Приветствую Вас Гость | Четверг, 02.05.2024, 01:07 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Главная | Регистрация | Вход | RSS | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Сайт о электромобилях и электродвигателях |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
акумуляторы для электромобилей Новости сайтаАвтомобильное будущее за электричеством. Электромобиль - транспорт будущего . Первые шаги в Электромобилестроении Литий-ионный аккумулятор Литий-ионные аккумуляторы (или Li-ion) имеют большое значение, потому что у них наиболее высокая энергетическая плотность, то есть удельная энергия по массе, измеряемая в ватт-часах на килограмм веса. Эмпирическое правило гласит, что литий-ионный аккумулятор вырабатывает примерно вдвое больше энергии в фунт веса, чем предыдущее поколение усовершенствованных никель-метал-гидридных аккумуляторов NiMH – которые используются сегодня во всех гибридах, включая Toyota Prius. NiMH-аккумулятор в свою очередь вырабатывает в два раза больше энергии, нежели обыкновенные свинцово-кислотные батарейки (PbA) 12 В, которые приводят в действие стартер автомобиля. Это – способность Li-ion-аккумулятора вырабатывать так много энергии позволяет вполне реально смотреть на создание электромобилей. Давайте сравним батареи легендарных гибридов General Motors. В 1997 году использовались свинцово-кислотные аккумуляторы; их размер достигал почти 8 футов в длину и весили они по 1200 фунтов. Сегодня же используются литий-ионные аккумуляторы, с одинаковым запасом энергии (16 киловатт-часов) в 5-футовом контейнере весом только 400 фунтов. Существует не только один литий-ионный аккумулятор, и пресса часто этим грешит. Существует несколько различных химических составов для электродов, конкурирующих между собой; у каждого есть свои за и против. "Ни один из материалов не будет идеальным,” говорит Клаус Брандт, руководитель немецкой фирмы-производителя аккумуляторов Gaia. Анод (или отрицательный электрод) обычно делается из графита, а вот химический элемент катода (положительного электрода) широко меняется. Этот фактор, как и любой другой, определяет емкость аккумулятора. Главная его особенность – это скорость притягивания и высвобождения свободных литиевых ионов. У каждого из полимерных катодных материалов есть свои преимущества в отношении цены, срока эксплуатации, безопасности и других характеристик. Давайте теперь рассмотрим основных полимерных претендентов. Диоксид кобальтаДиоксид кобальта – самый популярный сегодня среди малых аккумуляторов (например, в мобильном телефоне или наладоннике). Он был испытан рынком в течение 15 лет, и его цена известна, хотя как и никель, кобальт стоит дороговато. Кобальт является более активным химическим элементом, чем никель или марганец, а значит, высвобождает больше электричества при взаимодействии с графитовыми анодами, давая более высокое напряжение. У него самая высокая энергетическая плотность – однако, полностью заряженный, он быстро окисляется (возгорается) из-за короткого внутреннего замыкания. Это может привести к тепловому убеганию, где от одной батареи воспламеняются соседние, воспламеняя сразу почти весь аккумулятор (все помним видеоролики про горящие ноутбуки на YouTube?). Кроме того, внутреннее полное сопротивление кобальтовой батарейки – то есть степень, в которой он "сопротивляется” переменному току – растет не только с количеством использований, но также и со временем. Это означает, что неиспользованная в течении пяти лет кобальтовый аккумулятор дает меньше энергии, чем совершенно новый. Производство аккумуляторов из диоксида кобальта ведется в основном в Японии, Южной Корее и Китае, а основным их потребителем являются электромобили Tesla Motors. В комплекте используются чувствительные элементы, изоляция, и система жидкостного охлаждения, предохраняющая от возгорания в случае любого высвобождения энергии. Никель-кобальт-марганец (NCM)Никель-кобальт-марганец (NCM) гораздо легче сделать. Марганец дешевле кобальта, но это в электролите он немного растворяется – от чего его срок службы короче. Если заменить части кобальта никелем и марганцем, то аккумулятор может получить либо более высокую мощность (напряжение), либо большую энергетическую плотность, но не и то и другое вместе. NCM остается восприимчивым к тепловому убеганию, хотя меньше так чем диоксид кобальта. Его долговечность все еще не определена, и никель и марганец сейчас дорого стоят. Его производителями являются Hitachi, Panasonic, и Sanyo. Никель-кобальт-алюминий (NCA)Сплав никель-кобальт-алюминий (NCA) подобен NCM, разве что только алюминий меньше стоит. Компании, выпускающие NCA, – это, прежде всего, Toyota и Johnson Controls-Saft, совместное предприятие автомобильного производителя Milwaukee и французского завода аккумуляторов. Шпинель оксида марганца (MnO)Шпинель оксида марганца (MnO) предлагает более высокую мощность по более низкой цене, нежели кобальт, потому что его трехмерная кристаллическая структура дает большую поверхностную площадь, а значит ионный поток лучше двигается между электродами. Но есть один недостаток – намного более низкая энергетическая плотность. GS Yuasa, LG Chem, NEC-Lamilion Energy, и Samsung выпускают аккумуляторы с такими катодами; LG Chem – одна из конкурирующих компаний, использующих аккумуляторы в Chevrolet Volt. Фосфат железа (FePo)Фосфат железа (FePo) мог бы стать самым перспективным новым катодом, потому что он стабилен и безопасен. Относительно недорогой, а связи между железом, фосфатом, и атомами кислорода настолько сильны, чем между атомами кобальта и кислорода, что кислород гораздо хуже отделяется при перезарядке. Никаких проблем с перегреванием. К сожалению, аккумуляторы из фосфата железа работают при более низком напряжении, чем кобальтовый аккумулятор, поэтому, чтобы получить мощность достаточную для работы двигателя, батарей должно быть больше. Компания A123 Systems – которая также хочет получить контракт с Volt, – использует нанотехнологии в их FePo-катодах, которые по их словам производит больше энергии и увеличивает срок службы. Другими производителями являются Gaia и Valence Technology. http://hybridcars.com.ua/litij-ionnyj-akkumulyator/ Аккумуляторные батареиПрислано dasp в вт, 09/02/2010 - 10:04
|
|
|