Elektr transport vositasi uchun lityum -ionli batareya qanday ishlaydi?

Boshqa maqolada, barcha avtomobillar bilan jihozlangan qo'rg'oshin akkumulyatorining ishini ko'rib, endi elektromobil va ayniqsa, uning lityum batareyasining ishlash tamoyilini ko'rib chiqaylik ...

Shahzoda

Har qanday turdagi batareyalarda bo'lgani kabi, printsip bir xil bo'lib qoladi: ya'ni kimyoviy yoki hatto elektr reaktsiyasi natijasida energiya (bu erda elektr) ishlab chiqarish, chunki kimyo har doim elektr energiyasining yonida. Darhaqiqat, atomlarning o'zi elektrdan iborat: bular yadro atrofida aylanadigan va qaysidir ma'noda atomning "qobig'i" ni yoki hatto uning "po'sti" ni tashkil etadigan elektronlardir. Bundan tashqari, erkin elektronlar bir atomdan ikkinchisiga o'tish uchun vaqt sarflaydigan (unga biriktirilmasdan) uchuvchi teri qismlari ekanligini bilgan holda, bu faqat o'tkazuvchan materiallarda (elektron qatlamlari soniga va elektronlar soniga bog'liq) oxirgi snaryad uchun).

Keyin biz kimyoviy reaktsiya orqali elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun atomlardan "terining bir qismini" olamiz.

asoslari

Birinchidan, biz ikkita qutb (elektrod) bor, ularni biz chaqiramiz Katod (+ terminal: lityum-kobalt oksidida) va Anote (terminal -: uglerod). Bu qutblarning har biri elektronni buradigan (-) yoki o'ziga tortadigan (+) materialdan qilingan. Hamma suv ostida elektrolit elektr energiyasini ishlab chiqarish natijasida kimyoviy reaktsiyani (materialni anoddan katodga o'tkazish) imkon beradi. Qisqa tutashuvlarning oldini olish uchun bu ikki elektrod (anod va katod) orasiga to'siq qo'yilgan.

E'tibor bering, batareya bir nechta hujayradan iborat bo'lib, ularning har biri diagrammada ko'rinadigan narsalardan hosil bo'ladi. Agar, masalan, men 2 voltli 2 ta hujayrani to'plasam, batareyaning chiqishida atigi 4 volt bo'ladi. Og'irligi bir necha yuz kg bo'lgan mashinani ishga tushirish uchun qancha hujayralar kerakligini tasavvur qiling ...

Poligonda nima bo'lyapti?

O'ng tomonda lityum atomlari joylashgan. Ular batafsil ko'rsatilgan, sariq yurak protonlarni va yashil yurak ular orbitadagi elektronlarni ifodalaydi.

Batareya to'liq zaryadlanganda, barcha lityum atomlari anod (-) tomonda bo'ladi. Bu atomlar musbat elektr quvvati 3 ga teng bo'lgan yadrodan (bir nechta protonlardan tashkil topgan) va 3 elektronning salbiy elektr kuchiga ega bo'lishidan iborat (jami 1 ta, chunki 3 X 3 = 1). ... Demak, atom 3 ta musbat va 3 ta manfiy bilan barqaror (u elektronlarni tortmaydi va burmaydi).

Biz lityumdan elektronni ajratamiz, u faqat ikkitadir: keyin u + ga tortiladi va bo'lakdan o'tadi.

Men + va - terminallari o'rtasida aloqa qilganda (batareyani ishlatganimda), elektronlar batareyadan tashqaridagi elektr simi bo'ylab - terminalidan + terminaliga o'tadi. Biroq, bu elektronlar lityum atomlarining "sochlari" dan keladi! Asosan aylanayotgan 3 ta elektrondan 1 tasi uzilib qoladi va atomda faqat 2 tasi qoladi.Birdaniga uning elektr quvvati muvozanatlashmaydi va bu ham kimyoviy reaksiyaga sabab bo'ladi. Shuni ham yodda tutingki, lityum atomiga aylanadi lityum ion + chunki hozir u musbat (3 - 2 = 1 / Yadro 3 ga teng, elektronlar esa 2 ga teng, chunki biz bittasini yo'qotdik. Qo'shish avvalgidek 1 emas, 0 ni beradi. Demak, u endi neytral emas).

Nosozlik natijasida kelib chiqadigan kimyoviy reaktsiya (tok olish uchun elektronlarni sindirishdan keyin) yuborishga olib keladi lityum ion + hamma narsani izolyatsiya qilish uchun mo'ljallangan devor orqali katodga (terminal +). Oxir -oqibat, elektronlar va ionlar + tomonda tugaydi.

Reaktsiya oxirida batareya zaryadsizlanadi. Endi + va - terminallari o'rtasida muvozanat mavjud bo'lib, u endi elektr energiyasini oldini oladi. Asosan, elektr tokini yaratish uchun kimyoviy / elektr darajasida depressiyani keltirib chiqarish printsipi. Biz buni daryo deb tasavvur qilishimiz mumkin, u qanchalik qiyalik bo'lsa, oqayotgan suvning intensivligi shunchalik muhim bo'ladi. Boshqa tomondan, agar daryo tekis bo'lsa, u endi oqmaydi, demak batareyasi o'lik.

Zaryad qilinsinmi?

Zaryadlash elektronlarni yo'nalishda yuborish orqali jarayonni teskari o'zgartirishdan va so'rish orqali ko'proq olib tashlashdan iborat (bu daryo oqimini qayta ishlatish uchun daryo suvini to'ldirishga o'xshaydi). Shunday qilib, batareyadagi hamma narsa zaryadsizlanishidan oldin bo'lgani kabi tiklanadi.

Asosan, biz zaryad olayotganimizda kimyoviy reaktsiyadan foydalanamiz va zaryad olayotganda biz asl narsalarni qaytaramiz (lekin buning uchun sizga energiya va shuning uchun zaryadlovchi stantsiya kerak bo'ladi).

Kiyinishmi?

Lityum batareyalar asrlar davomida bizning mashinalarda ishlatilgan qo'rg'oshin kislotali batareyalarga qaraganda tezroq eskiradi. Elektrolitlar elektrodlar (anod va katod) singari parchalanish tendentsiyasiga ega, lekin shuni yodda tutish kerakki, elektrodlarda cho'kma hosil bo'ladi, bu ionlarning bir tomondan ikkinchisiga o'tishini kamaytiradi ... Maxsus qurilmalar ishlatilgan batareyalarni maxsus zaryadsizlantirish orqali tiklashga imkon beradi.

Mumkin bo'lgan tsikllar soni (tushirish + to'liq zaryadlash) taxminan 1000-1500 ga baholanadi, shuning uchun yarim tsikl bilan zaryadlashda 50 dan 100% o'rniga 0 dan 100% gacha. Issiqlik, shuningdek, lityum-ionli batareyalarga jiddiy zarar etkazadi, chunki ular juda ko'p quvvat olganda qizib ketadi.

Shuningdek qarang: Elektromobilda batareyani qanday tejash mumkin?

Dvigatel quvvati va akkumulyator ...

Termal tasvirdan farqli o'laroq, yoqilg'i bakidan quvvat ta'sir qilmaydi. Agar sizda 400 ot kuchiga ega dvigatel bo'lsa, unda 10 litrli tankga ega bo'lishingiz 400 ot kuchiga ega bo'lishingizga to'sqinlik qilmaydi, hatto bu juda qisqa vaqtga to'g'ri kelsa ham ... Elektromobil uchun bu umuman bir xil emas! Agar batareya quvvati etarlicha bo'lmasa, dvigatel to'liq quvvat bilan ishlay olmaydi ... Ba'zi modellarda shunday bo'ladi, agar dvigatelni hech qachon o'z chegarasiga surib bo'lmaydi (agar xo'jayin katta kalibrli batareyani qo'shmasa) !).

Keling, bilib olaylik: ELEKTR MOTOR qanday ishlaydi

Barcha sharhlar va reaktsiyalar

Dernier sharh joylashtirildi:

mao (Sana: 2021 03:03:15)

juda yaxshi ish

Il J. 1 bu izohga munosabat (lar):

• Admin Sayt ma'muri (2021-03-03 17:03:50): Bu sharh bundan ham yaxshiroq 😉

(Sizning postingiz tekshirilgandan keyin izoh ostida ko'rinadi)

bir izoh yozing

Ishlab chiqaruvchilar tomonidan e'lon qilingan iste'mol ko'rsatkichlariga qanday qaraysiz?