Na naši spletni strani uporabljamo piškotke, s katerimi izboljšujemo vašo uporabniško izkušnjo in vam zagotavljamo ustrezne vsebine in oglaševanje. Z nadaljno uporabo naše spletne strani se s tem strinjate.

Razumem...
Mraza in vročine ne marajo
Litij ionske baterije
Mraza in vročine ne marajo
Sledi nam na
  
Deli zgodbo na
02.01.2021 19:30

300 kilometrov dosega na lep topel sončni dan, le 160 pozimi, ko je zunaj nekaj malega pod ničlo. Litij-ionske baterije so primadone, ki ne marajo mraza, ne pretirane vročine.

Artur Švarc

Posledično z občutnim padcem temperature pozimi ne pade samo kapaciteta, pač pa tudi hitrost polnjenja, kar pomeni precejšnjo odstopanje od deklariranih številk proizvajalca in nemalokrat tudi slabo voljo. Razlog pa se skriva v arhitekturi baterij, ki se od svojega nastanka niso bistveno spremenile.

Električni avtomobili so na pohodu in njihove vozne lastnosti in enostavnost počasi pošiljajo Benzov koncept na smetišče zgodovine. Težava prav za vsak električni avto pa so baterije, ki so v osnovi enake kot jih je pred 220 zastavil Alessandro Volta.

Mraza in vročine ne marajo

Sodobne baterije so kot človek – pri znosnih temperaturah lahko dajo od sebe 100 %, govorimo o 20 stopinjah Celzija. Že pri 30 stopinjah zmogljivost baterije pade za 20 %, pri 45 stopinjah pa za polovico. Ta del se običajno pri EV ne pozna tako očitno, saj ima večina proizvajalcev baterijam dodan temperaturni menedžment, torej aktivno hlajenje, ki sicer požira nekaj elektrike, vsekakor pa ne tako dramatično kot bi trpelo obnašanje baterije brez tega.

Težava nastopi, ko temperature padejo navzdol – takrat so baterije počasne, kar velja za vse sodobne električarje in tudi vse ostale baterijsko gnane naprave. Vzemite iz žepa telefon in ga poskusite uporabljati pri minus 5, ko je napolnjenost baterije še okoli 15 - 20 %. V roku minute se bo ugasnil.

Tako stare svinčene kot Nikelj-metal hidridne in sodobne Litij-ionske, vse imajo težave s pretoplim ali prehladnim okoljem.

Mraza in vročine ne marajo

Med temi različnimi kemičnimi zasnovami baterije so razlike zaradi energijske gostote precej različne. Sodobna Litij-ionska baterija premore okoli 150 Wh na kilogram teže baterije, kar je 2 in pol krat več od starejših NiMH. So manjše in lažje in so zato uspele. Tu vas bodo zdaj spomini poslali malce nazaj v osnovnošolsko kemijo in slavno redukcijo in oksidacijo. Baterije vsebujejo grafitno anodo (+), ki jo lahko zamenjuje nikljeva ali manganova, litij kobaltova katoda (-) in tekoč karbonatni elektrolit, v katerem je raztopljena litijeva sol.

Odvisno od praznjenja ali polnjenja litijevi ioni potujejo od anode h katodi ali obratno, kar je v normalnih pogojih konstanten in neoviran proces, v nasprotnem se lahko upočasni, prekine ali v nekaterih celicah preide celo do kratkega stika.

Mraza in vročine ne marajo

V nizkih temperaturah se reakcija upočasni preprosto zato, ker se zgosti elektrolit, kar je normalen fizikalen in kemični proces, predvsem pri praznjenju baterije. Li-ion baterije lahko dajejo od sebe elektriko vse do -40 stopinj Celzija, a to v omejeni kapaciteti in z dodanim gretjem, polnjenje pa enostavno ni mogoče, saj je pretok preveč upočasnjen. Tudi zato v Sibiriji pozimi delujočega električnega avtomobila ne boste srečali.

Za izum baterije se lahko zahvalimo Italijanu Alessandru Volti, rek pa govori o 0 do 220 voltov v 220 letih, kar ni pretirano dobra številka. Tudi zato je Porsche prvi proizvajalec, ki je svoj električni avto zastavil na 800-voltni arhitekturi. Višja voltaža pomeni tanjše povezave, kar spet pomeni v bolj konstantno delovanje, skrajšan čas polnjena, manjšo težo in manjšo prostornino.

Mraza in vročine ne marajo

A Taycan je vseeno odvisen od zastarele litij-ionske tehnologije, Porsche pa je eden od mnogih proizvajalcev, ki dela na raziskavah in razvoju, predvsem v smeri stabilnejšega solidnega elektrolita, ki je manj občutljiv na temperaturne vplive in ni gorljiv.

Nova alternativa so tudi baterije na osnovi Litija, ki za oksidant uporabljajo kar zrak iz okolice, kar spet pomeni nekaj manjšo težo, prav tako je njihova energijska gostota že zelo blizu bencinske, kar spet pomeni tehnologijo prihodnosti.

Mraza in vročine ne marajo

Še bolj revolucionarna tehnologija, ki prihaja, so Litij-žveplove baterije, ki so še kar nekaj let od redne uporabe, do takrat pa smo obsojeni na 30 let staro tehnologijo, katere napredek je praktično le v ceni izdelave, medtem ko je komponenta, ki zadeva zmogljivosti, taka kot je.

Za dodajanje komentarjev morate biti prijavljeni.
© Copyright 1999-2022 Avtomanija