Эмнеге тез кубаттоо батарейкалар үчүн өлүм
 

Алар майын алмаштыргысы келет, бирок дагы деле болсо өндүрүүчүлөр унчукпай келе жаткан кемчиликтер бар.

Көмүр доору илгертен бери эсибизде. Мунай доору да аяктап баратат. XNUMX кылымдын үчүнчү он жылдыгында, биз батарейкалар доорунда жашап жатабыз.

Эмнеге тез кубаттоо батарейкалар үчүн өлүм

АДАМДАРДЫН РОЛУ АР ДАЙЫМ ЭЛЕКТР ЭЛЕКТР ЭЛЕКТР ТУРМУШУНА КИРГЕНДЕН БЕРИ. Бирок азыр үч тенденция күтүлбөгөн жерден энергияны сактоо планетанын эң маанилүү технологиясына айланды.

 

Биринчи тенденция - мобилдик шаймандардын - смартфондордун, планшеттердин, ноутбуктардын дүркүрөп өсүшү .. Буга чейин бизге фонарь, мобилдик радио жана көчмө шаймандар сыяктуу батарейкалар керек болчу - алардын бардыгы салыштырмалуу чектелген. Бүгүнкү күндө ар бир адамда жок дегенде бир жеке мобилдик шайманы бар, аны ал дээрлик дайыма колдонот жана ансыз анын жашоосу ойго келбейт.

ЭКИНЧИ ТЕНДЕНД - бул жаңыланып туруучу энергия булактарын пайдалануу жана электр энергиясын өндүрүү менен керектөөдө чокулардын күтүлбөгөн дал келбестиги. Мурун бул оңой эле: ээлери кечинде мештерди жана телевизорлорду күйгүзүп, керектөө кескин жогорулаганда, ТЭЦтин жана АЭСтин операторлору кубаттуулугун жогорулатышы керек. Бирок муну күн менен шамалдын жаралышы менен жасоого болбойт: өндүрүштүн туу чокусу көбүнчө керектөө эң төмөн болгон мезгилде болот. Демек, энергия кандайдыр бир жол менен сакталышы керек. Опция "суутек коому" деп аталат, анда электр энергиясы суутекке айланып, андан кийин тармакка жана электр унааларына отун берет. Бирок керектүү инфраструктуранын адаттан тыш кымбаттыгы жана адамзаттын суутек жөнүндө жаман эскерүүлөрү (Хинденбург ж.б.) азырынча бул түшүнүктү экинчи планга калтырууда.

Эмнеге тез кубаттоо батарейкалар үчүн өлүм

 

"Акылдуу тармактар" деп аталган нерсе маркетинг бөлүмдөрүнүн эсинде: электромобилдер ашыкча энергияны эң жогорку деңгээлде алат, андан кийин, керек болсо, аны кайра тармакка кайтарып бере алат. Бирок, заманбап батарейкалар мындай кыйынчылыкка азырынча даяр эмес.

Дагы бир ЫЙЫК ЖООП, бул көйгөй үчүнчү тенденцияны убада кылат: ички күйүүчү кыймылдаткычтарды батарейка-электр унааларына (БЭВ) алмаштыруу. Бул электр унааларынын пайдасына келтирилген негизги аргументтердин бири - бул тармактын активдүү катышуучулары болушу мүмкүн жана ашыкча каражаттарды керек болгондо кайтарып берүү үчүн.

Тесладан Фольксвагенге чейинки ар бир EV чыгаруучу бул идеяны PR материалдарында колдонот. Бирок, алардын эч кимиси инженерлер үчүн оор болгон нерсени түшүнүшпөйт: заманбап батарейкалар мындай жумушка ылайыктуу эмес.

Бүгүнкү күндө рынокто үстөмдүк кылган жана фитнес трекериңизден эң тез Tesla Model Sге жеткирген ЛИТИЙ-ИОН ТЕХНОЛОГИЯСЫ коргошун кислотасы же никель метал гидрид батареялары сыяктуу эски түшүнүктөргө караганда көптөгөн артыкчылыктарга ээ. Бирок, анын чектөөлөрү жана баарынан мурда, карылыкка жакын тенденциясы бар ..

Эмнеге тез кубаттоо батарейкалар үчүн өлүм

Көпчүлүк адамдар батареяларды кандайдыр бир жол менен "агып жаткан" түтүкчө деп эсептешет. Бирок иш жүзүндө батареялар электр энергиясын өз алдынча сактабайт. Алар аны белгилүү бир химиялык реакцияларды козгоо үчүн колдонушат. Ошондо алар карама-каршы реакцияны баштап, заряддарын калыбына келтире алышат.

 

Литий-ион батарейкалары үчүн электр тогун бөлүп чыгаруу менен реакция мындай көрүнөт: батареядагы аноддо литий иондору пайда болот. Булар литий атомдору, алардын ар бири бирден электрон жоготкон. Иондор суюк электролит аркылуу катодго өтөт. Бошонгон электрондор электрдик чынжыр аркылуу өткөрүлүп, бизге керектүү энергияны берет. Батарея кубаттоо үчүн күйгүзүлгөндө, процесс тескерисинче болуп, жоголгон электрондор менен бирге иондор чогулат.

Эмнеге тез кубаттоо батарейкалар үчүн өлүм

Литий кошулмалары менен "ашыкча өсүү" кыска туташууга алып келип, батарейканы күйгүзүшү мүмкүн.

Тилекке каршы, ЛИТИЙДИ батарейкаларды жасоого ушунчалык ылайыктуу кылган ЖОГОРКУ Реактивдүүлүктүн да терс жагы бар - ал каалабаган башка химиялык реакцияларга катышууга жакын. Демек, аноддо литий кошулмаларынын жука катмары акырындык менен пайда болуп, реакцияга тоскоол болот. Ошентип, батарейканын кубаттуулугу төмөндөйт. Ал канчалык интенсивдүү заряддалган жана разряддалган болсо, бул жабуу ошончолук коюу болуп калат. Кээде ал тургай, "дендриттер" деп аталган бөлүп чыгарат - литий кошулмаларынан жасалган сталактиттерди элестетип көрүңүз, алар аноддон катодго чейин созулуп, ага жетсе, кыска туташууга алып келип, батареяны күйгүзүп жибериши мүмкүн.

Ар бир заряд жана разряд айлампасы Li-ion батареясынын иштөө мөөнөтүн кыскартат. Бирок үч фазалуу ток менен жакында модалуу тез кубаттоо жараянын тездетет. Смартфондор үчүн бул өндүрүүчүлөр үчүн чоң тоскоолдук эмес, k кандай болгон күндө дагы, колдонуучуларды эки-үч жылда бир жолу шаймандарын алмаштырып турууга мажбурлашат .. Бирок унаалар көйгөй жаратат.

Эмнеге тез кубаттоо батарейкалар үчүн өлүм

Керектөөчүлөрдү электр унааларын сатып алууга ынандыруу үчүн, өндүрүүчүлөр аларды тез кубаттоо жолдору менен азгырышы керек. Бирок Ionity сыяктуу тез станциялар күнүмдүк колдонууга ылайыксыз.

БАТАРЕЯНЫН ЧЫГЫМЫ ДАГЫ ҮЧҮНЧҮ, ал тургай, азыркы электр унаасынын баасынан жогору. Кардарларын кардарларга бомбаны сатып албай жаткандыгына ишендирүү үчүн, бардык өндүрүүчүлөр батарейканын өзүнчө узак кепилдигин беришет. Ошол эле учурда, алар унааларын алыскы сапарга чыгуу үчүн жагымдуу кылуу үчүн тезирээк кубаттоого ишенишет. Жакынкы убакка чейин эң тез кубаттоочу станциялар 50 киловатт менен иштеп келген. Бирок жаңы Mercedes EQC 110 кВт чейин кубатталат, Audi e-tron - жана 150 кВт чейин, Европалык Ionity кубаттоо станциялары сунуш кылгандай, ал эми Tesla тилкени дагы жогору көтөрүүгө камынууда.

Бул өндүрүүчүлөр тез кубаттоо батареяларды жок кылат деп тез кабыл алышат. Ionity сыяктуу станциялар адам узак жолду басып өткөн жана убактысы аз болгон учурда өзгөчө кырдаалдарга ылайыктуу болот. Болбосо, акырындык менен батарейканы үйдө кубаттоо - бул акылдуу ыкма.

Канчалык заряддалган жана разряддалган, ошондой эле анын жашоосу үчүн маанилүү. Ошондуктан, көпчүлүк өндүрүүчүлөр 80% дан жогору же 20% дан төмөн кубат алууну сунушташпайт. Мындай ыкма менен литий-ион батареясы жылына орто эсеп менен 2 пайыз кубатын жоготот. Ошентип, ал кубаттуулугу ушунчалык төмөндөгөнгө чейин унаада жараксыз болуп калгандан 10 жылга чейин же болжол менен 200 кмге чейин созулушу мүмкүн.

Эмнеге тез кубаттоо батарейкалар үчүн өлүм

Акыры, албетте, БАТАРЕЯ ТУРМУШУ анын уникалдуу химиялык курамына жараша болот. Ар бир өндүрүүчү үчүн ар башка, көпчүлүк учурларда ушунчалык жаңы болгондуктан, убакыттын өтүшү менен анын кандайча картайары белгисиз. Бир нече өндүрүүчүлөр буга чейин "бир миллион миль" (1.6 миллион километр) иштей турган жаңы муундагы батареяларды убада кылышууда. Илон Масктын айтымында, Тесла алардын биринин үстүнөн иштеп жатат. Кытайдын CATL компаниясы продукция менен камсыз кылат BMW жана жарым ондогон башка компаниялар анын кийинки батареясы 16 жылга же 2 миллион чакырымга жетет деп убада кылышкан. General Motors жана Кореянын LG Chem компаниясы дагы ушундай эле долбоорду иштеп чыгууда. Бул компаниялардын ар биринин чыныгы жашоодо сынап көргүсү келген өзүнүн технологиялык чечимдери бар. Мисалы, GM катоддогу литий масштабдашуусунун негизги себеби болгон нымдын батарейканын клеткаларына киришин алдын алуу үчүн инновациялык материалдарды колдонот. CATL технологиясы никель-кобальт-марганец анодуна алюминий кошот. Бул учурда ушул сырьелордун ичинен эң кымбаты болгон кобальтка болгон муктаждыкты азайтып гана тим болбостон, батареянын иштөө мөөнөтүн дагы узартат. Жок дегенде кытайлык инженерлер ушуну үмүт кылышат. Потенциалдуу кардарлар идея иш жүзүндө иштейби, жокпу, билүүгө кубанышат.

Окшош макалалар
негизги » Макалалар » Эмнеге тез кубаттоо батарейкалар үчүн өлүм

Комментарий кошуу