Iċċarġja vetturi elettriċi f'10 minuti. u ħajja itwal tal-batterija grazzi għal... tisħin. Tesla kellha sentejn, issa xjentisti ivvintawha

Huwa maħsub li ċ-ċelloli moderni tal-jone tal-litju jaħdmu l-aħjar f'temperatura tal-kamra, peress li jipprovdu kompromess raġonevoli bejn il-veloċità tal-iċċarġjar u d-degradazzjoni taċ-ċelluli. Madankollu, jirriżulta li t-tisħin tagħhom qabel l-iċċarġjar jippermettilek li żżid il-qawwa tal-iċċarġjar u ma taffettwax b'mod sinifikanti l-konsum tal-batterija.

Tabella tal-kontenut

• Mekkaniżmu minn Tesla b'riċerka xjentifika
  • L-akbar problema maċ-ċelloli tal-jone tal-litju hija l-litju maqbud. Jew f'SEI jew grafita. U saħansitra inqas litju = inqas kapaċità
  • Temperatura ogħla għal żmien qasir = iċċarġjar sikur b'ħafna aktar qawwa
  • Riżultati? Fuq ponot subgħajk: iċċarġja 200-500 kW u 20-50 sena ta 'ħajja tal-batterija

Tesla żiedet mekkaniżmu ta’ tisħin minn qabel tal-batterija mal-vetturi tagħha fl-2017. f'temperaturi baxxi. Kien preżunt li dan iżid il-firxa tat-titjira fix-xitwa u jaċċellera l-iċċarġjar waqt temp kiesaħ. Madankollu, it-tisħin u t-tkessiħ fih innifsu ma kienx skoperta speċjali, ħafna manifatturi jużaw ċelluli mkessħa / imsaħħna b'mod attiv jew pakketti ta 'batteriji kompluti.

> Kif jitkessħu l-batteriji fil-vetturi elettriċi? [LISTA TAL-MUDELL]

Iċ-ċavetta rriżulta Tisħin b'tali mod li tħaffef il-proċess tal-iċċarġjar mingħajr ma ssir ħsara liċ-ċelloli.... Jidher li wara l-aġġornament deher ċar x'għandha tkun it-temperatura sabiex jitnaqqas il-ħin ta 'waqfien fuq il-ċarġer. Il-karatteristika tat-tisħin minn qabel tal-batterija qabel ma tikkonnettja mas-Supercharger (tisħin minn qabel eventwalment fl-2019: tisħon il-batterija fit-triq) ġiet inkluża b'mod permanenti fis-softwer peress li s-Supercharger v3 ħarġet f'Marzu 2019:

> Tesla Supercharger V3: medda ta' 270 minuti ta' kważi 10 km, qawwa tal-iċċarġjar ta' 250 kW, kejbils imkessħa bil-likwidu [aġġornament]

Ix-xjentisti fiċ-Ċentru għall-Muturi Elettrokimiċi fl-Università tal-Istat ta’ Penn għadhom kemm ippruvaw li Tesla kellha raġun. U dan ifisser karozzi elettriċi huma ċċarġjati f'10 minuti z b'kapaċità ta' diversi mijiet ta' kilowatts i tinkwetax dwar id-degradazzjoni tal-kapaċità tal-batterija għal għexieren ta 'snin, sakemm it-temperatura li għaliha ċ-ċelloli jissaħħnu tintgħażel b'mod preċiż.

Imma ejja nibdew mill-bidu nett:

L-akbar problema maċ-ċelloli tal-jone tal-litju hija l-litju maqbud. Jew f'SEI jew grafita. U saħansitra inqas litju = inqas kapaċità

Huwa maħsub li l-aħjar temperatura operattiva għaċ-ċelloli tal-jone tal-litju hija t-temperatura tal-kamra... Għalhekk, il-mekkaniżmi tat-tkessiħ attiv tal-batterija jiżguraw li ċ-ċelloli ma jisħnux wisq (wara kollox, mhux dejjem ikun possibbli li jinżammu l-20 grad Celsius nominali).

It-temperatura tal-kamra tippermettilek li trażżan it-tkabbir tas-saff passivating - il-frazzjoni solidifikata tal-elettrolit, li jakkumula fuq l-elettrodu u torbot joni tal-litju; SEI - u priġunerija ta 'jonji tal-litju f'elettrodu tal-grafita. Żieda fit-temperatura tfisser li ż-żewġ proċessi huma aċċellerati. Tista 'tara dan wara testijiet inizjali.

> Tesla hija kkontestata fil-Ġermanja. Għal "Awtopilota", "Sewqan kompletament Awtonomu"

Ix-xjentisti fiċ-Ċentru għall-Muturi Elettrokimiċi vverifikaw dan Iċ-ċelloli tal-jone tal-litju użati f'vetturi elettriċi jżommu biss madwar 50 ċarġ f'6 ° C. (jiġifieri 6 darbiet aktar mill-kapaċità taċ-ċellula, pereżempju, ċellula ta '0,2 kWh hija ċċarġjata b'sors ta' 1,2 kW, eċċ.).

Għal tqabbil, l-istess links:

• laħqu faċilment 2 ħlasijiet f'500C (għal karozza b'batterija ta' 40 kWh hija ta' 40 kW, għal karozza b'batterija ta' 80 kWh hija ta' 80 kW, eċċ.),
• huma diġà damu 200 ħlas biss f'4C.

Fl-istess ħin, bi "jiflaħ" aħna nfissru telf ta '20 fil-mija tal-qawwa oriġinali, għaliex dan huwa kif it-terminu huwa mifhum fl-industrija tal-karozzi.

Ir-riċerkaturi tal-jone tal-litju ppruvaw għal ħafna snin isolvu din il-problema billi jibdlu l-kompożizzjoni tal-elettroliti jew billi jiksu l-elettrodi b'diversi materjali biex jipprevjenu l-insib tal-joni tal-litju. Minħabba li huma l-joni tal-litju li jiċċaqalqu fil-batterija li huma responsabbli għall-kapaċità tagħha.

> Renault-Nissan jinvesti f'Enevate: "Iċċarġja l-batterija f'5 minuti"

Pjuttost mhux mistenni, irriżulta li l-problema tista 'tiġi solvuta ħafna aktar faċli. Huwa biżżejjed li ssaħħan iċ-ċellula biex tnaqqas b'mod sinifikanti l-problema tal-insib tal-joni tal-litju. Sfortunatament, it-temperatura ogħla ikkawżat tnaqqis fil-kapaċità taċ-ċelluli xorta waħda: meta l-inkapsulament tal-litju fl-elettrodu kien limitat, il-problema tat-tkabbir tas-saff ta 'passivazzjoni (SEI) ma ġietx solvuta.

Mhux b’bastun, imma b’bastun.

Temperatura ogħla għal żmien qasir = iċċarġjar sikur b'ħafna aktar qawwa

Madankollu, xjenzati mill-imsemmi ċentru ta’ riċerka rnexxielhom isibu triq tan-nofs. Sejħulu Metodu ta 'modulazzjoni tat-temperatura asimetrika... Isaħħnu l-element għal 30 sekonda sa 48 grad Celsius, u mbagħad iċċarġjawh għal 10 minuti sabiex is-sistema finalment taħdem u t-temperatura tinżel.

Għaliex tieħu biss 10 minuti biex tiċċarġja? Ukoll, f'6 C, dan huwa żmien biżżejjed biex tiċċarġja l-batterija sa 80 fil-mija tal-kapaċità tagħha. 6 C tfisser provvista ta' enerġija:

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

Meta ċċarġjata minn 0 sa 80 fil-mija, din il-qawwa għolja teħtieġ 10 minuti ta 'waqfien tal-ċarġer. Madankollu, jekk ir-rata tal-ħruġ tal-batterija tkun aktar baxxa (10 fil-mija, 15 fil-mija, ...), il-proċess ta' riforniment tal-enerġija jieħu saħansitra inqas minn 10 minuti!

Il-mekkaniżmu tat-tkessiħ tal-batterija għandu biss jiżgura li t-temperatura tal-batterija ma titlax 'il fuq minn 50 grad (ir-riċerkaturi jgħidu 53 grad Celsius) biex jillimita r-rata li biha jinbena s-saff ta' passivazzjoni. Fl-istess ħin, il-ħin qasir tal-iċċarġjar jagħmilha possibbli li jitqassar il-perjodu tat-tkabbir.

Riżultati? Fuq ponot subgħajk: iċċarġja 200-500 kW u 20-50 sena ta 'ħajja tal-batterija

Ix-xjentisti setgħu jippruvaw li ċ-ċelloli NMC622 ittrattati b'dan il-mod huma kapaċi jifilħu 1 charge b'qawwa ta '700 C u telf ta' sa 6 fil-mija tal-kapaċità. 20 ħlas mhuwiex impressjonanti ħafna, imma jekk insuqu 1 km fis-sena u l-batterija għandha kapaċità ta '700 kWh, dan huwa Ir-riżultat huwa trasformat fi 23 sena ta 'operazzjoni.

Inżidu li l-batteriji u l-firxa ta 'vetturi elettriċi qed jikbru, u l-Pollakki ġeneralment jivvjaġġaw inqas minn kilometri 20 80 fis-sena, li jfisser li l-kapaċità tal-batterija għandha tinżel għal 30 fil-mija f'madwar 50 sa XNUMX snin.

> Hawn! L-ewwel vettura elettrika b'medda reali ta' 600 km hija t-Tesla Model S Long Range.

Warto poczytać: modulazzjoni asimmetrika tat-temperatura għall-iċċarġjar ultra-veloċi ta' batteriji tal-jone tal-litju

Ritratt tal-ftuħ: kisi electroplated (kisi tal-litju) tal-elettrodu skont it-temperatura taċ-ċellula (c) Ċentru tal-mutur elettrokimiku

Dan jista' jinteressak: