Ποιες μπαταρίες χρησιμοποιούνται στα σύγχρονα ηλεκτρικά οχήματα

Το ηλεκτρικό αυτοκίνητο είναι το πιο σύγχρονο όχημα και οι αυτοκινητιστές αλλάζουν όλο και περισσότερο σε αυτές σε πολλές χώρες του κόσμου. Περίπου ένα εκατομμύριο άνθρωποι σε όλο τον κόσμο χρησιμοποιούν ενεργά ηλεκτρικά αυτοκίνητα, διότι σε αντίθεση με τα παραδοσιακά αυτοκίνητα που λειτουργούν με καύσιμα καύσιμα, ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο είναι πιο οικονομικό να λειτουργεί και γενικά πιο πρακτικό.

Ωστόσο, κατά την αλλαγή του οχήματος σε ηλεκτρικό, ο οδηγός θα έχει αναπόφευκτα ερωτήσεις σχετικά με τη συντήρηση, την επισκευή, το κόστος μπαταρίες κ.λπ. Παρά τα ερωτήματα αυτά, φαίνεται ότι τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα έχουν τελικά πολλά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τα συμβατικά αυτοκίνητα. Και σε αυτό το άρθρο θα μιλήσουμε ειδικά για τις μπαταρίες για τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα.

Έτσι, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι αυτοκίνητα που χρησιμοποιούν την ηλεκτρική ενέργεια που αποθηκεύεται στη μπαταρία για την οδήγησή τους. Αυτή η τεχνολογία σας επιτρέπει να κάνετε ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο μισό κόστος λειτουργίας, σε σύγκριση με ένα αυτοκίνητο με βενζίνη, καθώς και περισσότερη ελιγμών στο δρόμο. Ήδη σήμερα υπάρχουν αρκετοί τύποι μπαταριών για ηλεκτρικά αυτοκίνητα: ιόντων λιθίου, λιθίου-θείου, ιόντων αργιλίου και μεταλλικού αέρα.

Αν είναι απαραίτητο, οποιαδήποτε μπαταρία μπορεί να αντικατασταθεί, γι 'αυτό αρκεί να οδηγηθεί το ηλεκτρικό αυτοκίνητο σε μια εξειδικευμένη υπηρεσία αυτοκινήτου. Ο οδηγός θα συνδέσει σωστά όλους τους συνδέσμους, θα δημιουργήσει τη σύνδεση της μπαταρίας με τον ενσωματωμένο υπολογιστή και θα κάνει τις κατάλληλες ρυθμίσεις λογισμικού που θα επιτρέψουν στην ηλεκτρική μηχανή να λειτουργήσει όπως πριν. Όσον αφορά το "ανεφοδιασμό" με ηλεκτρική ενέργεια, σήμερα στον κόσμο υπάρχουν ήδη σταθμοί φόρτισης για ηλεκτρικά αυτοκίνητα χωρητικότητας 350 kW.

Μπαταρίες λιθίου

Μέχρι σήμερα, οι πιο δημοφιλείς μπαταρίες για ηλεκτρικά αυτοκίνητα δύο τύπων: ιόντων λιθίου και μέταλλο-αέρα. Δεν απαιτούν συντήρηση κατά τη διάρκεια του έτους και συχνά η λειτουργία του ηλεκτρικού αυτοκινήτου είναι αδιάκοπη και μακρά μαζί τους.

Φυσικά, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι η πιο συχνά εγκατεστημένη επιλογή μπαταρίας, απλώς και μόνο λόγω των προφανών πλεονεκτημάτων: αρκετά υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, υψηλή τάση, χαμηλή αυτοεκφόρτιση (μέγιστο 20% ετησίως και 6% μηνιαίως), έλλειψη μνήμης και ωφέλιμη ζωή έως 10 έτη.

Τέτοιες μπαταρίες είναι ακριβές, και δεν μπορεί να τους προσφέρει κάθε ενθουσιώδης αυτοκίνητο (εξαρτάται, μεταξύ άλλων, από το εμπορικό σήμα του αυτοκινήτου). Υπάρχουν φυσικά και άλλα μειονεκτήματα: το φάσμα των θερμοκρασιών λειτουργίας από -20 έως +50 ° C προκαλεί τον κίνδυνο υπερθέρμανσης της μπαταρίας, καθώς και την έκθεση σε υπερφόρτιση.

Μπαταρίες μεταλλικού αέρα

Οι μπαταρίες μέταλλο-αέρα εμφανίστηκαν στην αγορά όχι πολύ καιρό πριν, αλλά είναι ήδη σε καλή ζήτηση μεταξύ των οπαδών των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Προς το παρόν, μπορεί να υποστηριχθεί ότι τέτοιες μπαταρίες είναι αρκετά ανθεκτικές και υψηλής ποιότητας. Επιπλέον, είναι συμπαγή, ελαφριά, φθηνή, εύκολη στη διάθεσή τους και ταυτόχρονα παρέχουν στο όχημα βέλτιστη απόσταση σε μίλια. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν: μια ξαφνική διακοπή, την ανάγκη για ένα φίλτρο υψηλής ποιότητας, την ευαισθησία σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Μπαταρίες θείου λιθίου

Οι μπαταρίες λιθίου-θείου για ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι μπαταρίες χαμηλής συντήρησης, αλλά αντέχουν έως και 60 κύκλους φόρτισης. Η τεχνολογία ολοκληρώνεται, βελτιώνεται για να καταστούν οι μπαταρίες λιθίου-θείου πιο αποτελεσματικές και γενικά θεωρούνται πολύ ελπιδοφόρες.

Πολλές εταιρείες εργάζονται για μπαταρίες αυτού του τύπου και υπόσχονται να επιτύχουν σημαντική πρόοδο μέχρι το 2020. Η μπαταρία σε αυτή τη βάση έχει αυξημένη χωρητικότητα και ευρύτερο φάσμα λειτουργικών θερμοκρασιών, σε σύγκριση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου.Το κύριο εμπόδιο που πρέπει τώρα να ξεπεραστεί είναι ο μικρός αριθμός κύκλων φόρτισης-απόρριψης.

Μπαταρίες ιόντων αργιλίου

Τουλάχιστον όλοι οι χρήστες ηλεκτρικών αυτοκινήτων είναι μπαταρίες αλουμινίου-ιόντων, επειδή εξακολουθούν να έχουν λίγους κύκλους φόρτισης και κακής καθόδου. Κατά συνέπεια, η ζήτηση για αυτά είναι ελάχιστη. Τώρα οι Κινέζοι προγραμματιστές προσπαθούν να βελτιώσουν τις μπαταρίες ιόντων αργιλίου και υπάρχουν λόγοι να πιστεύουμε ότι στο μέλλον θα χρησιμοποιηθούν πιο ενεργά. Οι μπαταρίες ιόντων αργιλίου θεωρούνται ασφαλέστερες και υπόσχονται να είναι φθηνότερες.

Σε ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο, κατά κανόνα χρησιμοποιείται μια ξεχωριστή μπαταρία για την τροφοδοσία του εποχούμενου δικτύου. Η μπαταρία έλξης χρησιμεύει μόνο για την τροφοδοσία του ηλεκτρικού κινητήρα και ως εκ τούτου η μπαταρία έλξης έχει αυστηρότερες απαιτήσεις όσον αφορά την ισχύ και την ανθεκτικότητα, διότι χάρη σε αυτήν και την ηλεκτρική κίνηση που τροφοδοτείται από αυτήν τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι τόσο ευέλικτα σε σύγκριση με τα βενζινοκίνητα.

Η καλύτερη τεχνολογία μπαταριών για ηλεκτρικά αυτοκίνητα

Η ισχύς του ηλεκτροκινητήρα στο ηλεκτρικό αυτοκίνητο θα πρέπει πάντα να παρέχεται στο υψηλότερο επίπεδο, έτσι βελτιώσεις γίνονται πάντα στην τεχνολογία της δημιουργίας μπαταριών. Οι μεγάλες προσδοκίες τοποθετούνται τώρα στο graphene - μια ειδική μορφή άνθρακα. Είναι φθηνό στην κατασκευή, και η μπαταρία με αυτό είναι τέσσερις φορές φθηνότερη από το λίθιο.

Πολλές χώρες κατασκευάζουν ήδη συσσωρευτές έλξης με βάση το γραφένιο. Θεωρητικά, η χρέωση για 1000 χιλιόμετρα θα διαρκέσει περίπου 8 λεπτά. Στο εγγύς μέλλον, οι μπαταρίες γραφένιου θα γίνουν σαφώς γνωστές στην πράξη, ειδικά στη Γερμανία τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα έχουν ήδη δοκιμάσει με επιτυχία.

Μπαταρίες για ηλεκτρικά αυτοκίνητα σήμερα

Μέχρι στιγμής, οι περισσότερες μπαταρίες που είναι εγκατεστημένες σε ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι ιόντα λιθίου, φωσφορικού σιδήρου και μολύβδου-οξέος. Οι μπαταρίες οποιουδήποτε τύπου δακτυλογραφούνται με τη μορφή κυψελών συνδεδεμένων παράλληλα και εν σειρά με τεράστια συγκροτήματα της απαιτούμενης χωρητικότητας.

Δεδομένου ότι τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα διαφέρουν στην ισχύ, οι μπαταρίες τους δεν είναι οι ίδιες, δηλαδή, αποτελούνται από διαφορετικό αριθμό κυψελών. Σε ορισμένα μοντέλα, η τάση της μπαταρίας έλξης είναι μικρότερη από 400 βολτ · σε άλλες, 800.

Η νέα μπαταρία έχει σχεδιαστεί για μεγάλο χρονικό διάστημα λειτουργίας και η πλήρης φόρτιση της είναι αρκετή για μέγιστη απόσταση σε μίλια, αλλά με την πάροδο του χρόνου, η μπαταρία φθείρεται και πρέπει να αντικατασταθεί. Και σε περίπτωση βλάβης σε ορισμένα κελιά, ο αρθρωτός σχεδιασμός της μπαταρίας σας επιτρέπει να την επισκευάσετε.

Και εδώ είναι σημαντικό να καταλάβουμε ότι η επιλογή μιας νέας μπαταρίας, σε περίπτωση εξάντλησης, γίνεται ξεχωριστά, ο εποχούμενος υπολογιστής προγραμματίζεται επίσης ανάλογα. Επιπλέον, η επισκευή και αντικατάσταση της μπαταρίας πραγματοποιείται από έναν πλοίαρχο με εξειδικευμένη εκπαίδευση.

Αρχικά, η διάρκεια ζωής μιας μπαταρίας έλξης ηλεκτρικού οχήματος περιορίζεται από τη δηλωμένη ζωή του κατασκευαστή, συνήθως από 5 έως 10 χρόνια, ανάλογα με το μοντέλο του προϊόντος. Με την πάροδο του χρόνου, η μέση χωρητικότητα της μπαταρίας μειώνεται: τα πρώτα δύο χρόνια, χάνει μέχρι 10% της χωρητικότητας, στη συνέχεια - έως 20% σε τρία χρόνια, και στη συνέχεια - 1% ετησίως. Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, σε κάποιο σημείο η μπαταρία θα πρέπει αναγκαστικά να αλλάξει. Αλλά για να έχετε μια εφεδρική μπαταρία στο χέρι για πολλά χρόνια δεν είναι απαραίτητη.

Οι χρησιμοποιημένες μπαταρίες από τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα δεν απορρίπτονται. Διατίθενται συχνά σε αυτόνομα οικιακά ηλιακά συστήματα, κάτι που είναι πολύ πρακτικό. Αν η μπαταρία δεν είναι πλέον απαραίτητη, θα πρέπει να απορρίπτεται σωστά και με ασφάλεια για το περιβάλλον, συνήθως οι ίδιοι οι κατασκευαστές μπαταριών το κάνουν.

Δείτε επίσης:

Tesla Τροφοδοτικά υπερτροφοδότη

Πώς λειτουργεί ένα μη επανδρωμένο αυτοκίνητο και πώς

Οι 10 καλύτερες τεχνολογίες μπαταριών για φόρτιση και αποθήκευση μελλοντικής ενέργειας