Літій-іонна батарея, краще зрозуміла для кращого s; служити - AMPERes

батарея

Літієва батарея зробила революцію в автономності всього мобільного обладнання завдяки своїй високій питомій енергії (Вт/кг: бортова енергія на одиницю ваги) та кількості циклів використання. Метою, за якою слідує ця інформація, є популяризація роботи літій-іонних акумуляторів та їх використання без участі в курсі електрохімії.

Історія:

Рік Що ? ВООЗ ?
1912 рік Ранні дослідження Гілберт Ньютон Левіс, американський хімік
70-ті Перші палі
80 років Перші акумуляторні батареї Bell Labs
1991 рік Маркетинг Професор Джон Гуддену і SONY

Склад батареї:

Літій-іонна батарея виготовлена ​​з літію, найменшого та найлегшого елемента з усіх металів. У таблиці Менделєєва це твердий металевий і лужний елемент. Він має відмінні електрохімічні властивості по відношенню до ваги (± 2 рази, ніж Ni/Cd). З міркувань безпеки акумулятор містить не літій у металевій формі (нестійкий), а в іонній формі.

Катод (позитивний електрод) складається з кобальту (Co) або марганцю (Mn) діоксиду, або фосфату заліза, ... (див. Таблицю 1)

Анод (негативний електрод) використовує пористий вуглець, такий як графітові сфери (Meso Carbon Micro Beads) або титанат (LTO).

Електроліт, елемент, в якому іони будуть циркулювати між анодом і катодом, складається з електропровідної солі.

Пориста сепараторна плівка, виготовлена ​​з поліетилену або поліпропілену, буде відокремлювати хімічні речовини від анода і катода і лише пропускати рухливі іони літію.

Акумулятор оточений ізолюючим шаром. Позитивна частина поширюється з алюмінію, а негативна - з міді.

Ми можемо знайти фізичну форму літієвої батареї циліндричним способом, а також призматичну в кишеньковій сумці та у всіх розмірах.

Розташування елементів:

Саме додавання блоків (послідовно або паралельно) дозволить адаптувати акумулятор до бажаного використання.

Списати кошти a струм вище або збільшити ємність "С" (одиниця = мАг - міліампер-година), одиниці встановлюються паралельно.

Приклад: 2 батареї ємністю 2200 мАг кожна, паралельно введені, дадуть 4400 мАг. Номінал: 2P.

номінальна напруга акумулятора залежатиме від кількості одиниць послідовний.

Приклад: акумулятор на 14,8 вольт = послідовно 4 елементи по 3,7 вольта. Номінал: 4S.

Порівняння типів акумуляторів:

Постійно змінюється продуктивність:

1) У напрузі:

Літієва батарея чутлива до перезарядки та глибокі виділення що може спричинити хімічну деградацію елементів та втратити ± 20% своєї ємності за один удар. Для цього елементи поєднані з бортовою електронікою управління (BMS), яка зупинить будь-яке перевищення.

2) Біг:

Літієва батарея чутлива до поточних перевантажень. Електроніка (BMS) також вимірюватиме струм заряду та розряду та перериватиме струм, якщо його буде перевищено.

3) За температури:

Хто каже струм, говорить розминка. Електроніка (BMS) прикріплена до елемента, щоб перервати струм, якщо температура занадто висока (± 90 ° C).

Крім того, при температурі +/- 130 ° C розділяюча мембрана буде звужувати свої пори і зменшувати проходження літію, а отже і струму.

Характер зовнішнього корпусу батареї повинен передавати це тепло без деформації та займання.

4) Тиск:

Елементи акумулятора з металевим кожухом оснащені клапаном, який відкривається, якщо внутрішній тиск занадто високий (± 10 бар), що дозволяє газам виходити.

5) Механічний:

Внутрішня хімічна природа літієвої батареї повинна бути захищена від повітря та води. Внаслідок контакту з ними шляхом розсмоктування він може в деяких випадках спалахнути або вибухнути.

Саме з цієї причини елементи поміщаються в металевий каркас (автомобіль) або пластик (знімні акумулятори для ПК) або вставляються в пристрій (акумулятори GSM).

Електроніка (BMS) завжди супроводжує комплект і закріплює внутрішні елементи. Врешті-решт, рівень безпеки є оптимальним, і ризику вибуху немає більше, ніж у баку бензинового автомобіля (який містить вуглеводні, котрі просто потрібно запалити). Очевидно, що транспортні засоби проходять дуже обширні краш-тести, які бренди сприймають дуже серйозно, оскільки на кону їхня репутація.

Правила використання літієвих акумуляторів:

1) зарядка:

На відміну від поширеної думки, літієву батарею не слід «вривати», щоб збільшити свою ємність.

Бажано час від часу виконувати повільну повну зарядку з подальшим максимальним розрядом. Це дозволяє електроніці відкалібрувати фактичну ємність акумулятора.

Ідеальний діапазон температур заряджання становить від 0 до 45 ° C, а оптимальний - 20 ° C. Внизу літій притискається до електродів. Вище, тепло, яке виробляється зарядним струмом, додає температурі елемента і збільшує внутрішній тиск.

Запобіжні заходи: Краще уникати швидкого заряджання, коли дуже гаряче.

2) Кількість циклів:

Ви можете очікувати ± 1000 повних циклів (незалежно від кількості перезаряджень). Приклад: для акумулятора на 30 кВт повний цикл еквівалентний великій зарядці 30 кВт або з понеділка по п’ятницю щодня невеликій зарядці 6 кВт.

Примітка: в недавньому дослідженні студент ввів нанотрубки в акумуляторний електрод і тим самим збільшив кількість циклів до ± 70 000 - Продовження ... !

3) У разі тривалого зберігання:

Якщо вам доведеться залишати автомобіль невикористаним протягом тривалого часу, не заряджайте його повністю, оскільки падіння температури може пошкодити повністю заряджений акумулятор. Не залишайте його повністю розрядженим, оскільки бортова електроніка споживає невелику частину енергії.

Висновки:

Акумулятор - це елемент, який слід розуміти, щоб продовжити термін його служби.

Саме розвиток бортової електроніки (BMS) в Li-Ion акумуляторах дозволив її масове виробництво та комерціалізацію.

Численні дослідження, що проводяться в даний час, безумовно, призведуть до підвищення продуктивності та повільного, але певного зникнення старих свинцево-кислотних акумуляторів, Ni-Cd, Ni-Mh тощо.

11 відповідей на "Літій-іонний акумулятор, краще розуміння, щоб краще використовувати його"

"Уникайте невеликих часткових заряджень, які враховують цикл використання і, отже, прискорюють старіння". NISSAN, схоже, не погоджується з цим твердженням. Для них цикл становить від 0 до 100% навіть у кілька разів. «Живлення» літію не шкодить акумуляторам. Через 6 років у свого Nissan я маю понад 3000 зарядки.

Радий прочитати вас і мати можливість розраховувати на вашу присутність і вашу увагу на файлі. Справді, ви абсолютно праві! У статті, мабуть, закралась помилка. Добре якомога більше розливати транспортний засіб. Я підтверджую, що наша асоціація отримала ту саму інформацію щодо циклів зарядки. Транспортний засіб закінчив цикл лише тоді, коли здійснив повне заряджання, незалежно від того, експлуатується він один або кілька разів. Тому може бути кілька зарядок перед підрахунком "циклу".

сердечно
Сача Любовін
Адміністратор

дякую за уважне читання та цей дуже відповідний коментар.
Дійсно, у статті потрапила помилка, і вона була виправлена.

Привіт, у мене є мієв вже 5 років
Батареї 88 50 Аг заряджаються лише до 90%, 4,1 - 4,2 є максимальним значенням для bms
Через 5 років і 110 000 км пробігу та 30% заряду chademo є 38 Ah завдяки додатку evbatmon
Друг, котрий купив ту саму машину того ж тижня, що і я, проїхав лише 16000 км, здогадайся, який ємність його батареї сьогодні ... 37 А
Чому ... він завжди завантажує його на 100% і ніколи не в чадемо, що зупиняється на 80%

Тепер щасливий власник б/у tesla s 70d, я заряджаю 80% в chademo при макс. 90% 4.1v
Акумулятор все ще становить 66,7 кВт-год після 77000 км та 2 роки дякую за додаток tmspy
Я прийшов до висновку, що нормальне погіршення становить + -2% на рік незалежно від пройденого км

Привіт Ерік, дякую за ці цікаві коментарі.

Важко підтвердити чи суперечити вашим висновкам щодо такої невеликої вибірки спостережень, а тим більше, не знаючи точних умов використання 3-х транспортних засобів, про які йдеться, і якщо технологія цитованих батарей суворо однакова між Tesla і Mitsubishi.

Найбільш вражаюче - це втрата більше 10% вашого друга, не користуючись їхнім транспортним засобом. Ці втрати можуть бути так само легко спричинені погіршенням стану після раптового охолодження повної батареї (акумулятор повністю заряджений при 20 ° C у гаражі, а потім довго зберігається на вулиці при -5 °, не катаючи його). Наприклад, на моїй Зої вона відмовляється заряджатись понад 95% взимку, щоб уникнути подібних проблем. Я не знаю, чи так це в i miev, який продавався 5 років тому.

У будь-якому випадку, виробники найчастіше гарантують свою батарею протягом кількох років і, крім того, на певний пробіг, тому я дійсно думаю, що 2 можуть грати, але справа вашого друга, безумовно, є найбільш підозрілою і незвичною, на відміну від свої 2 машини.

Надійність акумуляторів останніх моделей, безсумнівно, підвищується в порівнянні з моделями першого покоління, враховуючи все більші гарантії, що пропонуються виробниками, що свідчить про вдосконалення технологій та контролю.

Лоран Вотеле (адміністратор)

Здравствуйте
ні його машина не залишає гараж взимку ...
але акумулятор ніколи не заряджається більше 90 шт
деградація є нормальною з самого початку, ми маємо 44ah корисних з теоретичних 50
з програмним забезпеченням evbatmon є сайт, який централізує деградацію pehv та miev, і деградація є нормальною
що я не можу переварити, це те, що ні nissan, ні mistu, ні citroen чи pigot не передають цю інформацію власнику
Очевидно, важко сказати, що ми розраховуємо вас на справжню корисну здатність ... ... для вашого добра і нашого
так само для терміків, так, сер, це 125 к.с.…. в лабораторії 5 хв. 12 хв. тоді бум ....
подібно супер машинам Bugati, які спорожняють бак менше ніж за 15 хв на трасі
tesla p85d не в змозі здійснити повний поворот няні, повністю ... перегріваючись

Насправді, як і у випадку з термічними показниками та їхніми оманливими показниками щодо фактичних викидів забруднюючих речовин, показники діапазону електромобілів, оголошені виробниками, завищені. Немодно випускати автомобіль, який не демонструє принаймні таких самих показників, як конкуренція, і комерційне перевищення, на жаль, має перевагу над науковою строгістю.

У цьому ж запитанні часто задається питання "Чи можна довіряти автономії, що відображається виробниками?" що дає дуже просте правило для розрахунку автономності в реальному стані за цифрами, оголошеними виробниками.

Що стосується характеристик ланцюга, «загальнодоступні» машини, очевидно, не мали такого розміру (і на щастя). За допомогою кількох удосконалень електромобілі цілком здатні на це. Доказом цього є чемпіонат FE або майбутній чемпіонат eGT, який розпочнеться через кілька місяців, і саме 20 супермоделів Tesla Model S змагатимуться між собою на міфічній та вимогливій трасі Нюрбургрінг, про яку ви говорите.

Лоран Вотеле (адміністратор)

Ось відео, яке підтверджує мою початкову статтю про літієву батарею.
Серед іншого ми дізнаємось, що літієва батарея - це не закінчена технологія, але що вона знаходиться в повному розвитку.
Нові дослідження все ще можуть принести багато поліпшень: збільшити кількість циклів використання, а також ємність, водночас зменшивши його вагу та ризики використання.

Електрична батарея майбутнього (Société Radio-Canada)