इलेक्ट्रिक वाहने 10 मिनिटांत चार्ज होतात. आणि दीर्घकाळ बॅटरी आयुष्य…हीटिंगमुळे. टेस्लाकडे ते दोन वर्षांपासून होते, आता शास्त्रज्ञांनी ते शोधून काढले आहे

आधुनिक लिथियम-आयन पेशी खोलीच्या तपमानावर सर्वोत्तम कामगिरी मानल्या जातात, कारण ते चार्जिंग गती आणि सेल डिग्रेडेशन यांच्यात वाजवी तडजोड करण्यास परवानगी देतात. तथापि, असे दिसून आले की चार्जिंगपूर्वी त्यांना गरम केल्याने आपल्याला चार्जिंग पॉवर वाढवता येते आणि बॅटरीच्या वापरावर लक्षणीय परिणाम होत नाही.

सामग्री सारणी

• वैज्ञानिक संशोधनासह टेस्ला कडून गियर
  • लिथियम-आयन पेशींची सर्वात मोठी समस्या म्हणजे अडकलेले लिथियम. एकतर SEI किंवा ग्रेफाइटमध्ये. आणि अगदी कमी लिथियम = कमी क्षमता
  • थोड्या काळासाठी उच्च तापमान = अधिक शक्तीसह सुरक्षित चार्जिंग
  • परिणाम? तुमच्या बोटांच्या टोकावर: 200-500 kW चार्जिंग आणि 20-50 वर्षे बॅटरी आयुष्य

2017 मध्ये, टेस्लाने त्याच्या वाहनांमध्ये बॅटरी प्रीहिटिंग यंत्रणा जोडली. कमी तापमानात. असे गृहीत धरले गेले होते की यामुळे हिवाळ्यात फ्लाइट श्रेणी वाढेल आणि दंव दरम्यान चार्जिंगला गती मिळेल. तथापि, अनेक उत्पादक सक्रियपणे थंड/गरम केलेले सेल किंवा बंडल केलेले बॅटरी पॅक वापरत असताना, स्वतःमध्ये गरम करणे आणि थंड करणे ही फार मोठी गोष्ट नाही.

> इलेक्ट्रिक वाहनांमधील बॅटरी कशा थंड केल्या जातात? [मॉडेल सूची]

कळ निघाली पेशींना इजा न करता चार्जिंग प्रक्रियेला गती देण्यासाठी अशा प्रकारे गरम करणे.. असे दिसते की अद्यतनानंतर चार्जरवरील डाउनटाइम कमी करण्यासाठी तापमान काय असावे हे दिसून आले. सुपरचार्जरशी कनेक्ट करण्यापूर्वी बॅटरी गरम करण्याचे कार्य (प्रीहीटिंग, अखेरीस 2019 मध्ये: जाता जाता बॅटरी गरम करणे) हे मार्च 3 मध्ये सुपरचार्जर v2019 च्या प्रीमियरपासून सॉफ्टवेअरमध्ये कायमचे समाविष्ट केले गेले आहे:

> टेस्ला सुपरचार्जर V3: 270 मिनिटांत जवळपास 10km रेंज, 250kW चार्जिंग पॉवर, लिक्विड कूल्ड केबल्स [अपडेट]

पेनसिल्व्हेनिया स्टेट युनिव्हर्सिटीच्या सेंटर फॉर इलेक्ट्रोकेमिकल मोटर्समधील शास्त्रज्ञांनी नुकतेच टेस्ला योग्य असल्याचे सिद्ध केले आहे. आणि याचा अर्थ इलेक्ट्रिक कार 10 मिनिटांत चार्ज होतात z अनेक शंभर किलोवॅट्स i बॅटरी क्षमता कमी झाल्याबद्दल काळजी करू नका दशके, जोपर्यंत पेशी गरम केल्या जातात ते तापमान अचूकपणे निवडले जात नाही.

पण सुरुवातीपासून सुरुवात करूया:

लिथियम-आयन पेशींची सर्वात मोठी समस्या म्हणजे अडकलेले लिथियम. एकतर SEI किंवा ग्रेफाइटमध्ये. आणि अगदी कमी लिथियम = कमी क्षमता

हे सहसा मान्य केले जाते लिथियम-आयन पेशींसाठी इष्टतम ऑपरेटिंग तापमान खोलीचे तापमान आहे. म्हणून, सक्रिय बॅटरी कूलिंग यंत्रणा हे सुनिश्चित करतात की पेशी जास्त गरम होत नाहीत (अखेर, नाममात्र 20 अंश सेल्सिअस राखणे नेहमीच शक्य नसते).

खोलीचे तापमान आपल्याला पॅसिव्हेटिंग लेयरच्या वाढीस प्रतिबंध करण्यास अनुमती देते - इलेक्ट्रोलाइटचा घन अंश, जो इलेक्ट्रोडवर जमा होतो आणि लिथियम आयन बांधतो; SEI - आणि ग्रेफाइट इलेक्ट्रोडमध्ये लिथियम आयनची कैद. तापमानात वाढ म्हणजे दोन्ही प्रक्रिया वेगवान होतात. प्राथमिक चाचण्यांनंतर तुम्ही हे पाहू शकता.

> जर्मनीमध्ये टेस्ला वादग्रस्त आहे. "ऑटोपायलट", "पूर्ण स्वायत्त ड्रायव्हिंग" साठी

सेंटर फॉर इलेक्ट्रोकेमिकल इंजिनच्या शास्त्रज्ञांनी याची पडताळणी केली आहे इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये वापरल्या जाणार्‍या लिथियम-आयन पेशी 50°C वर फक्त 6 चार्जेस टिकतात. (म्हणजे सेलच्या क्षमतेच्या 6 पट, उदा. 0,2 kWh सेल 1,2 kW स्त्रोताद्वारे चार्ज केला जातो इ.).

तुलनेसाठी, समान दुवे:

• ते सहज पोहोचले 2C वर 500 शुल्क (40 kWh बॅटरी असलेल्या कारसाठी ते 40 kW आहे, 80 kWh बॅटरी असलेल्या कारसाठी ते 80 kW आहे इ.)
• ते आधीच टिकले आहेत 200C वर फक्त 4 शुल्क.

त्याच वेळी, "विथस्टँड" म्हणजे मूळ शक्तीच्या 20 टक्के नुकसान, कारण ऑटोमोटिव्ह उद्योगात हा शब्द कसा समजला जातो.

लिथियम-आयन सेल संशोधक अनेक वर्षांपासून इलेक्ट्रोलाइट्सची रचना बदलून किंवा लिथियम आयन कॅप्चर टाळण्यासाठी इलेक्ट्रोड्सवर वेगवेगळ्या सामग्रीसह लेप करून ही समस्या सोडवण्याचा प्रयत्न करत आहेत. कारण बॅटरीमध्ये हलणारे लिथियम आयन हे तिच्या क्षमतेसाठी जबाबदार असतात.

> Renault-Nissan ची Enevate मध्ये गुंतवणूक: "बॅटरी ५ मिनिटात चार्ज होईल"

अगदी अनपेक्षितपणे, असे दिसून आले की समस्या खूप सोपी सोडवली जाऊ शकते. लिथियम आयन अडकण्याची समस्या मोठ्या प्रमाणात कमी करण्यासाठी सेल गरम करणे पुरेसे आहे. दुर्दैवाने, उच्च तपमानामुळे सेल कॅपेसिटन्स कमी झाले: जेव्हा इलेक्ट्रोडमध्ये लिथियम एन्कॅप्सुलेशन मर्यादित होते, तेव्हा पॅसिव्हेटिंग लेयर (SEI) वाढीची समस्या सोडवली गेली नाही.

काठीने नव्हे, तर काठीने.

साठी उच्च तापमान थोडा वेळ = अधिक शक्तीसह सुरक्षित चार्जिंग

तथापि, उल्लेख केलेल्या संशोधन केंद्रातील शास्त्रज्ञांनी एक मध्यम जमीन शोधण्यात व्यवस्थापित केले. त्यांनी त्याला बोलावले असममित तापमान मॉड्यूलेशन पद्धत. ते सेल 30 सेकंद ते 48 अंश सेल्सिअस पर्यंत गरम करतात आणि नंतर 10 मिनिटांसाठी चार्ज करतात जेणेकरून सिस्टम चालू होईल आणि तापमान कमी होईल.

चार्ज होण्यासाठी फक्त 10 मिनिटे का लागतात? बरं, 6 C वर बॅटरी त्याच्या क्षमतेच्या 80 टक्के चार्ज करण्यासाठी पुरेसा वेळ आहे. 6 सी म्हणजे वीज पुरवठा:

• निसान लीफ II साठी 240 kW
• Hyundai Kona इलेक्ट्रिक 400 kWh साठी 64 kW,
• टेस्ला मॉडेल 480 साठी 3 kW.

0 ते 80 टक्के चार्ज करताना, या उच्च पॉवरसाठी चार्जरसाठी 10 मिनिटे निष्क्रिय वेळ आवश्यक आहे. तथापि, जर बॅटरी डिस्चार्ज दर कमी असेल (10 टक्के, 15 टक्के, ...), ऊर्जा पुन्हा भरण्याची प्रक्रिया 10 मिनिटांपेक्षा कमी वेळ घेते!

बॅटरी कूलिंग मेकॅनिझमला फक्त याची खात्री करावी लागते की बॅटरीचे तापमान 50 अंशांपेक्षा जास्त वाढत नाही (संशोधक म्हणतात 53 अंश सेल्सिअस). त्याच वेळी, लहान चार्जिंग वेळ वाढीचा कालावधी कमी करते.

परिणाम? तुमच्या बोटांच्या टोकावर: 200-500 kW चार्जिंग आणि 20-50 वर्षे बॅटरी आयुष्य

शास्त्रज्ञ हे सिद्ध करू शकले की अशा प्रकारे उपचार केलेल्या NMC622 पेशी 1 C च्या शक्तीसह 700 चार्ज आणि 6 टक्के क्षमतेच्या तोट्याचा सामना करण्यास सक्षम आहेत. 20 चार्जेस फार प्रभावी नाहीत, परंतु जर आपण वर्षातून 1 किमी चालवले आणि बॅटरीची क्षमता 700 kWh असेल तर हे आहे परिणाम 23 वर्षांच्या ऑपरेशनमध्ये बदलला जातो.

इलेक्ट्रिक वाहनांच्या बॅटरी आणि श्रेणी वाढत आहेत आणि पोल साधारणपणे 20-80 किलोमीटरपेक्षा कमी चालवतात, याचा अर्थ असा की बॅटरीची क्षमता सुमारे 30-50 वर्षांत XNUMX टक्क्यांपर्यंत घसरली पाहिजे.

> येथे! टेस्ला मॉडेल एस लाँग रेंज 600 किमीची वास्तविक श्रेणी असलेले पहिले इलेक्ट्रिक वाहन आहे.

Warto poczytać: लिथियम-आयन बॅटरीच्या अल्ट्रा-फास्ट चार्जिंगसाठी असममित तापमान मॉड्यूलेशन

उघडणारा फोटो: सेलच्या तापमानावर अवलंबून इलेक्ट्रोडचे इलेक्ट्रोप्लेटिंग (लिथियम कोटिंग) इलेक्ट्रोकेमिकल इंजिनचे केंद्र

हे तुम्हाला स्वारस्य असू शकते: