Cuir carbadan dealain ann an 10 mionaidean. agus beatha bataraidh nas fhaide le taing dha ... teasachadh. Bha e aig Tesla airson dà bhliadhna, a-nis chruthaich luchd-saidheans e

Thathas a ’creidsinn gu bheil ceallan lithium-ion an latha an-diugh a’ coileanadh as fheàrr aig teòthachd an t-seòmair, oir tha iad a ’toirt seachad co-rèiteachadh reusanta eadar astar cosgais agus truailleadh cealla. Ach, tha e a ’tionndadh a-mach gu bheil teasachadh mus cuir iad cosgais a’ toirt cothrom dhut cumhachd cosgais àrdachadh agus nach toir e buaidh mhòr air caitheamh bataraidh.

Clàr-innse

• Uidheam bho Tesla le rannsachadh saidheansail
  • Is e an duilgheadas as motha le ceallan lithium-ion an lithium glaiste. An dàrna cuid ann an SEI no grafait. Agus eadhon nas lugha de lithium = nas lugha de chomas
  • Teodhachd nas àirde airson ùine ghoirid = cosgais sàbhailte le mòran a bharrachd cumhachd
  • Toraidhean? Aig do chorragan: a ’togail 200-500 kW agus 20-50 bliadhna de bheatha bataraidh

Chuir Tesla inneal ro-teasachaidh bataraidh ris na carbadan aige ann an 2017. aig teòthachd ìosal. Bhathar a ’gabhail ris gun leudaicheadh ​​seo an raon itealaich sa gheamhradh agus gun luathaicheadh ​​e cìsean ann an aimsir fhuar. Ach, cha b ’e lorg sònraichte a bh’ ann an teasachadh agus fuarachadh ann fhèin, bidh mòran de luchd-saothrachaidh a ’cleachdadh cheallan fuarachadh / teasachaidh gu gnìomhach no pacaidean bataraidh iomlan.

> Ciamar a tha bataraidhean ann an carbadan dealain air am fuarachadh? [MODEL LIST]

Thionndaidh an iuchair a-mach A ’teasachadh ann an dòigh a luathaicheas am pròiseas cosgais gun a bhith a’ dèanamh cron air na ceallan.... Tha e coltach às deidh an ùrachadh dh ’fhàs e soilleir dè an teòthachd a bu chòir a bhith ann gus an ùine downt air a’ charger a lughdachadh. Chaidh preheating am bataraidh mus dèan e ceangal ris an Supercharger (preheating mu dheireadh ann an 2019: blàthachadh suas am bataraidh air an t-slighe) a thoirt a-steach gu maireannach anns a ’bhathar-bog bho chaidh an Supercharger v3 a nochdadh an toiseach sa Mhàrt 2019:

> Tesla Supercharger V3: Raon 270-mionaid de cha mhòr 10 km, cumhachd cìs 250 kW, càbaill le uisge fuaraichte [ùrachadh]

Bha luchd-saidheans aig an Ionad airson Motors Electrochemical aig Oilthigh Stàite Penn dìreach air dearbhadh gu robh Tesla ceart. Agus tha sin a ’ciallachadh thèid càraichean dealain a ghearradh ann an 10 mionaidean z le comas de cheudan kilowatts i na gabh dragh mu dheidhinn truailleadh comas bataraidh airson deicheadan, gus an tèid an teòthachd chun a bheil na ceallan air an teasachadh a thaghadh gu mionaideach.

Ach tòisichidh sinn bhon fhìor thoiseach:

Is e an duilgheadas as motha le ceallan lithium-ion an lithium glaiste. An dàrna cuid ann an SEI no grafait. Agus eadhon nas lugha de lithium = nas lugha de chomas

Thathar a 'creidsinn is e teòthachd an t-seòmair an teòthachd obrachaidh as fheàrr airson ceallan lithium-ion... Mar sin, tha na dòighean air fuarachadh gnìomhach a ’bhataraidh a’ dèanamh cinnteach nach bi na ceallan a ’dèanamh cus teas (às deidh a h-uile càil, chan eil e an-còmhnaidh comasach an 20 ceum Celsius ainmichte a chumail).

Leigidh teòthachd an t-seòmair leat casg a chuir air fàs an t-sreath fulangach - am bloigh solidified den electrolyte, a bhios a ’cruinneachadh air an electrod agus a’ ceangal ions lithium; SEI - agus prìosain lithium ions ann graphite electrode. Tha àrdachadh ann an teòthachd a 'ciallachadh gu bheil an dà phròiseas air an luathachadh. Chì thu seo às deidh deuchainnean tòiseachaidh.

> Tha connspaid air Tesla sa Ghearmailt. Airson "Autopilot", "Dràibheadh ​​gu tur fèin-riaghailteach"

Tha luchd-saidheans aig Ionad Motors Electrochemical air sin a dhearbhadh Chan eil ceallan lithium-ion a thèid a chleachdadh ann an carbadan dealain a ’cumail ach mu 50 cosgais aig 6 ° C. (i.e. 6 tursan nas motha na comas cealla, mar eisimpleir, tha cealla 0,2 kWh fo chasaid stòr 1,2 kW, msaa.).

Airson coimeas, na h-aon cheanglaichean:

• ràinig iad gu furasta 2 chosgais aig 500C (airson càr le bataraidh 40 kWh tha e 40 kW, airson càr le bataraidh 80 kWh tha e 80 kW, msaa.),
• mhair iad mu thràth dìreach 200 cosgais aig 4C.

Aig an aon àm, le bhith “a’ seasamh ”tha sinn a’ ciallachadh call 20 sa cheud den chumhachd thùsail, oir is ann mar seo a thathas a ’tuigsinn an teirm ann an gnìomhachas nan càraichean.

Tha luchd-rannsachaidh air ceallan lithium-ion air feuchainn airson an duilgheadas seo fhuasgladh le bhith ag atharrachadh cothlamadh electrolytes no le bhith a ’còmhdach na dealanan le diofar stuthan gus casg a chuir air ianan lithium a ghlacadh. Leis gur e na h-ianan lithium a tha a ’gluasad sa bhataraidh a tha an urra ri a chomas.

> Tha Renault-Nissan a ’tasgadh ann an Enevate:" A ’cur cosgais air a’ bhataraidh ann an 5 mionaidean "

Gu h-annasach, thàinig e a-mach gum faodar an duilgheadas fhuasgladh gu math nas fhasa. Tha e gu leòr airson an cealla a theasachadh gus an duilgheadas a thaobh a bhith a ’glacadh ianan lithium a lughdachadh gu mòr. Gu mì-fhortanach, dh ’adhbhraich an teòthachd nas àirde lùghdachadh ann an comas cealla co-dhiù: nuair a bha cuairteachadh lithium anns an electrod cuingealaichte, cha deach fuasgladh fhaighinn air duilgheadas fàis a’ chòmhdaich pasivation (SEI).

Chan ann le maide, ach le maide.

Teodhachd nas àirde airson ùine ghoirid = cosgais sàbhailte le mòran a bharrachd cumhachd

Ach, chaidh aig luchd-saidheans bhon ionad rannsachaidh sin air talamh meadhanach a lorg. Ghlaodh iad ris Modh atharrachadh teòthachd neo-cho-chumanta... Bidh iad a ’teasachadh an eileamaid airson 30 diogan gu 48 ceum Celsius, agus an uairsin ga ghearradh airson 10 mionaidean gus am bi an siostam ag obair mu dheireadh agus an teòthachd a’ tuiteam.

Carson nach toir e ach 10 mionaidean airson cosgais? Uill, aig 6 C, is e seo ùine gu leòr airson a ’bhataraidh a chuir gu 80 sa cheud de a comas. Tha 6 C a ’ciallachadh solar cumhachd:

• 240 kW airson Nissan Leaf II
• 400 kW airson Hyundai Kona Electric 64 kWh,
• 480 kW airson Tesla Model 3.

Nuair a thèid a ghearradh bho 0 gu 80 sa cheud, feumaidh an cumhachd àrd seo 10 mionaidean de dh ’ùine charger. Ach, ma tha an ìre sgaoilidh bataraidh nas ìsle (10 sa cheud, 15 sa cheud, ...), bidh am pròiseas ath-lìonadh lùth a ’toirt eadhon nas lugha na 10 mionaidean!

Chan fheum uidheamachd fuarachaidh a ’bhataraidh ach dèanamh cinnteach nach èirich teòthachd a’ bhataraidh os cionn 50 ceum (tha an luchd-rannsachaidh ag ràdh 53 ceum Celsius) gus an ìre aig a bheil an ìre pasivation a ’togail a chuingealachadh. Aig an aon àm, tha an ùine cosgais goirid ga dhèanamh comasach an ùine fàis a ghiorrachadh.

Toraidhean? Aig do chorragan: a ’togail 200-500 kW agus 20-50 bliadhna de bheatha bataraidh

Bha an luchd-saidheans comasach air dearbhadh gu bheil na ceallan NMC622 air an làimhseachadh san dòigh seo comasach air seasamh ri cosgais 1 le cumhachd 700 C agus call suas ri 6 sa cheud de chomas. Chan eil cosgaisean 20 gu math drùidhteach, ach ma dhràibheas sinn 1 km sa bhliadhna agus gu bheil comas aig a’ bhataraidh 700 kWh, is e seo Tha an toradh air a thionndadh gu 23 bliadhna obrachaidh.

Bidh sinn a ’cur ris gu bheil na bataraidhean agus an raon de charbadan dealain a’ fàs, agus mar as trice bidh na Pòlaichean a ’siubhal nas lugha na 20 80 cilemeatair gach bliadhna, agus tha sin a’ ciallachadh gum bu chòir comas a ’bhataraidh tuiteam gu 30 sa cheud ann an timcheall air 50 gu XNUMX bliadhna.

> Seo! Is e a’ chiad charbad dealain le fìor raon de 600 km an Tesla Model S Long Range.

Warto poczytać: atharrachadh teòthachd asymmetric airson cosgais ultra-luath de bataraidhean lithium-ion

Dealbh fosglaidh: electroplating (còmhdach lithium) den electrod a rèir teothachd na cealla (c) Ionad a ’motair electrochemical

Is dòcha gum bi seo inntinneach dhut: