Низкая плотность аккумулятора: как правильно повысить и какая должна быть после зарядки

Доливать электролит при низкой плотности

Множеству автомобилистов знакома такая проблема, как быстрая разрядка аккумулятора даже при отсутствии высокой нагрузки.

Встречаются совсем тяжёлые случаи — заряженный сегодня на 50% аккумулятор завтра же становится полностью разряженным и это обнаруживается во время попытки завести двигатель. Автомобилист заряжает аккумулятор на 100%, но завтра он снова наполовину разряжен. Как решить эту проблему? Покупка новой АКБ — это недёшево, но замена объективно требуется не в каждом случае, иногда достаточно проверки плотности и доливания электролита.

Множество автовладельцев волнует, насколько целесообразно доливание электролита в АКБ при недостаточной плотности. Возможно, лучше выполнить замену? Рассмотрим разные ситуации, чтобы выяснить, как лучше поступить в том или ином случае.

Когда доливание электролита в АКБ более целесообразно, чем замена АКБ?

Составляющими электролита любой АКБ являются кислота и дистиллированная вода. Данные жидкости образуют смесь, в составе которой преобладает вода, тогда как кислоты намного меньше. К примеру, Вам нужен электролит, плотность которого должна составлять 1,28 г/куб. см. В этом случае в 1 л дистиллированной воды необходимо влить 0,36 л кислоты. Пропорция будет составлять примерно 1:3.

Для безопасности требуется заливание кислоты в воду, но ни в коем случае не на оборот! Поскольку в противном случае имеет место высокий риск химической реакции, сопровождаемой выделением тепла и разбрызгиванием. Попадание аккумуляторной кислоты на кожу приводит к сильным ожогам. Причина этого заключается в более низкой плотности воды по сравнению с кислотой, вследствие чего эти жидкости смешиваются крайне медленно.

Объёмную пропорцию воды и кислоты выясняют с помощью ареометра. Этот прибор определяет плотность жидкости. После понижения плотности электролита до определённого значения он недостаточно хорошо удерживает заряд. При плотности немного ниже нужных 1,3 г/куб см, следует доливать электролит.

Изменение плотности электролита зависит заряда аккумулятора. По этой причине точную плотность аккумуляторной жидкости возможно только когда аккумулятор заряжен на 100%. Как правильно заряжать АКБ вы можете прочитать в отдельной статье.

%rtb-4%

Низкая плотность электролита — как решить проблему?

Если АКБ не держит заряд, нужна ли её замена? Целесообразно ли доливание электролита в случае недостаточной плотности? Или это всё равно не позволит восстановить работоспособность аккумулятора? Здесь всё определяется возрастом АКБ, а также показателями ареометра.

В случае, когда АКБ довольно старая (четыре года и более), потеря ею способности удерживать заряд прежде всего вызывается не недостатком плотности электролита, а разрушением пластин аккумуляторных банок. В подобной ситуации не поможет даже восстановление прежнего уровня плотности электролита. Но в случае сравнительной свежести аккумулятора решение проблемы возможно путём доливания электролита. Однако не всегда необходимо лить именно его.

Среднестатистическая плотность этой жидкости в исправном аккумуляторе — от 1,25 до 1,3 г/куб. см. Необходимо, чтобы эта величина была приблизительно одинаковой у всех аккумуляторных банок. Максимальное допустимое отклонение — 0,03. В случае, когда плотность ниже 1,25, однако выше 1,20, доливанием электролита можно будет устранить проблему.

Плотность жидкости менее 1,2 г/куб. см

Можно ли доливать электролит в данном случае?

Ответ: Да. Однако таким путём не удастся добиться восстановления работоспособности аккумулятора, поскольку при доливании электролита не выйдет довести плотность до 1,25 г/куб. см. При плотности в диапазоне 1…1,2, целесообразней долить аккумуляторную кислоту, поскольку её плотность намного выше плотности электролита.

Плотность жидкости менее 1 г/куб. см

Когда ареометр показывает плотность электролита менее 1 г/куб. см, даже доливанием кислоты решить проблему не получится. Но в случае, когда невозможно заменить аккумулятор, можно попытаться заменить электролит. Для выполнения этой операции требуется откачивание из всех аккумуляторных банок с помощью груши максимально возможного объёма жидкости с последующим укладыванием его набок. Потом высверлить в днищах всех аккумуляторных банок маленькие дырочки, диаметр каждой из которых должен составить три-пять мм. Промыть банки дистиллированной водой. После чего отверстия можно запаять (для этого подходит пластмасса, устойчивая к воздействию кислот, предварительно рекомендуется проверить её реакцию на электролит) и заливать во все банки новый электролит.

Однако даже в случае выполнения этой операции АКБ будет служить недолго, поскольку время эксплуатации определяется многими факторами. После полного сливания электролита, аккумуляторные банки в течение какого-то времени имеют контакты с кислородом, вследствие чего начинается быстрая коррозия. По этой причине долго эксплуатировать АКБ после полной замены электролита нежелательно, лучше заменить АКБ при первой появившейся возможности.

Как часто заряжать автомобильный аккумулятор?

Методики проверки уровня зарядки аккумулятора

 

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе: советы, фото

Часто автовладельцы сталкиваются с проблемой запуска двигателя, что актуально после длительной стоянки автомобиля, в зимнее время. Причиной этого, является подсевший аккумулятор. В качестве альтернативы покупке нового, многие автовладельцы с помощью подзарядного устройства пытаются исправить ситуацию, но, не всегда это приводит к положительному результату. Даже зарядка АКБ длительное время не всегда помогает, так как не поднималась плотность аккумулятора при зарядке.

Когда возникает такая проблема, то, очевидно, что в электролите батареи снизилась плотность. Давайте подробнее разберемся, как поднять плотность электролита в аккумуляторе и что предпринять.

Содержание

• 1 Почему снижается плотность электролита
• 2 Подготовка к восстановлению батареи
• 3 Повышение плотности электролита
• 4 Можно ли повысить минимальную плотность
• 5 Как повысить при помощи зарядного устройства
• 6 Видео про поднятие плотности в аккумуляторе

Почему снижается плотность электролита

Прежде чем, заняться восстановлением, выясним как правильно поднять плотность аккумулятора и найти причины, которые привели к падению этого показателя. В любой автомобильной батарее, данная величина не статична. Она постоянно изменяется и это является нормальным. Когда АКБ разряжается, то, понижается и плотность электролита. Когда заряжен, то вверх идет и этот параметр. Если происходит быстрая разрядка, то это, свидетельствует о том, что концентрация упала до критичного уровня.

Можно перечислить несколько основных причин, из-за которых образуется низкая плотность электролита в аккумуляторе:

• длительное воздействие низких температур;
• выкипание электролита в следствии перезарядки батареи;
• постоянное доливание воды.

Что касается третьего пункта, то, очень часто, чтобы поддержать уровень жидкости, доливают дистиллированную воду аккумуляторную. Обязательным условием является регулярная проверка плотности. Одновременно с водой выкипает электролит, что, в итоге ведет уменьшению. Кроме подзарядного устройства, важно иметь еще и ареометр для проверки значения плотности.

Подготовка к восстановлению батареи

Перед тем, как поднять плотность в аккумуляторе, проведем ее измерение ареометром. Делать замеры следует отдельно для каждой из банок. Что касается нормального уровня, то здесь диапазон должен составлять от 1,25 до 1,29. Такой разброс объясняется тем, что в регионах, где холодные зимы, лучше держать норму электролита повышенной, а в регионах с умеренным климатом чуть ниже. Если показатель ниже значения 1,25, восстановить нормальный уровень можно с помощью долива.

Повышение плотности электролита

Чтобы поднять плотность АКБ, следует начать со следующего:

1. Следует убедиться, что аккумулятор заряжен. Если батарея разряжена, то, надо подзарядить и провести замер плотности. Нельзя приступать к работе, если АКБ имеет низкий заряд, так как, при заливе корректирующего раствора, в АКБ может резко подняться концентрация h3SO4. Как итог – полное разрушение в банках пластин, после чего, аккумуляторную батарею можно только утилизировать.
2. Электролит в АКБ должен иметь температуру не менее 20, но не более 25 градусов цельсия.
3. В каждой банке уровень должен быть в норме.
4. Аккумулятор не должен иметь трещин и повреждений, особенно возле токовыводов. Часто возникает проблема снять клемму из-за того, что она прикипела или плотно закручена. Некоторые владельцы начинают расшатывать и стучать по токовыводу и клемме, что может целостность батареи.

При уровне не ниже 1,18, следует выполнять долив электролита с нормальной плотностью, чтобы увеличить, как минимум до 1,25. Долив выполняется для каждой банки отдельно. Через клизму-грушу берется забор старого, замеряется уровень и доливается свежий объемом не более половины от выкачанного. После этого, следует немного потрясти АКБ, чтобы дать жидкости возможность максимально перемешаться.

Можно ли повысить минимальную плотность

Что делать, если уровень упал ниже 1,18? Нужно предпринять более серьезные шаги, поскольку, доливом здесь не обойтись. В таких случаях используют кислоту аккумуляторную. Ее главное отличие в большей плотности (примерно 1,84). Сама работа производится по такой же схеме, как и добавление электролита. Обычно, после одной замены удается достичь нормальной концентрации, но если замеры показывают, что плотность ниже необходимой, то, следует повторить работу еще раз. Продается эта кислота в любом автомагазине, поэтому приобрести ее проблем не составит. Выполнять работы с кислотой следует в открытом помещении или на воздухе и обязательно в перчатках. Попадание кислоты на незащищенные участки тела грозит появлением термических ожогов.

Как повысить при помощи зарядного устройства

Еще одним способом восстановления работоспособности АКБ, подзарядка ее на слабом токе. Этот способ требует много времени, но, довольно эффективен, если не поднимается плотность электролита до нормального уровня. Суть способа такова, что аккумуляторную батарею можно самостоятельно, через подзарядное устройство, зарядить до полного. Когда заряд будет максимальным, жидкость начнет кипеть. Признаком полной подзарядки будет появление мелких пузырьков (происходит испарение дистиллированной воды в батарее). Избыток воды испарится, а кислота останется. Одновременно понизится и общий уровень электролита. Теперь можно долить новый необходимой плотности. После этого, следует замерить показания ареометром и если они недостаточны, то повторить всю процедуру, пока не будет достигнута норма не ниже 1,25 г/см3.

Если станет вопрос о покупке нового или восстановления имеющегося аккумулятора, то конечно дешевле выбрать второе, тем более, что работа не является сложной и прочитав внимательно статью, даже человек, который плохо разбирается в технике, без труда сможет выполнить работу по повышению плотности электролита и восстановления работоспособности АКБ, как минимум на пару сезонов. Это серьезная экономия бюджета, тем более, что качественный аккумулятор стоит немалых средств.

Видео про поднятие плотности в аккумуляторе

Как самостоятельно увеличить плотность электролита в аккумуляторе

Содержание:

• Устройство акб
• Нормальные значения
• Причины падения
• Проверка параметров плотности
• Методы повышения
• Корректирующий электролит
• Выравнивание
• Замена
• Негативные стороны низкой и высокой плотности
• Плотность летом
• Плотность зимой
• Советы и рекомендации
• Заключение

На первый взгляд вопрос как повысить плотность электролита в аккумуляторе кажется простым. Каждый водитель ответит на него однозначно: слить и залить другой. Можно поднять эту плотность самостоятельно. Чаще всего это и есть правильное решение. Рассмотрим методы поднятия плотности, приведем рекомендации экспертов.

Устройство АКБ

Свинцовые аккумуляторные батареи состоят из емкостей, которые называются банками. В них находится серная кислота, в которую погружены свинцовые пластины. Часто аккумулятор ломается из-за выкипания электролита, изменения его химического состава или сульфации, которая представляет собой растворение пластин.

У каждой батареи есть параметры емкости и заряда. Во время работы двигателя нагрузка идет на генератор, который также подзаряжает акб во время езды. Батарея подключается в момент, когда мощности не хватает.

Необслуживаемые аккумуляторы считаются самыми безопасными. Внутри них нет жидкого электролита. АКБ не выделяют вредных паров, их разрешено использовать где угодно.

Нормальные значения

Свинцово-кислотные акб обладают электролитом в форме раствора серной кислоты в воде. Если значение падает ниже 1,15 гр/см3, то возникает критическая ситуация. Если авто часто эксплуатируется в суровых условиях, то следует увеличить плотность до 1,29 гр/см3. Кстати, повышение значений требуется не всегда. Каждую ситуацию следует рассматривать индивидуально.

Причины падения

Прежде чем искать актуальные данные, как правильно поднять плотность электролита в аккумуляторе, нужно выяснить причины падения. Это нормальное явление. Чаще всего это происходит по разным причинам:

 Разряжение батареи.

 Раствор выкипел из-за перезарядки.

 Водитель долил дистиллированную жидкость.

После разряда акб падение параметров плотности происходит часто. Значения влияют на качество батареи и на ее способность держать заряд. Именно поэтому необходимо часто замерять показатели, чтобы выявить «неисправность» вовремя. Если водитель будет игнорировать проблему, то пластины внутри аккумулятора быстро разрушатся.

Проверка параметров плотности

Электролит представляет собой жидкость, состоящую из дистиллированной воды. В ней около 35% серной кислоты. Известно, что во время эксплуатации плотность постоянно меняется. Выяснив, по какой причине возникает низкая плотность электролита в аккумуляторе, водитель должен измерить ее.

Для начала стоит подготовиться к работе. Для процедуры потребуются средства защиты, включая маску, перчатки и защитный костюм. Кроме этого, нужно взять денсиметр. Он выглядит как трубка из стекла с наконечником и грушей, внутри которой находится ареометр.

Инструкция по проведению проверки:

 Снятие накопителя.

 Демонтаж защиты и выкручивание пробок.

 Проверка уровня раствора.

 Если акб заряжено, денсиметр помещают в банки и берут оттуда раствор.

 Оценка показателей.

 Фиксация результатов и определение плотности и уровня заряда.

Однако на необслуживаемых аккумуляторах для контроля используется индикатор, который указывает на уровень плотности в зависимости от цвета.

Методы повышения

У добросовестного водителя батарея всегда заряжена, но никто не застрахован от неприятностей. Нельзя недооценивать работу аккумулятора в системе. Стабильная работа «движка» зависит именно от заряда АКБ. Существуют несколько методов, как поднять плотность электролита в аккумуляторе. Каждый из них обладает своей сложностью.

Корректирующий электролит

Процедура проводится поэтапно. Главное, соблюсти последовательность. Для работы понадобятся несколько инструментов, в том числе емкости из стекла, груша, ареометр и защитные средства. Также в дополнение к ним берется вода и электролит (корректирующий). Важно, чтобы батарея, прежде чем ее начнут «обрабатывать», находилась в теплом помещении некоторое время.

Инструкция для поднятия плотности:

 Для начала следует зарядить батарею не менее 8 часов. Нельзя работать даже со слегка разряженной акб.

 После этого потребуется измерить ареометром показатели электролита, которые должны варьироваться от 1,25-1,27 г/см.

 Если значения ниже допустимых, то придется частично слить электролит из этих банок.

 Далее в банки наливают уже корректирующий электролит. Количество вещества должно быть вдвое меньше того, что было выкачено.

 Чтобы пластины закрылись, после электролита в банку доливают воду.

 Аккумулятор ставят заряжать на час, а затем в течение пары часов ожидают смешения жидкостей.

 Повторные замеры проводятся еще через несколько часов.

Если повторные замеры дали тот же отрицательный результат, все перечисленные действия повторяют заново. Некоторые автолюбители делают корректирующий электролит самостоятельно. В этом случае сначала заливают дистиллированную воду и только потом кислоту.

Выравнивание

Существует еще один действенный метод поднятия плотности электролита. Он применяется в случае, когда пластины не имеют дефектов, либо при небольшом выпадении кристаллов свинца. Перед работой аккумулятор заряжают малым током. Через 12 часов акб заряжают повторно, используя напряжение 14,6-14,8 В. Этот способ подходит только для исправных устройств.

Также выравнивание проводится в случаях, когда концентрация кислоты снизилась зимой. Ее восстанавливают с помощью подачи слабого тока. Но в этом случае зарядка длится более 3 суток. Такой метод считается эффективным, особенно если нет возможности восстановить плотность другими способами. Содержимое аккумулятора закипает. Об этом свидетельствуют мелкие пузырьки на поверхности. Концентрация кислоты увеличится в момент, когда произойдет испарение избытка жидкости. Но количество наполнителя уменьшится, а значит, нужно будет влить готовый аккумуляторный раствор. С помощью прибора ареометра измеряют все показатели. Если они низкие, то процедуру повторяют снова.

Замена

И последним способом, как увеличить плотность электролита в аккумуляторе, является замена. На практике бывают случаи, когда параметр опускается ниже 1. Это значит, что без полной замены электролита не обойтись.

Сначала следует произвести откачку жидкости из банок. Для большего удобства следует закрыть их и перевернуть. На дне банок сверлят небольшие отверстия, чтобы слить остатки. После промывки аккумулятора водой следует запаять дыры кислотной пластмассой.

После проведения всех манипуляций приступают к заливке свежего электролита. Его можно приготовить своими руками. Для этого смешивают аккумуляторную кислоту с дистиллированной водой. Главное, соблюдать последовательность. Смешение производят до момента, пока плотность не достигнет определенных значений.

Иногда бывают ситуации, когда аккумуляторы совершенно не имеют никакой плотности. Это случается после глубокой сульфации.

Негативные стороны высокой и низкой плотности

Иногда плотность электролита не снижается, а возрастает. Это также отрицательно влияет на состояние батареи. Высокая плотность провоцирует разрушение пластин. Они расщепляются из-за агрессивного воздействия кислоты. АКБ выходит из строя. Низкая плотность, наоборот, не дает заряду удерживаться из-за падения емкости. Если внутри высокая концентрация воды, то эксплуатация в зимних условиях невозможна из-за кристаллизации.

Плотность подбирают, основываясь на регион проживания и время года.

Плотность летом

В летние месяцы и в жаркий зной акб не достает влаги. Это означает, что высокая плотность негативно влияет на пластины внутри устройства. Именно поэтому допускается ее понижение на 0,02 г/см3.

В жару температура под капотом довольно высокая. Это происходит из-за испарения воды из кислоты и протекания химпроцессов внутри батареи. Получается, что уровень электролита падает, но плотность из-за этого повышается. Это провоцирует разрушение электродов коррозией. Таким образом, если в летние месяцы уровень жидкости в АКБ снижается, то водителю следует добавить воды. В противном случае, это грозит сульфацией.

Плотность зимой

Перед началом холодов водителю следует проверить заряд батареи и плотность электролита. Чтобы зимой не было проблем с запуском «движка», эксперты советуют провести утепление капота. Желательно сменить моторное масло на синтетическое.

Если водитель живет в регионе с умеренным климатом, то плотность электролита должна быть 1,27. Если температура на улице чаще всего держится на отметке -35°С, то плотность должна быть 1,28. Иначе запуск двигателя будет сложным. Многие автолюбители не знают, что при значении 1,09 аккумулятор замерзает полностью уже при -7°С.

Если на улице t ниже 20°С, то не нужно запускать мотор сразу. Сначала следует включить дальний свет, чтобы акб «пробудилась». Такие процессы запускают разогрев электролита.

Если плотность акб низкая, то не нужно искать сразу корректирующий раствор. Лучше всего поднять значения с помощью зарядного устройства. К примеру, короткие поездки, менее 30 минут, не дадут электролиту нагреться до нормальных значений. Соответственно, с каждый днем заряд будет снижаться, а плотность уменьшаться.

Эксперты не советуют проводить манипуляции самостоятельно, но допускают корректировку водой.

Советы и рекомендации

Как повысить плотность в аккумуляторе автомобиля — для этого есть как минимум три способа. Но, чтобы процедура прошла правильно, необходимо соблюдать несколько правил.

Во-первых, замеры стоит проводить только при T= 20-25°С. Все значения следует замерять только при полном заряженном аккумуляторе. Во-вторых, для корректировок берут определенный раствор. Запрещено заливать кислоту с более насыщенной концентрацией. В-третьих, корректировка нужна для каждой банки. При этом значения в них не должны разниться на 0,01. Пластины должны быть погружены в жидкость на 2 см максимум.

Иногда водитель не может никак сравнять плотность в разных банках. Обычно, это возникает из-за полной неисправности батареи. По этой причине он не может удерживать плотность. Если после процедуры значения падают и после зарядки не нормализуются, то следует заменить батарею.

Заключение

Поднять значение плотности электролита можно самому. Для этого было придумано несколько способов. Но если автолюбитель переживает за результат, то ему следует обратиться в СТО. Неправильно проведенная процедура приведет к полной разрядке акб и выходу ее из строя.

Выбрать инструктора:

• Автоинструктор Светлана
• Автоинструктор Светлана
• Автоинструктор Лариса
• Автоинструктор Екатерина
• Автоинструктор Светлана
• Автоинструктор Майя
• Автоинструктор Игорь
• Автоинструктор Ася
• Автоинструктор Юлия
• Автоинструктор Марина

Отзывы:

Все отзывы

литий-железо-фосфат | Твердотельная платформа QuantumScape

7 сентября 2021 г.

Литий-железо-фосфат на твердотельной литий-металлической платформе QuantumScape

7 сентября 2021 г.

Современный рынок аккумуляторов для электромобилей характеризуется различными технологиями и химическими составами, отвечающими различным требованиям пользователей. Некоторые модели автомобилей ориентированы на клиентов, которые отдают предпочтение дальнему вождению; для этих драйверов существуют более энергоемкие аккумуляторы на основе никель-марганцево-кобальтовых (NMC) или никель-кобальт-алюминиевых (NCA) катодов. Хотя затраты на эти химические вещества на уровне ячеек значительно снизились за последнее десятилетие, они по-прежнему находятся на более высоком уровне: по последним оценкам, они составляют около 100 долларов за киловатт-час (кВтч).

Другие модели ориентированы на клиентов, которым нужен самый дешевый вариант. Для этих водителей сегодня наиболее распространенным вариантом является аккумулятор на основе литий-железо-фосфатных (LFP) катодов; стоимость батарей на основе LFP на уровне ячеек примерно на 20% ниже, чем у NMC или NCA, около 80 долларов за кВтч. Помимо более низкой стоимости, эти батареи имеют ряд других преимуществ по сравнению с батареями на основе NMC или NCA, включая более высокую термическую стабильность и больший срок службы. К сожалению, эти преимущества достигаются за счет более низкой плотности энергии, что снижает запас хода.

Мы в QuantumScape считаем, что химический состав аккумуляторов как с высокой, так и с низкой плотностью энергии нуждается в улучшении. Сегодняшние химические вещества NMC с высокой плотностью энергии все еще слишком дороги и не обеспечивают производительность, конкурентоспособную с существующими автомобилями с двигателями внутреннего сгорания. Недорогие химические вещества на основе LFP имеют слишком низкую плотность энергии для широкомасштабного внедрения на рынке. И в обоих типах аккумуляторов по-прежнему используются графитовые или графитово-кремниевые аноды, что налагает производственные затраты и ограничивает производительность элемента.

Итак, какой вклад твердотельная литий-металлическая технология QuantumScape может внести в постоянное повышение производительности и снижение затрат, которые будут способствовать массовому внедрению электромобилей? Лучше всего рассматривать нашу твердотельную литий-металлическую батарею как технологическую платформу, которая может использовать преимущества многих потоков инноваций в ближайшие годы.

Мы считаем, что замена обычного графитового анода в литий-ионных батареях анодом из чистого литий-металла является наиболее эффективным способом повышения плотности энергии аккумуляторов для электромобилей и устранения других ключевых ограничений, таких как время зарядки.

Данные, которыми мы поделились в нашей демонстрации аккумуляторов, были получены от элементов, изготовленных с катодом NMC, который имеет очень привлекательные характеристики для высокопроизводительных автомобилей высокого класса. Однако другие катодные технологии, такие как LFP, внедряются в другие сегменты автомобильной промышленности. Хотя LFP становится все более популярным в автомобилях средней ценовой категории с меньшим запасом хода, у него есть некоторые фундаментальные недостатки, которые ограничивают его использование в массовых электромобилях. Преимущество нашей твердотельной литий-металлической платформы заключается в том, что она может как улучшить сильные стороны LFP, так и существенно уменьшить его недостатки.

LFP: вызовы и возможности

Как и многие другие изобретения, которые сделали возможным создание литий-ионных аккумуляторов, катодный материал LFP был обнаружен в лаборатории лауреата Нобелевской премии профессора Джона Гуденафа.[1] В отличие от других распространенных оксидных катодных материалов, LFP представляет собой полианионное соединение; то есть он состоит из более чем одного отрицательно заряженного элемента (кислорода и фосфора). Его атомы организованы в кристаллическую структуру, называемую оливином, которая образует трехмерную сеть для интеркаляции ионов лития; это отличается от 2D-плит, которые образуют слоистые оксиды, такие как NMC и NCA.

Основной проблемой при работе с катодным материалом LFP был плохой перенос электронов и ионов лития через полианионную структуру оливина. Этот плохой транспорт способствовал высокому сопротивлению клеток и ограниченным энергетическим характеристикам. Однако уменьшение размера частиц LFP до наноразмера и добавление углеродного покрытия вокруг частиц значительно улучшили энергетические характеристики LFP до такой степени, что теперь они часто используются в силовых элементах.

LFP имеет ряд преимуществ по сравнению с другими популярными химическими катодами:

• Стоимость

LFP широко известен своей низкой стоимостью, по некоторым оценкам, она на 70% ниже за килограмм, чем NMC с высоким содержанием никеля. Преимущество в стоимости связано с его химическим составом — железом и фосфором, двумя распространенными в земле элементами, которые добываются в огромных масштабах по всему миру и широко используются во многих отраслях промышленности. Напротив, катоды NMC содержат никель и кобальт, которых меньше и, в случае кобальта, добывают в противоречивых условиях. И хотя богатые никелем НМК замещают большую часть кобальта никелем, никеля по-прежнему на несколько порядков меньше, чем железа (0,0084% против 5,63% земной коры[3]), а объем его глобального производства в сотни раз меньше, чем у железа. .

• Безопасность

LFP очень термически стабилен, что означает, что для разложения и возгорания требуются более высокие температуры. [4] В случае теплового разгона LFP выделяет одну шестую часть тепла богатого никелем NMC. Это означает, что системы охлаждения и безопасности в аккумуляторном блоке могут быть упрощены без ущерба для безопасности, что обеспечивает дополнительную экономию средств и снижает риск отзыва дорогостоящих аккумуляторов в случае производственного брака.

• Эффективность упаковки

Благодаря повышенной безопасности аккумуляторные блоки могут быть изготовлены с более плотной упаковкой элементов (например, архитектура «ячейка-блок»), что увеличивает эффективную плотность энергии. В коммерческих аккумуляторных батареях для электромобилей, основанных на NMC и NCA, на ячейки приходится 40% или меньше общего объема батареи, тогда как самые современные элементы LFP могут достигать 60% использования объема упаковки.

• Срок службы

LFP часто предлагает более длительный срок службы по сравнению с NMC.[5] Одной из причин этого является более низкое рабочее напряжение; учитывая нестабильность обычных жидких электролитов при высоком напряжении, элементы LFP менее подвержены побочным реакциям, которые снижают емкость и увеличивают сопротивление элемента. Другая причина заключается в том, что катоды LFP более структурно и химически стабильны, чем катоды NMC, поэтому они могут выдерживать большее количество циклов, не разрушаясь и не теряя способности хранить ионы лития. Аккумуляторы LFP предположительно могли бы питать автомобиль на протяжении более миллиона миль.

Все эти характеристики делают LFP одним из наиболее экономичных решений для аккумуляторов электромобилей, и его доля на рынке значительно выросла за последние несколько лет.

Однако у LFP есть существенный недостаток: низкая плотность энергии. Этому есть две основные причины. Во-первых, по сравнению с богатым никелем NMC, LFP имеет меньшую емкость[6]; то есть он не может хранить столько атомов лития на единицу массы и на единицу объема. А во-вторых, LFP имеет более низкое рабочее напряжение, чем NMC. Поскольку энергия, доступная в батарее, является произведением емкости на напряжение, элемент LFP с данной толщиной катода хранит меньше энергии, чем элемент NMC с более высоким напряжением. Эти факторы объясняют, почему ячейки LFP обычно имеют более низкую плотность энергии, чем ячейки NMC, богатые никелем: 350–450 Втч/л против 700 Втч/л соответственно. Хотя производственные и инженерные инновации сделали аккумуляторные блоки на основе LFP несколько более энергоемкими, между LFP и более дорогими альтернативами, такими как NMC, по-прежнему существует большой разрыв.

Низкая плотность энергии напрямую влияет на ценность LFP в различных приложениях. Низкая объемная плотность энергии (количество энергии, хранящейся в заданном объеме) ограничивает емкость аккумулятора, которая физически может вписаться в типичную автомобильную трансмиссию, устанавливая верхний предел запаса хода автомобиля. А низкая гравиметрическая плотность энергии (количество энергии, которое может храниться на единицу массы) означает, что аккумуляторная батарея электромобиля с питанием от LFP будет тяжелее эквивалентной аккумуляторной батареи NMC, что ухудшает ускорение и управляемость и требует более жестких амортизаторов и более прочных тормозов. LFP был очень популярен в электрических автобусах, поскольку в них достаточно места для хранения громоздких аккумуляторов, они остаются в пределах нескольких десятков миль от своих зарядных станций и не нуждаются в быстром ускорении. Напротив, личные пассажирские автомобили представляют собой более сложный вариант использования. Пониженная плотность энергии означает, что аккумуляторные блоки электромобилей на основе LFP редко превышают общую энергию 60 кВтч, в отличие от аккумуляторных блоков >80 кВтч на основе NMC и NCA, которые питают высококлассные электромобили большой дальности.

Эту проблему плотности энергии нелегко решить на клеточном уровне. Например, одним из способов увеличить плотность энергии элемента батареи является добавление кремния к аноду, и на этом основаны некоторые аккумуляторные технологии следующего поколения. Но кремний также имеет существенное снижение напряжения по сравнению с графитом. В ячейке LFP, которая уже находится при относительно низком напряжении, это дополнительное снижение напряжения ставит под угрозу часть прироста плотности энергии, достигнутого за счет более высокой емкости кремниевого анода. Кроме того, усовершенствованные анодные материалы, богатые кремнием, дороги в производстве, поэтому изготовление кремниевого анода существенно увеличило бы стоимость элемента LFP, что подрывает его самый убедительный коммерческий аргумент. Короче говоря, мы не верим, что кремниевые аноды — это решение проблемы плотности энергии LFP.

Платформенное решение QuantumScape

Мы считаем твердотельную литий-металлическую технологию QuantumScape не зависящей от катода по нескольким причинам:

1. Наш керамический сепаратор с твердым электролитом может работать с целым рядом катодных материалов различного химического состава и уровня напряжения .
2. Наш сепаратор химически изолирует литий-металлический анод от катода, поэтому аноду не нужно знать, с каким катодом он работает.

В типичной литий-ионной батарее с жидким электролитом анод и катод находятся в химическом взаимодействии через жидкость, поэтому замена одного электрода может вызвать неожиданное или нежелательное поведение другого. Это означает, что каждая часть клетки должна быть спроектирована таким образом, чтобы взаимодействовать со всеми остальными частями. В некотором смысле каждая новая химия батареи должна быть полностью индивидуальной, и этот процесс разработки является дорогостоящим, трудоемким и изобилует неожиданными проблемами. Напротив, технологическая платформа литий-металлических анодов и твердотельных сепараторов QuantumScape может использовать преимущества множества различных катодов с небольшими изменениями самой платформы, при этом повышая плотность энергии и снижая стоимость.

Например, элементы LFP, построенные на платформе QuantumScape, могут достигать плотности энергии от 600–700 Вт·ч/л до ~250 Вт·ч/кг, что примерно на 50 % лучше, чем у существующих элементов LFP. Это поставило бы их почти на один уровень с лучшими на сегодняшний день ячейками на базе NMC. И в отличие от кремния, чистый металлический литий имеет небольшое преимущество по напряжению по сравнению с графитом, добавляя небольшое увеличение энергии элемента. Таким образом, платформа QuantumScape может снизить вес аккумуляторной батареи LFP мощностью 50 кВтч более чем на 100 фунтов.

Это уже означало бы значительный прогресс в распространении LFP. Но мы считаем, что самое интересное заключается в том, что платформа QuantumScape предлагает возможность снизить стоимость этих превосходных ячеек LFP по сравнению с их обычными аналогами. Недорогие катоды LFP означают, что материал графитового анода составляет больший процент от общей стоимости элемента; по некоторым оценкам, материал анода составляет примерно 20% от общей стоимости элемента LFP. Платформа QuantumScape, напротив, представляет собой принципиально иной подход к проектированию элементов: в нашем элементе отсутствует материал анода, извлекаемый из катода по мере зарядки аккумулятора и сохраняющий его в виде чистого металла в аноде. Следовательно, устранение затрат на материалы и обработку, связанных с изготовлением и формированием анода, дает возможность ячейке QuantumScape LFP существенно снизить затраты.

Важно подчеркнуть, что эти преимущества в стоимости и производительности складываются поверх любых будущих улучшений катода LFP, таких как обработка сухим электродом. И технологическую платформу, которая позволит это сделать, не нужно будет переделывать с нуля, чтобы включить эти прорывы. Когда мы достигнем полного масштаба производства, мы ожидаем, что наша платформа станет наиболее экономичным и энергоемким путем для широкого спектра химических катодов в батареях на основе лития для массового рынка.

Разработки LFP в QuantumScape

В письме акционерам за второй квартал 2021 года мы представили результаты испытаний нашей твердотельной литий-металлической платформы с катодом LFP. Элементы размером с монету показали отличную совместимость после 100 циклов в наших стандартных условиях испытаний, продемонстрировав универсальность нашей платформы с различными катодными материалами.

В настоящее время мы сотрудничаем с поставщиками катодного материала LFP мирового класса и планируем предлагать катоды на основе NMC и LFP нашим OEM-партнерам в автомобильной промышленности. Наши OEM-производители могут выбрать тип катода, который лучше всего подходит для каждой из их моделей, а также улучшить плотность энергии, время зарядки и экономичность по сравнению с обычными анодами на основе графита или кремния.

Наша цель — вывести на рынок платформу твердотельных литий-металлических аккумуляторов, которая при сочетании с правильным катодом может использоваться в различных областях, от высокотехнологичных до повседневных. Электрификация 95% автомобильного рынка, который еще не внедрил электромобили, требует улучшения как производительности, так и стоимости. Наша платформа предлагает редкую возможность сделать и то, и другое одновременно.

Перспективы

Литиевые перезаряжаемые батареи еще не раскрыли весь свой потенциал. Мы ожидаем, что в ближайшее десятилетие новые разработки в катодной технологии еще больше улучшат стоимость и производительность. Наш вклад в этот постоянный поток инноваций — это платформа, которая может предложить этим новым технологиям максимально энергоемкую и недорогую конфигурацию анодов. Наша платформа дает возможность ускорить переход на чистую возобновляемую энергию, поднимая планку того, что потребители могут ожидать от аккумуляторов.

---

[1] https://iopscience.iop.org/article/10.1149/1.1837571/meta

[2] https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.1c00743

[3] Содержание элементов в земной коре и в море, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97th edition (2016–2017), p. 14-17

[4] http://ecec.me.psu.edu/Pubs/2021_Yang_NatureEnergy.pdf

[5] https://iopscience.iop.org/article/10.1149/1945-7111/abae37

[6] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702114004118

[7] www.anl.gov/cse/batpac-model-software

---

Прогнозные заявления

текущие ожидания на дату настоящего отчета. Все заявления, кроме заявлений об исторических фактах, содержащиеся в этой статье, в том числе заявления о будущем развитии аккумуляторной технологии QuantumScape, ожидаемых преимуществах технологий QuantumScape и производительности ее аккумуляторов, а также о планах и целях будущих операций, являются заявлениями прогнозного характера.

. При использовании в настоящем отчете слова «может», «будет», «оценивать», «проформа», «ожидать», «планировать», «полагать», «потенциальный», «предсказывать», «целевой», «должен», «был бы», «мог бы», «продолжать», «полагать», «предполагать», «намереваться», «предвидеть» отрицание таких терминов и другие подобные выражения предназначены для обозначения прогнозных заявлений, хотя не все прогнозные заявления содержат такие идентифицирующие слова.

Эти прогнозные заявления основаны на текущих ожиданиях, предположениях, надеждах, убеждениях, намерениях и стратегиях руководства в отношении будущих событий и основаны на имеющейся в настоящее время информации об исходе и сроках будущих событий. Эти прогнозные заявления сопряжены со значительными рисками и неопределенностями, которые могут привести к существенному отличию фактических результатов от ожидаемых. Многие из этих факторов находятся вне контроля QuantumScape, и их трудно предсказать. QuantumScape предупреждает читателей, чтобы они не слишком полагались на какие-либо прогнозные заявления, которые действительны только на дату их публикации.

Если иное не требуется применимым законодательством, QuantumScape отказывается от каких-либо обязательств по обновлению любых прогнозных заявлений. Если лежащие в основе предположения окажутся неверными, фактические результаты и прогнозы могут существенно отличаться от выраженных в каких-либо прогнозных заявлениях. Дополнительную информацию об этих и других факторах, которые могут существенно повлиять на фактические результаты QuantumScape, можно найти в периодических заявках QuantumScape в SEC. Заявки QuantumScape в SEC находятся в открытом доступе на веб-сайте SEC по адресу www.sec.gov.

---

Доля на

Продолжить чтение

Ceramics 101: разделитель QuantumScape в контексте

14 сентября 2022 г.

Технология твердотельных литий-металлических аккумуляторов QuantumScape обеспечивается запатентованным керамическим твердоэлектролитным сепаратором.

ПОДРОБНЕЕ

Преимущества литий-металлических анодов

19 мая 2022 г.

Перезаряжаемые литий-металлические батареи десятилетиями были предметом интенсивных исследований, и сегодня они как никогда близки к выходу на рынок.

ПОДРОБНЕЕ

Ceramics 101: разделитель QuantumScape в контексте

14 сентября 2022 г.

Технология твердотельных литий-металлических аккумуляторов QuantumScape обеспечивается запатентованным керамическим твердоэлектролитным сепаратором.

ПОДРОБНЕЕ

Преимущества литий-металлических анодов

19 мая 2022 г.

Перезаряжаемые литий-металлические батареи десятилетиями были предметом интенсивных исследований, и сегодня они как никогда близки к выходу на рынок.

ПОДРОБНЕЕ

АККУМУЛЯТОРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ БАТАРЕИ

ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

РЕСУРСЫ

НОВОСТНАЯ

БЛОГ QS

КАРЬЕРА

Политика конфиденциальности | Условия использования
© 2022 QuantumScape Corporation
1730 Technology Drive, San Jose, CA 95110
info@quantumscape. com

Твиттер Линкедин

Полное руководство по литиевым и свинцово-кислотным батареям

Когда дело доходит до выбора правильной батареи для вашего приложения у вас, вероятно, есть список условий, которые необходимо выполнить. Какое напряжение необходимо, какова потребность в мощности, циклическая или резервная, и т. д.

Как только вы сузите детали Вы можете задаться вопросом: «Нужна ли мне литиевая батарея или традиционная герметичная свинцовая батарея? кислотная батарея? Или, что более важно, «в чем разница между литием и герметичный свинцово-кислотный? Есть несколько факторов, которые следует учитывать перед выбором химия батареи, так как у обоих есть сильные и слабые стороны.

Для целей этого блога литий относится только к литий-железо-фосфатным (LiFePO4) батареям, а SLA относится к свинцово-кислотным/герметичным свинцово-кислотным батареям.

Здесь мы рассмотрим различия в производительности между литиевыми и свинцово-кислотными батареями.

ЦИКЛИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИТИЙ ПРОТИВ SLA

Наиболее заметное различие между литий-железо-фосфатными и свинцово-кислотными батареями заключается в том, что емкость литиевой батареи не зависит от скорости разряда. На приведенном ниже рисунке сравнивается фактическая емкость в процентах от номинальной емкости батареи со скоростью разряда, выраженной в C (C равен разрядному току, деленному на номинальную емкость). При очень высоких скоростях разряда, например, 0,8°С, емкость свинцово-кислотного аккумулятора составляет всего 60% от номинальной емкости. Узнайте больше о рейтинге C аккумуляторов.

Емкость литиевой батареи по сравнению с другими типами свинцово-кислотных батарей при различных токах разряда

Следовательно, в циклических приложениях, где скорость разряда часто превышает 0,1°C, литиевая батарея с более низким номиналом часто будет иметь более высокую фактическую емкость, чем сопоставимая свинцово-кислотная батарея. батарея. Это означает, что при той же номинальной емкости литий будет стоить дороже, но вы можете использовать литий меньшей емкости для того же приложения по более низкой цене. Стоимость владения с учетом цикла еще больше увеличивает ценность литиевой батареи по сравнению со свинцово-кислотной батареей.

Второе наиболее заметное различие между SLA и литием заключается в циклических характеристиках лития. Срок службы лития в десять раз больше, чем у SLA в большинстве условий. Это снижает стоимость цикла лития по сравнению с SLA, а это означает, что вам придется заменять литиевую батарею реже, чем по SLA, в циклическом приложении.

Сравнение срока службы аккумуляторов LiFePO4 и SLA

СТАБИЛЬНАЯ ПОДАЧА МОЩНОСТИ ЛИТИЙ И СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫЙ

Литиевые аккумуляторы обеспечивают одинаковое количество энергии на протяжении всего цикла разрядки, в то время как аккумуляторы SLA вначале обеспечивают высокую мощность, но постепенно рассеиваются. Преимущество лития в постоянной мощности показано на графике ниже, на котором показано напряжение в зависимости от состояния заряда.

Здесь мы видим преимущество лития в постоянной мощности по сравнению с свинцово-кислотным.

Литиевая батарея, показанная оранжевым цветом, имеет постоянное напряжение, поскольку она разряжается на протяжении всего разряда. Мощность является функцией напряжения, умноженного на ток. Текущий спрос будет постоянным, и, таким образом, отдаваемая мощность, мощность, умноженная на ток, будет постоянной. Итак, давайте представим это на реальном примере.

Вы когда-нибудь включали фонарик и заметили, что он тусклее, чем в последний раз, когда вы его включали? Это потому что батарея внутри фонарика умирает, но еще не полностью. Он отдает немного энергии, но недостаточно, чтобы полностью зажечь лампочку.

Если бы это была литиевая батарея, лампочка была бы такой же яркой от начала и до конца жизни. Вместо того, чтобы гаснуть, лампочка просто не включалась бы вообще, если бы батарея была мертва.

ВРЕМЯ ЗАРЯДКИ ЛИТИЕВЫХ И SLA

Зарядка аккумуляторов SLA общеизвестно медленная. В большинстве циклических приложений вам необходимо иметь дополнительные батареи SLA, чтобы вы могли продолжать использовать свое приложение, пока заряжается другая батарея. В резервных приложениях батарея SLA должна поддерживаться в состоянии плавающего заряда.

Литиевые батареи заряжаются в четыре раза быстрее, чем SLA. Более быстрая зарядка означает, что батарея используется дольше, и, следовательно, требуется меньше батарей. Они также быстро восстанавливаются после события (например, в резервном или резервном приложении). В качестве бонуса нет необходимости держать литий на подзарядке для хранения. Для получения дополнительной информации о том, как заряжать литиевую батарею, ознакомьтесь с нашим Руководством по зарядке литиевых батарей.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

Производительность литиевых аккумуляторов намного выше, чем у SLA в высокотемпературных приложениях. На самом деле литий при 55°C по-прежнему имеет в два раза больший срок службы, чем SLA при комнатной температуре. Литий превосходит свинец в большинстве условий, но особенно прочен при повышенных температурах.

Зависимость срока службы от различных температур для батарей LiFePO4

ХОЛОДНАЯ ТЕМПЕРАТУРА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Низкие температуры могут привести к значительному снижению емкости для всех химических элементов батареи. Зная это, при оценке аккумулятора для использования при низких температурах необходимо учитывать две вещи: зарядку и разрядку. Литиевая батарея не будет заряжаться при низкой температуре (ниже 32° F). Тем не менее, SLA может принимать заряды слабым током при низкой температуре.

И наоборот, литиевая батарея имеет более высокий разряд емкость при низких температурах, чем SLA. Это означает, что литиевые батареи не должны быть рассчитаны на низкие температуры, но зарядка может быть ограничивающий фактор. При 0°F литий разряжается на 70% своей номинальной емкости, но SLA составляет 45%.

При низких температурах следует учитывать состояние литиевой батареи, когда вы хотите ее зарядить. Если батарея только что закончила разрядку, батарея выработала достаточно тепла, чтобы принять заряд. Если батарея успела остыть, она может не принять заряд, если температура ниже 32°F.

УСТАНОВКА АККУМУЛЯТОРА

Если вы когда-либо пытались установить свинцово-кислотный аккумулятор, вы знаете, как важно не устанавливать его в перевернутом положении, чтобы предотвратить возможные проблемы с вентиляцией. В то время как SLA спроектирован так, чтобы не было утечек, вентиляционные отверстия допускают некоторое остаточное выделение газов.

В конструкции литиевой батареи все элементы индивидуально запечатаны и не могут протекать. Это означает, что нет никаких ограничений в ориентации установки литиевой батареи. Его можно без проблем установить на бок, вверх ногами или стоя.

СРАВНЕНИЕ ВЕСОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

Литиевые, в среднем, на 55% легче, чем SLA. В велосипедных приложениях это особенно важно, когда батарея устанавливается в мобильное приложение (аккумуляторы для мотоциклов, скутеров или электромобилей) или когда вес может влиять на производительность (например, в робототехнике). При использовании в режиме ожидания вес является важным фактором в удаленных приложениях (солнечные поля) и там, где установка затруднена (например, высоко в системах аварийного освещения).

Сравнение веса литиевых и свинцово-кислотных аккумуляторов

SLA VS ЛИТИЕВЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ ХРАНЕНИЕ

Литий не следует хранить при 100% заряде (SOC), тогда как SLA необходимо хранить при 100%. Это связано с тем, что скорость саморазряда батареи SLA в 5 раз или больше, чем у литиевой батареи. На самом деле, многие клиенты хранят свинцово-кислотные аккумуляторы с помощью подзарядного устройства, чтобы постоянно поддерживать заряд аккумулятора на 100%, чтобы срок службы аккумулятора не уменьшался из-за хранения.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ И ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА АККУМУЛЯТОРОВ

Быстрое и важное примечание. При последовательной и параллельной установке аккумуляторов важно, чтобы они соответствовали всем факторам, включая емкость, напряжение, сопротивление, состояние заряда и химический состав. SLA и литиевые батареи нельзя использовать вместе в одной цепочке.

Поскольку батарея SLA считается «тупой» батареей по сравнению с литиевой (у которой есть печатная плата, которая контролирует и защищает батарею), она может работать с гораздо большим количеством батарей в цепочке, чем литиевая.

Длина цепочки лития ограничена компонентами на печатной плате. Компоненты печатной платы могут иметь ограничения по току и напряжению, которые превышают длинные последовательные цепочки. Например, последовательная цепочка из четырех литиевых батарей будет иметь максимальное напряжение 51,2 вольта. Вторым фактором является защита аккумуляторов. Одна батарея, превышающая пределы защиты, может нарушить зарядку и разрядку всей цепочки батарей. Большинство литиевых струн ограничены 6 или менее (зависит от модели), но более длинные струны могут быть достигнуты с помощью дополнительных инженерных разработок.

Существует много различий между SLA и производительностью литиевых батарей. В большинстве случаев литиевая батарея является более прочной. Тем не менее, SLA не следует сбрасывать со счетов, поскольку в некоторых приложениях он по-прежнему имеет преимущество перед литием, например, в длинных цепях, с чрезвычайно высокой скоростью разряда и зарядкой при низких температурах. Если есть приложение, не описанное выше, или если у вас есть дополнительные вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами.

ПОЛНОЕ РУКОВОДСТВО ПО ПОДКЛЮЧЕНИЮ АККУМУЛЯТОРОВ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО И ПАРАЛЛЕЛЬНО

Мы составили подробное визуальное руководство по последовательному, параллельному и последовательно-параллельному соединению аккумуляторов.

Последовательное и параллельное соединение

Вас также может заинтересовать…

Уровни зарядки электромобиля

Категории: Блог, Эвеско

Внедрение электромобилей (EV) ускоряется быстрее, чем прогнозировали эксперты. Это ускоренное внедрение является результатом государственных стимулов, …

Подробнее…

Как ухаживать за аккумулятором SLA

Категории: Аккумуляторы, Уход

Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы (SLA) использовались для питания сотен устройств с 1850-х годов и продолжают использоваться сегодня. К сожалению…

Подробнее…

Компоненты аккумуляторной системы накопления энергии

Категории: Блог, Эвеско

Аккумуляторная батарея играет важную роль в современном энергетическом балансе. А также коммерческое и промышленное применение аккумуляторов для хранения энергии…

Подробнее…

Обещание бренда Power Sonic

Качество

Изготовленные с использованием новейших технологий и под строгим контролем качества, наши аккумуляторы отличаются превосходной производительностью и надежностью.

Опыт

Наш целенаправленный подход к исключительному комплексному обслуживанию клиентов отличает нас от конкурентов. От запроса до доставки и всего, что между ними, мы регулярно превосходим ожидания наших клиентов.

Служба поддержки

Доставка вовремя, каждый раз по спецификации заказчика. Мы гордимся тем, что предлагаем индивидуальные сервисные решения, точно соответствующие спецификациям наших клиентов.

ONE представляет высокоэнергетический безанодный аккумуляторный элемент: 1007 Втч/л

18 сентября 2022 г. , 7:06 по восточноевропейскому времени представила очень интересный безанодный литий-ионный аккумулятор с исключительно высокой плотностью энергии.

Компания утверждает, что призматический безанодный элемент емкостью 240 А·ч, разработанный собственными силами, имеет объемную плотность энергии 1007 Вт·ч/л, что, вероятно, является самой высокой плотностью энергии из когда-либо произведенных крупноформатных элементов.

Компания не сообщает, какова гравиметрическая плотность энергии, но мы предполагаем, что она тоже, по крайней мере, приличная, потому что новый элемент предназначен для 600-мильной архитектуры батареи Gemini с двойной химией, о которой намекают в 2021 году.

Высокая плотность энергии Это не единственная сильная сторона безанодного аккумуляторного элемента ONE, поскольку ожидается, что он будет вдвое дешевле из-за отсутствия графитового анода и оборудования для производства анодов. По оценкам ONE, при массовом производстве эта новая батарея может стоить всего 50 долларов за кВтч, что было бы действительно хорошим результатом (5000 долларов за систему на 100 кВтч).

«Ячейка ONE первого поколения мощностью 1007 Вт⋅ч/л устраняет необходимость в оборудовании для производства графита и анодов, что обеспечивает стоимость ячейки 50 долларов США за кВт⋅ч в масштабе». Безанодный элемент ONE первого поколения мощностью 1007 Вт⋅ч/л

Однако у этого химического типа есть и свои недостатки, такие как недостаточная выходная мощность, срок службы и более низкий уровень безопасности по сравнению с литий-железо-фосфатным (LFP) типом или большинством других. других типов литий-ионных.

В связи с этим ONE намеревается предложить архитектуру аккумуляторов Gemini с двойным химическим составом, которая будет состоять как из аккумуляторных элементов LFP (первичный источник энергии), так и безанодных аккумуляторных элементов (катод LiMnO) для увеличения емкости.

«Безанодные элементы обычно имеют более низкий срок службы по сравнению с обычными элементами, что не делает их жизнеспособными в автомобильных условиях. Двойная химическая архитектура ONE Gemini открыла прямой путь к широкому использованию безанодных элементов за счет сокращения потребности в цикле и пиковой мощности на 90%.»

Двуххимическая архитектура Gemini компании Next Energy (ONE). с нагрузкой до 150 миль (240 км) С другой стороны, безанодные аккумуляторные элементы улучшат общую плотность энергии системы и обеспечат стабильную выходную мощность в дальних поездках (450 миль или 724 км пробега). диапазон). Это своего рода батарея для увеличения диапазона, которую можно использовать время от времени.

Согласно ONE, такая стратегия должна сократить срок службы и требования к пиковой мощности на 90%, что достаточно для коммерциализации безанодных батарей в электромобилях. Вся система может прослужить 250 000 миль (400 000 км).

«Gemini объединяет более стандартизированные LFP и безанодные химические вещества в одном аккумуляторном блоке, работающем с запатентованным преобразователем постоянного тока компании. увеличить радиус действия на большие расстояния

Ожидается, что эта комбинированная система обеспечит более чем 250 000 миль в течение всего срока службы». оснащенный экспериментальной батареей ONE, смог проехать 752 мили (1210 км) на одном заряде при постоянной скорости 55 миль в час (88 км/ч). 203,7 кВт·ч и плотность энергии 416 Вт·ч/л Целевой показатель объемной плотности энергии на уровне упаковки в коммерческих батареях Gemini составляет 450 Вт·ч/л.

Следующим шагом будет интеграция аккумуляторной системы Gemini в прототип BMW iX в конце этого года с целью достижения дальности пробега в 600 миль (965 км). Отметим, что BMW Group через BMW i Ventures возглавила раунд финансирования в размере 65 миллионов долларов в марте 2022 года и может быть потенциально заинтересована в использовании новой технологии в некоторых своих моделях.

Д-р Стивен Кэй, главный технический директор ONE, сказал:

«100-кратное масштабирование от аккумуляторной батареи емкостью 2 Ач до призматической ячейки емкостью 240 Ач менее чем за 12 месяцев является свидетельством простоты конструкции и возможности использования обычных литий-ионных аккумуляторов.

No related posts.