Літій-іонні акумулятори для електромобілів - чому варто зробити ставку на них?

Літій-іонні акумулятори наразі є найпоширенішим типом елементів живлення електромобілів. Хоча назва знайома, технологія, що лежить в її основі, - ні. Якщо вам цікаво, що живить електромобілі, тут ви знайдете всі відповіді. Ми пояснюємо, що таке літій-іонні акумулятори для електромобілів, скільки вони працюють і як зробити так, щоб вони працювали якомога довше.

Літій-іонні акумулятори для електромобілів - типи

В електромобілях використовуються елементи живлення, які називаються акумуляторами або акумуляторними батареями. Хоча ці терміни використовуються як взаємозамінні, спочатку слід з'ясувати відмінності між ними.

Акумулятор електромобіля - що це таке?

Батареї, як і акумулятори, - це гальванічні елементи, які накопичують і вивільняють електричну енергію. Різниця між ними полягає в тому, що перші можна багаторазово перезаряджати - поповнення енергії можливе лише в останніх. Отже, елементи, що використовуються в автомобілях, насправді є акумуляторами. Однак загальне використання терміну "акумулятор електромобіля" робить його взаємозамінним зі словами "батарея" і "елемент" у цій статті.

Типи літій-іонних акумуляторів

З іншого боку, літій-іонні акумулятори для електромобілів - це загальна назва для п'яти підтипів елементів, які використовують різні елементи для роботи. Спільним для них є структура та провідник струму, що використовується. Літій-іонні акумулятори для автомобілів або електронного обладнання мають два електроди - анод і катод. Перший накопичує струм, а другий використовується для його віддачі.

Для того, щоб накопичена електрична енергія могла протікати між ними, потрібен провідник. Це і є електроліт - речовина, що являє собою суміш літію з одним із п'яти елементів - кобальтом, марганцем, нікелем, титаном або ванадієм. Сама електропровідність відбувається через іони.

Як працюють літій-іонні акумулятори в електромобілях?

Батареї для електромобілів розроблені таким чином, щоб забезпечити достатню ємність для живлення транспортних засобів, які іноді важать кілька тонн. Оскільки один елемент не зміг би цього зробити, їх встановлюють багато, зазвичай більше 20, причому кожен з них здатний зберігати більший заряд, ніж інші типи батарей. В результаті можна сконструювати батарею для електромобіля з достатньою ємністю і, в той же час, меншою вагою і об'ємом, ніж у випадку з іншими типами елементів.

Акумулятор для електромобіля також простий у використанні. Однією з переваг є те, що його можна підзаряджати, коли накопичився певний запас енергії. Найкраще він працює, коли заряд коливається в межах 20-80%. На відміну від нікель-гідридних або нікель-кадмієвих елементів, його не потрібно повністю розряджати, щоб він не втратив ємність.

Звичайно, це не означає, що літій-іонні акумулятори не деградують з часом. Вони теж відчувають поступове зменшення ємності, відоме як ефект пам'яті. Однак його можна зменшити, якщо правильно заряджати батарею і не перегрівати її.

Фактори, що впливають на термін служби літій-іонних акумуляторів

Літій-іонний акумулятор потрібно заряджати з правильною швидкістю. Батареї для "електрики" деградують, зокрема, через надто швидке поповнення заряду. Якщо в цьому немає необхідності, краще уникати використання швидких зарядних пристроїв. На стан батареї також негативно впливає доведення її до повного розряду і заряджання до 100%.

На зниження ємності акумуляторів електромобілів також впливає температура. Тому варто подбати про належне охолодження елемента. Це можна зробити в батареях з активним охолодженням. Тому охолоджувальну рідину, розподілену між елементами, необхідно регулярно поповнювати.

Про це варто пам'ятати, коли вирішуєте, скільки коштує акумулятор для електромобіля. Таким чином, люди, які мають вживаний електромобіль або той, що вже не підлягає гарантійній заміні, можуть продовжити термін служби дорогого елемента.

Існують також фактори, на які неможливо вплинути. Батарея електромобіля деградує в процесі експлуатації. Існує просте емпіричне правило: чим інтенсивніше використання, тим частіше заряджання, а отже, тим швидше падає ємність. Більше того, навіть нові акумулятори для електромобілів втрачають ємність, якщо їх довго не використовувати.

Як довго заряджається літій-іонний акумулятор в електромобілі?

Час заряджання акумулятора електромобіля залежить від швидкості заряджання, передбаченої виробником, ємності батареї та джерела живлення, що використовується. Швидкісний зарядний пристрій може поповнити заряд батареї всього за півгодини. Громадським зарядним пристроям, залежно від потужності, зазвичай потрібно від трьох до шести годин.

Час зарядки, аналогічний часу зарядки на АЗС, можна досягти за допомогою домашнього зарядного пристрою, який можна придбати для багатьох моделей "електромобілів". Також автомобіль можна заряджати від звичайної розетки. Однак у цьому випадку час зарядки може становити кілька годин.

Типи зарядних станцій для літій-іонних акумуляторів

Літій-іонні акумулятори для електромобілів можна заряджати на станціях різної потужності. Повільні зарядні станції зазвичай мають потужність 3-11 кВт і можуть заряджати до шести годин. Зарядні станції потужністю 11-22 кВт - це місця із середнім часом заряджання. Зазвичай автомобіль може провести на такій станції 3 або 4 години. Найшвидші зарядні пристрої мають потужність понад 50 кВт, що дозволяє автомобілю покинути станцію вже через 30 хвилин.

Літій-іонні акумулятори для автомобіля - приклад того, як технологія, відома роками, може бути використана абсолютно по-новому. Ефективні та довговічні елементи зараз складають левову частку джерел енергії електромобілів. Однак їхнім больовим пунктом залишається тривалий час заряджання. Якщо цю проблему вирішити, не виключено, що в майбутньому поповнити запас енергії в автомобілі буде так само швидко, як залити пальне.