytworzenia elektryczności. Pomiędzy tymi dwiema elektrodami (anodą i katodą) wstawiona jest bariera, aby uniknąć zwarć.

Należy pamiętać, że bateria składa się z kilku ogniw, z których każde składa się z tego, co widać na schematach. Jeśli na przykład przechowuję 2 ogniwa 2 V, na wyjściu akumulatora będę miał tylko 4 V. Aby wprawić w ruch samochód ważący kilkaset kilogramów, wyobraź sobie ile potrzeba ogniw...

Co się dzieje na składowisku?

Po prawej stronie znajdują się atomy litu. Przedstawiono je szczegółowo, przy czym żółte serce reprezentuje protony, a zielone serce reprezentuje elektrony, wokół których krążą.

Gdy akumulator jest w pełni naładowany, wszystkie atomy litu znajdują się po stronie anody (-). Atomy te składają się z jądra (złożonego z kilku protonów), które ma dodatnią siłę elektryczną równą 3, oraz elektronów, które mają ujemną siłę elektryczną równą 3 (łącznie 1, ponieważ 3 X 3 = 1). ... Dlatego atom jest stabilny z 3 dodatnimi i 3 ujemnymi (nie przyciąga ani nie odchyla elektronów).

Odrywamy elektron od litu, który okazuje się mieć tylko dwa: wtedy jest przyciągany do + i przechodzi przez przegrodę.

Kiedy zetknę się między zaciskami + i - (więc kiedy używam baterii), elektrony przesuną się z zacisku - do zacisku + wzdłuż przewodu elektrycznego na zewnątrz akumulatora. Jednak te elektrony pochodzą z „włosów” atomów litu! Zasadniczo z 3 wirujących elektronów 1 jest odrywany, a atomowi pozostały tylko 2. Nagle jego siła elektryczna nie jest już zrównoważona, co również powoduje reakcję chemiczną. Należy również zauważyć, że atom litu staje się jon litu + ponieważ teraz jest dodatni (3 - 2 = 1 / Jądro jest warte 3, a elektrony 2, ponieważ straciliśmy jeden. Dodanie daje 1, a nie 0 jak poprzednio. Więc nie jest już neutralne).

Reakcja chemiczna wynikająca z braku równowagi (po zerwaniu elektronów w celu uzyskania prądu) spowoduje wysłanie jon litu + do katody (zacisk +) przez ścianę przeznaczoną do odizolowania wszystkiego. W końcu elektrony i jony + kończą po stronie +.

Pod koniec reakcji akumulator jest rozładowywany. Teraz istnieje równowaga między zaciskami + i -, która teraz zapobiega elektryczności. Zasadniczo zasadą jest indukowanie depresji na poziomie chemicznym / elektrycznym w celu wytworzenia prądu elektrycznego. Możemy myśleć o tym jak o rzece, im bardziej jest nachylona, ​​tym ważniejsza będzie intensywność płynącej wody. Z drugiej strony, jeśli rzeka jest płaska, nie będzie już płynąć, co oznacza rozładowaną baterię.

Doładować?

Ładowanie polega na odwróceniu procesu poprzez wstrzykiwanie elektronów w określonym kierunku i usuwaniu ich większej ilości przez zasysanie (to trochę jak uzupełnianie wody w rzece, aby ponownie wykorzystać jej przepływ). W ten sposób wszystko w akumulatorze zostaje przywrócone do stanu sprzed rozładowania.

Zasadniczo, gdy rozładowujemy, stosujemy reakcję chemiczną, a gdy ładujemy, zwracamy oryginalne rzeczy (ale do tego potrzebna jest energia, a więc stacja ładująca).

Nosić?

Akumulatory litowe zużywają się szybciej niż stare dobre akumulatory kwasowo-ołowiowe, które są używane w naszych samochodach od wieków. Elektrolit ma tendencję do rozkładu, podobnie jak elektrody (anoda i katoda), ale należy również wziąć pod uwagę, że na elektrodach tworzy się osad, który ogranicza przenoszenie jonów z jednej strony na drugą... Pozwalają na to specjalne urządzenia w celu odzyskania zużytych akumulatorów poprzez rozładowanie ich w specjalny sposób.

Liczbę możliwych cykli (rozładowanie + pełne naładowanie) szacuje się na około 1000-1500, tak aby przy połowie cyklu przy ładowaniu od 50 do 100% zamiast od 0 do 100%. OGRZEWANIE również poważnie uszkadza akumulatory litowo-jonowe, które mają tendencję do nagrzewania się, gdy zużywają zbyt dużo energii.

Zobacz też: Jak oszczędzać baterię w moim samochodzie elektrycznym?

Moc silnika i akumulator ...

W przeciwieństwie do kamery termowizyjnej zbiornik paliwa nie ma wpływu na moc. Jeśli masz silnik o mocy 400 KM, to posiadanie zbiornika o pojemności 10 litrów nie powstrzyma Cię przed uzyskaniem 400 KM, nawet jeśli jest to bardzo krótki czas ... W przypadku samochodu elektrycznego to wcale nie to samo! Jeśli akumulator nie jest wystarczająco mocny, silnik nie będzie mógł pracować z pełną mocą... Tak jest w przypadku niektórych modeli, w których silnika nigdy nie da się rozpędzić do granic możliwości (chyba, że ​​właściciel skrzypiec i doda akumulator dużego kalibru !).

Teraz dowiedzmy się: jak działa SILNIK ELEKTRYCZNY

Wszystkie komentarze i reakcje

Dernier komentarz opublikowany:

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

bardzo dobra robota

II. 1 reakcja(e) na ten komentarz:

• Administrator ADMINISTRATOR STRONY (2021-03-03 17:03:50): Ten komentarz jest jeszcze lepszy 😉

(Twój post będzie widoczny pod komentarzem po weryfikacji)

Napisz komentarz

Co sądzisz o danych dotyczących zużycia deklarowanych przez producentów?