Зимняя плотность электролита в аккумуляторе: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте…

Почему замерзают аккумуляторы? | АКБ-сервис

Вы здесь

Главная » Полезно знать

Почему замерзают аккумуляторы?

 

Никто из автолюбителей не застрахован от того, что одним морозным утром он обнаружит тот факт, что в аккумуляторе замерз электролит. Визуально это можно определить по вздувшимся стенкам АКБ, а также по отказу работы абсолютно всех электро систем автомобиля. Так почему же замерзает аккумулятор, эксплуатирующийся сравнительно недолгое время, а подчас даже и совсем новый? Давайте разберемся с физико-химическими процессами, которые протекают внутри аккумулятора.

 

При разряде аккумулятора в процессе электролитической диссоциации серная кислота воздействует на свинец в пластинах и в результате этого активно образуются углекислый газ, сульфат аммония и вода. Замерзанию как раз таки подвержена вода в аккумуляторе  и чем ниже будет плотность электролита, тем выше температура замерзания. Следовательно, делаем вывод, что если ваш аккумулятор замерз, то он был разряжен, либо электролит имел малую плотность по другим причинам.

 

Иногда такие простые, казалось бы, причины, как ослабление или окисление контактов соединения с электропроводкой, приводят к снижению эффективности зарядки от генератора из-за падения напряжения на клеммах аккумулятора, при этом сам аккумулятор абсолютно исправен, но систематически недозаряжается. Прибавьте к этому низкую температуры за бортом автомобиля и получите результат – аккумулятор не принимает заряд.

Этому явлению есть довольно простое объяснение. При низких температурах в аккумуляторах повышается вязкость электролита, скорость протекания электрохимических реакций замедляется, и в итоге снижается способность аккумулятора быстро заряжаться.

В таких случаях автомобилисты вынуждены эксплуатировать свои аккумуляторы в состоянии неполного заряда и, естественно, с более низкой ёмкостью. При каждом последующем пуске аккумулятор, как правило, недопустимо глубоко разряжается, а зарядиться быстро до требуемой ёмкости и напряжения уже не может.

Конечно, электролит замерзнуть не может, а вот когда весь ресурс аккумулятора исчерпан и вся серная кислота израсходована на процессы разрядки, то в электролите остается практически одна вода, температура которой  составляет 0 С.

 

 

Еще очень часто распространено такое явление, как утечка тока в цепи — обычно это может быть магнитола, сигнализация или другое не штатное оборудование, подключенное не правильно. Даже видеорегистратор если хотите. Он буквально за сутки разрядит АКБ и тот даже при малых морозах – замерзнет! Драгоценные амперы могут также расходоваться из-за попадания влаги, или перетертой проводки- иногда причину бывает сложно найти. Или же внезапная неисправность в генераторе — вышедший из строя регулятор напряжения или диодный мост, также могут быть причиной быстрой разрядки аккумулятора, и следовательно замерзания электролита в мороз.

 

 

Ниже приведены температуры замерзания электролита в аккумуляторе при разряде:

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вода при замерзании увеличивается в объеме и выдавливает активную массу из ячеек решетки, в результате мы имеем снижение по токотдаче и сроку службы. Такой аккумулятор теряет свой ресурс и, как правило, преждевременно выходит из строя. Именно поэтому величина тока холодной прокрутки и запас ёмкости в аккумуляторе в холодное время года имеет такое большое значение для беспроблемной эксплуатации.

 

 

Что делать с замерзшим АКБ? Как правильно разморозить и зарядить замерзший аккумулятор?

Первым делом нужно убедиться в дальнейшей пригодности батареи путем осмотра корпуса на предмет трещин и разломов (очень часто лед внутри разрывает тонкие пластиковые стенки корпуса). После осмотра аккумуляторную батарею следует снять с автомобиля и поставить в теплое помещение.

Самое главное не заряжать аккумулятор пока в нем находиться лед, чтобы избежать замыкания.

Батарея должна оттаять полностью и температура электролита должна приблизиться к комнатной. После размораживания мы еще раз осматриваем нет ли течей по корпусу (вздувшиеся стенки должны принять исходный вид). Если на корпусе аккумулятора вы наблюдаете какую-то жидкость, то следует определить ее происхождения с помощью лакмусового индикатора. Если бумага приобретет красный цвет, то вы имеете дело с кислотой, которая является основной составляющей электролита и может вытечь через трещины в корпусе АКБ. Интуитивно вы должны осознавать тот факт, что кислотой можно обжечься.

Иногда случается так, что мелкие трещины на корпусе аккумулятора оставляют без внимания, принимая слегка влажные стенки за водный конденсат. В итоге после того как АКБ будет разморожен, заряжен и готов к эксплуатации, он будет медленно, но уверено течь. Есть конечно вариант запайки корпуса аккумулятора ( для этого сливаем все содержимое и берем паяльник в руки ), но вероятность положительного исхода этой операции примерно один к десяти. Потому что запаять получиться только трещину, которая размещена с боку ( не снизу или на углу) и которая распространяется лишь на одну банку.

Далее приступаем к зарядке, помня о том, что ток заряда определяем как десять процентов от номинальной емкости аккумулятора в ампер/часах. В таком случае процесс зарядки длиться около десяти часов. Но, это «кустарный метод». В идеале зарядка батареи производиться разным током, изначально нужно пробить сульфатацию на пластинах АКБ импульсным высоким током, потом постоянным пониженным дать основную зарядку и доводить батарею на прерывающемся низком току для полного восстановления пластин. Главное – мы должны зарядить батарею полностью (желательно автоматическим зарядным устройством), после этого обязательно проверяем прозрачность и плотность электролита. Мутный электролит свидетельствует о том, что пластины осыпались. Если все в порядке, то можно спокойно ставить АКБ и ездить дальше.

 

Как не допустить того чтобы в аккумуляторе замер электролит?

Основная задача, которая стоит перед водителем, по уходу за АКБ – это не допускать его разряда или перезаряда.

 

Это же касается и вопроса замерзания батареи. В большинстве случаев замерзает разряженный аккумулятор. Так же важно постоянно следить за плотностью электролита, проверку плотности производим в каждой отдельной банке. Нужно учитывать, что зимой на аккумулятор идет дополнительная нагрузка (постоянно работающая печка, утрудненный запуск двигателя в морозы, световой день меньше – включены фары и т.д.), потому чаще проверяйте уровень зарядки, выдаваемый генератором, и при необходимости вовремя заряжайте батарею. При низких температурах саморазряд аккумулятора повышается, потому не ленитесь заносить снятую АКБ в теплое помещение на ночь или как минимум отключайте массу.

 

Краткий вывод: замерзание батареи – это еще не ее конец. С аккумулятором нужно быть особо внимательным в зимнюю пору. Заряженная батарея с нормальной плотностью электролита – не замерзает!

 

 

АКБ зимой – ответы на вопросы

Зима пришла – и как обычно, снова «неожиданно». Поэтому на повестку дня (опять же «неожиданно») встали вопросы автовладельцев по поводу стартерных аккумуляторных батарей. Мы собрали эти «зимние» вопросы, проанализировали – и постараемся на них ответить. Итак.

Почему АКБ замерзает?

С наступлением холодов в лаборатории начинают обрывать телефон с одним вопросом:

«У меня в аккумуляторе лед! Скажите, это ведь производственный брак?». Причем простой ответ: «Нет, это ваша небрежность» спрашивающих почему-то не удовлетворяет.

Поэтому разъясняю подробно. Дело в том, что процессы зарядки батарей связаны с изменением содержания серной кислоты в аккумуляторе. При разрядке серная кислота участвует в токообразующей реакции, и ее количество в электролите уменьшается. С этим и связано снижение плотности электролита, что, в свою очередь, меняет его физические свойства.

Проще говоря, чем глубже разряжена аккумуляторная батарея (а значит, концентрация кислоты в электролите меньше), тем вероятнее образование льда даже при слабом морозе.

Кстати, это справедливо для батарей любого исполнения – поэтому особенно важно контролировать состояние заряженности АКБ в зимнее время. Правда, общие крышки в батареях без пробок мешают это сделать.

Николай Курзуков считает, что прежде всего необходимо замерять плотность электролита в АКБ

Восстанавливается ли батарея после того, как в ней замерз электролит?

Далее обычно следует второй вопрос: «Как быстро она оттает, и будет ли потом работать?».

Прежде всего, никогда не оставляйте разряженную АКБ в автомобиле и тем более на морозе! Но если такое произошло и в банках батареи электролит застыл (в результате чего образовался лед), то ее надо выдерживать в теплом помещении не менее суток. И только после полного растаивания льда можно приступать к зарядке.

Дело в том, что попытка заряда АКБ с нерастаявшим льдом внутри банок приводит к тепловому повреждению верхней части сепараторов. И в поврежденных местах при последующей работе батареи происходит прорастание шунтирующих соединений, в свою очередь, приводящих к короткому замыканию блока.

Запомните: льдом повреждается активная масса положительных и отрицательных пластин: они расслаиваются, и образуются зазоры. И в этом случае у АКБ остается только один путь – на утилизацию.

В аккумуляторной лаборатории зимой начинается аврал

АКБ при заряде была переполюсована. Сохранит ли она работоспособность?

Ответственные автовладельцы в преддверие холодов снимают батарею и ставят ее на зарядку. Но при этом они могут совершить (и часто совершают!) серьезную ошибку – путают местами провода зарядного устройства.

Неправильное соединение проводов зарядного устройства к полюсным выводам АКБ после глубокого разряда, когда НРЦ («напряжение разомкнутой цепи» – если не вдаваться в подробности, оно обычно равно всем знакомой ЭДС) близко к нулю, приводит к переполюсовке батареи. То есть положительные пластины становятся отрицательными, а отрицательные – положительными.

После такого заряда батарею нельзя подключать к бортовой сети автомобиля: электронное оборудование и диодный мост генератора выйдут из строя. Про горсть перегоревших предохранителей уже не говорю.

Можно, конечно, выбросить переполюсован-ную АКБ и отправиться в магазин за новой. Но можно и попытаться восстановить работоспособность старого аккумулятора.

Укладка сепаратора в АКБ была проведена с нарушением формы конверта

Что делать в такой ситуации?

1. АКБ вновь разрядить – и как можно глубже, чтобы переполюсованные электроды имели разряженную активную массу (сульфат).

2. Провести зарядку с соблюдением полярности АКБ, заданной при ее производстве. Надо пояснить, что процесс зарядки будет длительным.

3. Провести стартерный разряд током 0,3-0,4 EN до 8,0-9,0 В при комнатной температуре.

4. Выполнить полный заряд АКБ с контролем уровня и плотности электролита по банкам. Если в конце заряда отклонений плотности электролита более 0,2-0,3 г/см3 не было, а сам электролит светлый – АКБ будет работать. Если нет, то все – надо менять батарею.

Повреждение сепаратора — пример брака, приведшего к короткому замыканию блока

И напоследок – самый часто встречающийся вопрос, который не зависит от времени года. Стартерная АКБ утратила пусковые свойства, причем зарядом ее работоспособность не восстанавливается. Пробок у батареи нет. Что делать в гарантийный срок?

Владелец пытается зарядить глубоко разряженную батарею, а она не заряжается, т.е. при подключении к автоматическому ЗУ «не берет» заряд. Что это – производственный дефект или неправильная эксплуатация? Ведь пробок на крышке нет, а значит, нет и возможности замерить плотность электролита в банках.

Вопрос важный: ведь ответ определит, кто будет платить за новую батарею. И он не так уж и прост.

Если батарея еще на гарантии – ее надо предоставить на проверку в лабораторию вместе с гарантийным талоном, так как для принятия решения о дефектности батареи специалисту лаборатории необходимо уточнить немало фактов:

• Когда АКБ была изготовлена (код на АКБ)?

• Когда она была куплена владельцем (запись в гарантийном талоне)?

• На каком автомобиле и сколько эксплуатировалась?

• Были ли отказы у АКБ ранее и проводились ли подзаряды?

• Когда наступил отказ (последний)?

После взрыва и полного разрушения крышки АКБ: сепараторы имеют следы низкого уровня залитого электролита в блокахТепловое повреждение сепараторов. Глубоко разряженную и застывшую (со льдом в банках) АКБ заряжали без отогрева. Такое повреждение возможно и после «прикуривания» в зимнее времяАКБ взорвалась после двенадцати дней работы на автомобиле. Причина — недолив электролита на заводе и отсутствие контроля со стороны автовладельца

После выяснения этих фактов осматривается целостность корпуса батареи – нет ли прокола, через который электролит вытек.

Замеряется значение НРЦ (ЭДС): этот показатель дает специалисту информацию – надо ли применять нагрузочную вилку.

Далее отмечается цвет индикатора. Он извлекается, и в этой банке замеряются плотность электролита и его уровень над блоком пластин.

Плотность электролита банки сопоставляется с величиной НРЦ: если плотность высокая, а НРЦ имеет низкое значение – значит, надо искать банку с низкой плотностью электролита. Если же его плотность в банке с индикатором низкая – возможно, что АКБ глубоко разряжена, а дефекта в батарее нет.

Сверления в крышке над каждой банкой по узнаваемым кружочкам позволяют замерить уровень и плотность электролита в каждой банке. И принятие дальнейших мер по этой батарее возможно только после измерения плотности электролита во всех шести банках.

Возможно, это будет направление на заряд с проверкой плотности электролита в процессе заряда. А после отдыха (отгазовки) в течение 8-10 часов батарею проверяют на разрядном стенде током 0,6 EN.

Сверления запаивают пластмассой с помощью паяльника. Возможные дефекты в АКБ (разрыв цепи внутри батареи, короткое замыкание в какой-либо банке) будут выявлены при заряде, а также при последующем разряде.

Вскрытие и осмотр деталей дефектной банки позволяют установить происхождение дефекта, а значит, понять, страховой это случай или нет. Исправная (т.е. без производственных дефектов) АКБ возвращается ее владельцу, который возмещает затраты лишь на заряд.

Если же батарея имела производственный дефект, владелец может получить официальное заключение, с которым и отправится затем в магазин…

• Николай Курзуков, научный сотрудник аккумуляторной лаборатории ФГУП НИИАЭ

аккумуляторзимняя эксплуатация

Температура при разработке батареи | QuantumScape

27 августа 2021 г.

Температура при разработке батареи

27 августа 2021 г.

Почему электромобили нагревают аккумулятор перед сеансом быстрой зарядки, но включают системы охлаждения во время движения? Почему электромобили теряют запас хода в холодные зимние месяцы и как аккумуляторная технология QuantumScape может решить эти проблемы? В этом посте мы более подробно рассмотрим, как температура напрямую влияет на общую производительность трех ведущих типов батарей: устаревшей литий-ионной батареи, альтернативных твердотельных элементов и элемента QuantumScape.

👆 Основы работы с батареями

Для справки: элемент литий-ионной батареи накапливает энергию, перемещая атомы лития между двумя сторонами ( электродов ) — от катода[1] к аноду[2] во время зарядки батареи. Когда батарея разряжается, атомы лития движутся в противоположном направлении — от анода к катоду — высвобождая энергию по мере поступления.

Представьте, что скейтборд катится вверх и вниз по склону. Вы вкладываете энергию, чтобы подтолкнуть его вверх по одной стороне холма, и когда он скатывается с другой стороны вниз, он несет энергию, которую вы вложили в него. Однако этот процесс не совсем эффективен, так как другие силы, действующие на скейтборд, такие как трение и сопротивление ветра, забирают энергию и замедляют ее.

Как и в случае со скейтбордом, существуют факторы, влияющие на энергию, которую можно получить от литий-ионного аккумулятора. Ключевым из них является температура. И влияние температуры различается в разных типах клеток.

 

Устаревшая литий-ионная батарея

В унаследованной литий-ионной батарее атомы лития движутся через жидкий электролит, который касается обоих электродов. Этот жидкий электролит оптимизирован для перемещения ионов лития по аккумулятору, а также внутрь и наружу катода и анода. Ионы лития перемещаются легче, когда батарея более горячая; подумайте о ноже, разрезающем теплое масло, по сравнению с холодным маслом. Другой способ описать это — рассказать о сопротивление [3] – чем ниже сопротивление, тем легче ионам лития перемещаться по аккумулятору.

Низкотемпературные воздействия

При низких температурах (обычно ниже 0 °C) сопротивление батареи увеличивается, что ограничивает мощность, которую может обеспечить батарея, и блокирует часть накопленной энергии. Холодный аккумулятор также не может заряжаться быстро. Холодный графит в аноде не поглощает литий достаточно быстро, поэтому литиевые пластины[4] на поверхности графита потенциально вызывают образование дендритов. А ниже определенного температурного порога жидкость замерзнет, ​​остановив движение ионов лития и отключив аккумулятор.

Воздействие высоких температур

Если нагрев батареи снижает сопротивление, не должны ли более высокие температуры улучшать работу батареи? Не так быстро. Есть и отрицательные побочные эффекты высоких температур. Например, жидкий электролит обладает высокой реакционной способностью по отношению к материалам, из которых состоят катод и анод. Эти реакции усиливаются при более высоких температурах и потребляют литий, уменьшая общую доступную энергию в батарее. Они также заполняют поверхности электродов мусором[5], что увеличивает сопротивление батареи — так что вместо катания на скейтборде по гладкой, свежевымощенной улице это больше похоже на движение по гравийной дороге. По мере повышения температуры количество этих реакций резко возрастает, производя еще больше мусора и сокращая срок службы батареи.

Это скопление мусора — не единственная проблема, возникающая при высоких температурах. И жидкий электролит, и полимерный сепаратор в старых литий-ионных батареях чрезвычайно огнеопасны. Если температура превысит определенный предел, аккумулятор перейдет в режим теплового разгона, что может привести к самовозгоранию и взрыву. Тепловой разгон — одна из основных угроз безопасности современных электромобилей и причина, по которой они должны иметь более сложные, громоздкие и дорогие системы управления температурным режимом.

Подведение баланса

Из-за этих проблем устаревшие литий-ионные батареи должны найти баланс. Если батарея слишком холодная, сопротивление высокое, а энергия низкая, электролит может даже замерзнуть и полностью остановить батарею. А при быстрой зарядке на морозе аккумулятор может выйти из строя из-за литиевых дендритов. И все же, если аккумулятор слишком сильно нагревается, электроды заполняются мусором, и аккумулятор безвозвратно теряет свою емкость[6]. Таким образом, на самом деле существует только узкое температурное окно, в котором традиционная литий-ионная батарея может эффективно работать. Это ограничивает их практическую полезность.

Однако многие из этих ограничений возникают из-за проблем, вызванных жидким электролитом и графитовым анодом. Если бы ученые-батареечники могли избавиться от жидкости и графита, проблемы химического мусора при высоких температурах и литиевого покрытия при низких температурах можно было бы свести к минимуму или даже полностью решить. Идеальным был бы анод из чистого лития (то есть литий-металлический анод) в сочетании со стабильным твердым электролитом. Здесь на помощь приходят твердотельные батареи.

Альтернативные подходы к твердотельным батареям

Проблема сопротивления

Основная проблема с переходом на твердый электролит заключается в том, что твердые вещества обладают гораздо большим сопротивлением, чем жидкости, так же как легче плыть по воде, чем по льду. Распространенным решением этой проблемы является нагрев элемента батареи, поскольку многие твердые электролиты имеют относительно приемлемый уровень сопротивления при высоких температурах. Обычно альтернативные твердотельные технологии испытываются при температуре 60 °C (140 °F) или выше. При таких высоких температурах атомы лития очень легко скользят через твердый электролит даже при высоких мощностях, таких как 1C[7].

Однако при снижении температуры до более реалистичного уровня для автомобильных приложений (25–30 °C или 77–86 °F) сопротивление резко возрастает даже при очень низких значениях мощности (C/10[8 ]). По мере увеличения потребности в энергии эти альтернативные твердые электролиты не позволяют ионам лития проходить беспрепятственно, и доступная энергия резко падает. При мощности 1C нередко можно увидеть менее 20% энергии, доступной при комнатной температуре, что делает аккумулятор практически бесполезным для электромобилей. Такая батарея похожа на скейтборд, застрявший на гравийной дороге, который не может обеспечить больше, чем крошечное количество энергии.

Ключевым моментом, который следует помнить, является то, что сопротивление в твердотельной батарее можно уменьшить и, следовательно, повысить производительность, если сильно нагреть батарею. Например, в некоторых электробусах используются твердотельные батареи, работающие при температуре 80 ° C (176 ° F). Но это не сработает для легковых автомобилей, потому что для этого требуются большие, тяжелые и дорогие системы управления температурным режимом, чтобы поддерживать аккумулятор при высокой температуре и снижать сопротивление до рабочего уровня.[9]

И даже если сопротивление твердотельного сепаратора приемлемо, если он не может предотвратить образование дендритов, его все равно придется эксплуатировать при высоких температурах, при которых литий размягчается и становится менее вероятным рост дендритов. В случае нестабильных твердых электролитов, таких как сульфиды, это ускорит разложение электролита на границах раздела с электродами и сократит срок службы батареи, как и в обычной батарее с жидким электролитом.

Ячейка QuantumScape

Первое отличие других твердотельных батарей от ячейки QuantumScape — это наш керамический твердоэлектролитный сепаратор. Мы опубликовали данные, показывающие, что наш сепаратор может предотвращать образование дендритов при практических условиях эксплуатации и температурах. Сепаратор также можно сделать очень тонким, что означает очень низкое сопротивление не только при комнатной температуре, но и при гораздо более низких температурах. Кроме того, керамика не реагирует с литием так, как это делают жидкости или сульфиды. Это означает, что анод не заполняется мусором, а эффективность остается очень высокой, в отличие от многих альтернативных технологий.

Вторым преимуществом нашей технологии является католит – комбинация органической жидкости и полимера, которая способствует плавному переходу ионов лития от катода в твердоэлектролитный сепаратор. Однако, поскольку наш керамический твердоэлектролитный сепаратор химически изолирует катод от анода, существует минимальный риск того, что католит будет реагировать с металлическим литием на аноде, в отличие от других литий-металлических подходов, в которых используется жидкий электролит вместо твердого.

Кроме того, в отличие от жидких электролитов в старых литий-ионных батареях, которые должны быть стабильными как в высоковольтном катоде, так и в низковольтном аноде, ячейка QuantumScape разработана таким образом, чтобы предотвратить полный контакт католита с анодом. Таким образом, вместо того, чтобы оптимизировать стабильность в диапазоне напряжений, католит можно оптимизировать для обеспечения проводимости при более низких температурах, помогая минимизировать сопротивление на холоде. Вот почему ячейки QuantumScape хорошо показывают себя в низкотемпературных испытаниях.

Эта диаграмма, впервые опубликованная во время мероприятия Battery Showcase, демонстрирует, что наша фундаментальная химия элементов хорошо сохраняет емкость даже при разрядке при низких температурах в диапазоне от 0 °C до -30 °C. Напротив, литий-ионный аккумулятор с жидким электролитом и ультрасовременным углеродно-кремниевым анодом, аналогичный элементам современных электромобилей, вырабатывает меньше энергии на единицу массы при температуре -25 °C.

Outlook

Пока электромобили с литий-ионными батареями находятся в эксплуатации, управлять температурой батареи и оптимизировать ее, чтобы обеспечить хорошую производительность и приемлемый срок службы, было непросто. Эти проблемы связаны с фундаментальными ограничениями устаревших литий-ионных конструкций, и предыдущие попытки создания твердотельных батарей не смогли устранить эти ограничения. Технология QuantumScape представляет собой следующий шаг в области литиевых батарей, который, решая ключевые проблемы, обеспечивает повсеместное улучшение производительности и удобства использования.

---

[1] Положительная сторона.

[2] Отрицательная сторона.

[3] Сопротивление – это мера сопротивления материала протеканию тока. Внутреннее сопротивление батареи является результатом кумулятивного эффекта различных явлений, которые препятствуют электрохимическим реакциям и потоку зарядов (ионов лития и электронов) через различные компоненты батареи. Высокое внутреннее сопротивление снижает энергию, которую можно извлечь из батареи, поскольку часть энергии тратится впустую в этих процессах.

Обратным сопротивлением является проводимость, мера того, насколько легко заряды могут перемещаться по материалу. Например, электролит с низкой ионной проводимостью повысит сопротивление батареи из-за более медленного движения через него ионов лития.

[4] Гальваническое покрытие — это процесс осаждения металлического лития на аноде во время зарядки. Ионы лития проходят через сепаратор, а затем оседают на поверхности анода в виде металлического покрытия. В аккумуляторе с графитовым анодом такое покрытие вредит здоровью элемента.

[5] Побочные продукты электрохимического разложения.

[6] Емкость — это количество электрического заряда, которое может храниться в аккумуляторе, и главный показатель работоспособности аккумулятора. Потеря емкости является результатом двух различных причин. Во-первых, реакции между электролитом и электродами потребляют литий из батареи, уменьшая количество лития, доступного для хранения энергии. Во-вторых, химический мусор увеличивает сопротивление батареи, уменьшая количество полезной энергии, которое может дать заданное количество накопленного заряда.

[7] 1C относится к часовой зарядке или разрядке.

[8] C/10 соответствует 10-часовой зарядке или разрядке.

[9] Дополнительными недостатками этого подхода является то, что он также использует много дополнительной энергии, которая в противном случае могла бы быть использована для движения транспортного средства, и обычно требует, чтобы батарея была подключена, когда она не используется, для поддержания рабочих температур.

---

Заявления прогнозного характера

В этой статье содержатся заявления прогнозного характера по смыслу федерального законодательства о ценных бумагах и информация, основанная на текущих ожиданиях руководства 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
© Корпорация QuantumScape, 2022 г.
1730 Technology Drive, San Jose, CA 95110
[email protected]

Твиттер Линкедин YouTube

[PDF] Ионно-литиевые, металлические литий-ионные и альтернативные аккумуляторные батареи: одиссея для высокой плотности энергии

• DOI:10.1007/s10008-017-3610-7
• Идентификатор корпуса: 54876714

 @article{Placke2017LithiumIL,
  title={Ионно-литиевые, металлические литиевые и альтернативные технологии перезаряжаемых батарей: путь к высокой плотности энергии},
  автор = {Тобиас Плакке и Ричард Клёпш и Саймон Д {\"у}хнен и Мартин Винтер},
  journal={Журнал электрохимии твердого тела},
  год = {2017},
  объем = {21},
  страницы={1939-1964}
} 

• Т. Плакке, Рихард Клёпш, М. Винтер
• Опубликовано 17 мая 2017 г.
• Материаловедение
• Журнал твердотельной электрохимии

С момента появления на рынке в 1991 г. литий-ионные батареи (ЛИА) эволюционно развивались с точки зрения их удельной энергии (Втч/кг) и плотности энергии (Втч/л). В настоящее время они не только доминируют на рынке аккумуляторов малого формата для портативных электронных устройств, но также успешно внедряются в качестве предпочтительной технологии для электромобилей, а также для стационарных накопителей энергии. Помимо LIB, существует множество различных технологически перспективных концепций аккумуляторов, которые… 

View on Springer

link-springer-com-443.webvpn.jxutcm.edu.cn

Двухионные батареи: новые альтернативные аккумуляторы

• Yiming Sui, Chaofeng Liu, G. Cao
• 90 Материалы Наука

• 2020

Аккумуляторы Post-Li: перспективы и проблемы

Разработка новых устойчивых химических элементов аккумуляторов на основе распространенных элементов является привлекательной, особенно для крупномасштабных стационарных приложений, но разработка подходящих электролитов и катодов с эффективным многовалентным ионом миграции являются узкими местами, которые необходимо преодолеть.

Помимо обычных аккумуляторов: стратегии создания недорогих двухионных аккумуляторов с высокими характеристиками.

• Xiaolong Zhou, Qirong Liu, Hui-Ming Cheng

• Engineering

  Angewandte Chemie

• 2019

кинетика, связанная с DIB, включая различные механизмы анионной интеркаляции катодов, и кинетический механизм реакции анодов, включая интеркалирование, легирование и т. д., для изучения перспективных стратегий создания недорогих DIB с высокими характеристиками.

Производство литий-ионных аккумуляторных элементов и их совместимость с инфраструктурой производства литий-ионных элементов

• Фабиан Даффнер, Никлас Кронемейер, Дж. Тюбке, Дж. Лекер, М. Винтер, Р. Шмуч

• Материаловедение

  Nature Energy

• 2021

Литий-ионные аккумуляторы в настоящее время являются самой передовой технологией электрохимического накопления энергии благодаря благоприятному соотношению производительности и стоимости. Благодаря прогнозируемому росту…

Взгляд на производительность, стоимость и технические проблемы для практических двухионных батарей

• Т. Плакке, А. Хекманн, Р. Шмуч, П. Мейстер, Коля Бельтроп, М. Винтер

• Экология

  Джоуль

• 2018

Структура и динамика в жидких электролитах аккумуляторных батарей

Всестороннее исследование локальной катионной среды в нескольких электролитах аккумуляторных батарей нового поколения с использованием вычислительных методов, таких как полуэмпирические методы, теория функционала плотности и ab initio молекулярная динамика. представлены.

Recycling Potential of Lithium–Sulfur Batteries—A First Concept Using Thermal and Hydrometallurgical Methods

• Lilian Schwich, Paul Sabarny, B. Friedrich

• Materials Science

  Metals

• 2020

High-energy battery systems привлекают внимание в связи с глобальным спросом на электронные устройства и электрификацию транспортных средств. В связи с этим предъявляются более высокие требования к аккумуляторной системе…

Производительность и стоимость материалов для автомобильных аккумуляторов на литиевой основе

• Richard Schmuch, R. Wagner, G. Hörpel, T. Placke, M. Winter

• Машиностроение, материаловедение

  Nature Energy

• 2018

Для электромобилей общепризнано, что потребителями и для достижения широкого проникновения на рынок требуется запас хода не менее 500 км при доступной стоимости. Поэтому…

Роль катионов в работе литий-ионных аккумуляторов: количественный аналитический подход.

Для количественного определения распределения лития внутри ячейки был применен метод на основе индуктивно-связанной плазмы и был опровергнут предложенный механизм на основе ВЧ, где миграция была непосредственно связана с дефектами материала или механическим выкрашиванием частиц.

От литий-ионных аккумуляторов к натрий-ионным химическим веществам: проблемы и возможности

• Кудакваше Чаямбука, Г. Малдер, Д. Данилов, П. Ноттен

• Машиностроение

  Передовые энергетические материалы

• 2020

Среди существующих технологий хранения энергии литий-ионные батареи (LIB) обладают непревзойденной плотностью энергии и универсальностью. Со времени их первой коммерциализации в 1991 году рост LIB…

ПОКАЗЫВАЕТСЯ 1-10 ИЗ 220 ССЫЛОК

СОРТИРОВАТЬ ПОРелевантность Наиболее влиятельные документыНедавность

Перспективы и реальность постлитий-ионных аккумуляторов с высокой плотностью энергии

9 Дж

9 Дж

Чой, Д. Аурбах

Материаловедение

2016

Плотность энергии является основным свойством аккумуляторных батарей, которое в последние десятилетия способствовало развитию всей технологии. Литий-ионные батареи (ЛИБ) теперь превосходят другие, ранее конкурентоспособные…

Литий-ионные аккумуляторные батареи

Литий-металлические аноды для аккумуляторных батарей

• Wu Xu, Jiulin Wang, Ji-Guang Zhang

• Материаловедение

• 05
• 05
• 5
• 5
• 5
• 5 2014

Металлический литий (Li) является идеальным анодным материалом для перезаряжаемых батарей благодаря его чрезвычайно высокой теоретической удельной емкости (3860 мА·ч·г−1), низкой плотности (0,59г см-3) и самый низкий отрицательный…

Натриевые и натрий-ионные аккумуляторы энергии

• Б. Эллис, Л. Назар

• Материаловедение

• 2013

Благодаря объемной плотности энергии, почти непревзойденной В течение последних 20 лет литий-ионные аккумуляторы доминировали в индустрии портативной электроники и в литературе по твердотельной электрохимии. Не только…

Последние достижения в области литий-серных аккумуляторов

• Lin X. Chen, L. Shaw

• Материаловедение

• 2014

Литиевый суперионный проводник.

• Noriaki Kamaya, Kenji Homma, Akio Mitsui

• Материаловедение

  Природные материалы

• 2011

Новый литий-три суперионный проводник, Li(2)S размерная каркасная структура, которая демонстрирует чрезвычайно высокую ионно-литиевую проводимость 12 мСм см (-1) при комнатной температуре, что представляет собой самую высокую проводимость, достигнутую в твердом электролите, превосходя даже проводимость жидких органических электролитов.

Перспективы литий-ионных аккумуляторов и портативных источников питания на ближайшие 5–10 лет

• M. Broussely, G. Archdale

• Науки об окружающей среде, инженерия

• 2004

Состояние и перспективы литиевых аккумуляторов

Реакции конверсии для натрий-ионных батарей.