Электрлік көлікке арналған литий-иондық аккумулятор қалай жұмыс істейді?

Басқа мақалада барлық автомобильдер жабдықталған қорғасын батареясының жұмысын көріп, енді электр көлігінің және әсіресе оның литий батареясының жұмыс принципін қарастырайық ...

Ханзада

Аккумулятордың кез келген түрі сияқты, принцип өзгеріссіз қалады: дәлірек айтқанда, химиялық немесе тіпті электрлік реакция нәтижесінде энергияны (мұнда электр энергиясын) өндіру, өйткені химия әрқашан электр энергиясының жанында. Шын мәнінде, атомдардың өзі электрден тұрады: бұл ядроның айналасында айналатын және қандай да бір жолмен атомның «қабығын» немесе тіпті оның «қабағын» құрайтын электрондар. Сондай-ақ бос электрондар бір атомнан екінші атомға (оған қосылмай) қозғалатын терінің ұшатын бөліктері екенін біле отырып, бұл тек өткізгіш материалдар жағдайында (электрондар қабаттарының санына және электрондар санына байланысты) соңғы снаряд үшін).

Содан кейін біз электр энергиясын өндіру үшін химиялық реакция арқылы атомдардан «тері бөлігін» аламыз (демек, оның кейбір электр энергиясы).

негіздері

Ең алдымен, біз атайтын екі полюс (электродтар) бар катодты (+ терминал: литий-кобальт оксидінде) және анод (терминал -: көміртек). Бұл полюстердің әрқайсысы электрондарды (-) бұратын немесе (+) тартатын материалдан жасалған. Барлығын су басқан электролит электр энергиясын өндіру нәтижесінде химиялық реакцияны (материалды анодтан катодқа ауыстыру) мүмкін етеді. Қысқа тұйықталуды болдырмау үшін осы екі электродтың (анод пен катод) арасына тосқауыл қойылады.

Батарея бірнеше ұяшықтардан тұратынын ескеріңіз, олардың әрқайсысы диаграммаларда көрінетін нәрселерден тұрады. Мысалы, мен 2 вольтты 2 ұяшықты сақтасам, батарея шығысында менде тек 4 вольт болады. Бірнеше жүз кг салмақты көлікті қозғалысқа келтіру үшін қанша ұяшық қажет екенін елестетіп көріңіз ...

Полигонда не болып жатыр?

Оң жақта литий атомдары орналасқан. Олар егжей-тегжейлі берілген, сары жүрек протондарды және жасыл жүрек орбитада жүрген электрондарды білдіреді.

Батарея толығымен зарядталғанда, барлық литий атомдары анод (-) жағында болады. Бұл атомдар оң электрлік күші 3 болатын ядродан (бірнеше протоннан тұрады) және теріс электрлік күші 3 (барлығы 1, өйткені 3 X 3 = 1) электрондардан тұрады. ... Демек, атом 3 оң және 3 теріс (электрондарды тартпайды және бұрмайды) тұрақты.

Біз электронды литийден ажыратамыз, ол тек екеуі ғана болады: содан кейін ол + тартылып, бөлім арқылы өтеді.

Мен + және - терминалдары арасында байланыс орнатқан кезде (мен батареяны пайдаланған кезде), электрондар батареяның сыртқы сымы бойымен - терминалынан + терминалына жылжиды. Дегенмен, бұл электрондар литий атомдарының «шашынан» келеді! Негізінде айналатын 3 электронның 1-і үзіліп, атомда тек 2 электрон қалды.Кенеттен оның электрлік күші тепе-теңдікке ие болмайды, бұл да химиялық реакция тудырады. Сондай-ақ литий атомы болатынын ескеріңіз литий ионы + өйткені қазір ол оң (3 - 2 = 1 / Ядро 3-ке тең, электрондар 2-ге тең, өйткені біз біреуін жоғалттық. Қосу бұрынғыдай 1 емес, 0 береді. Сондықтан ол енді бейтарап емес).

Тепе-теңсіздік нәтижесінде пайда болатын химиялық реакция (ток алу үшін электрондарды бұзғаннан кейін) жіберуге әкеледі. литий ионы + барлығын оқшаулауға арналған қабырға арқылы катодқа (терминал +). Соңында электрондар мен иондар + + жағында аяқталады.

Реакцияның соңында батарея заряды таусылады. Енді + және - терминалдары арасында тепе-теңдік бар, ол енді электр қуатын болдырмайды. Негізінде принцип электр тогын жасау үшін химиялық/электрлік деңгейде депрессияны тудыру болып табылады. Біз мұны өзен деп есептей аламыз, ол неғұрлым көлбеу болса, ағып жатқан судың қарқындылығы соғұрлым маңызды болады. Екінші жағынан, егер өзен тегіс болса, ол бұдан былай ағып кетпейді, бұл өлі батареяны білдіреді.

Қайта зарядтау керек пе?

Қайта зарядтау электрондарды бір бағытта айдау арқылы процесті кері қайтарудан және сору арқылы көбірек алудан тұрады (бұл өзеннің ағынын қайтадан пайдалану үшін суды толтыру сияқты). Осылайша, батареядағы барлық нәрсе зарядсызданғанға дейінгі қалпына келтірілді.

Негізінен, разрядтау кезінде біз химиялық реакцияны қолданамыз, ал қайта зарядтаған кезде біз бастапқы заттарды қайтарамыз (бірақ бұл үшін сізге қуат қажет, демек зарядтау станциясы).

Кию?

Литий батареялары біздің көліктерде ғасырлар бойы қолданылған ескі жақсы қорғасын қышқылды аккумуляторларға қарағанда тез тозады. Электролит электродтар (анод және катод) сияқты ыдырауға бейім, бірақ сонымен бірге электродтарда иондардың бір жағынан екінші жағынан өтуін азайтатын шөгінділердің пайда болатынын ескеру керек ... Арнайы құрылғылар сізге мүмкіндік береді. пайдаланылған батареяларды арнайы әдіспен зарядсыздандыру арқылы қалпына келтіру.

Мүмкін болатын циклдар саны (разряд + толық қайта зарядтау) шамамен 1000-1500 шамасында бағаланады, осылайша жартылай циклмен зарядтау кезінде 50-ден 100% орнына 0-ден 100% -ға дейін болады. ЖЫЛЫТУ литий-иондық батареяларды да қатты зақымдайды, олар тым көп қуат тұтынған кезде қызып кетеді.

Сондай-ақ қараңыз: Электр көлігімдегі аккумуляторды қалай үнемдеуге болады?

Қозғалтқыш қуаты және аккумулятор ...

Термобейнелеушіден айырмашылығы, қуат жанармай багының әсерінен болмайды. Егер сізде 400 а.к. қозғалтқышы болса, онда 10 литрлік резервуардың болуы сізді 400 а.к. алуды тоқтатпайды, тіпті ол өте қысқа уақытқа болса да ... Электрлік көлік үшін бұл мүлдем бірдей емес! Егер аккумулятордың қуаты жеткіліксіз болса, қозғалтқыш толық қуатта жұмыс істей алмайды ... Бұл қозғалтқышты ешқашан өз шегіне дейін итеруге болмайтын кейбір модельдерде болады (егер иесі скрипкамен ойнап, үлкен калибрлі аккумуляторды қоспаса). !).

Енді анықтап көрейік: ЭЛЕКТР қозғалтқышы қалай жұмыс істейді

Барлық пікірлер мен реакциялар

соңғы түсініктеме жарияланды:

Мао (Күні: 2021, 03:03:15)

өте жақсы жұмыс

Ил И. 1 осы пікірге реакция (лар):

• Әкімші САЙТ ӘКІМШІСІ (2021-03-03 17:03:50): Бұл пікір одан да жақсы😉

(Сіздің жазбаңыз тексерілгеннен кейін түсініктеме астында көрінеді)

Пікір жазу

Өндірушілер мәлімдеген тұтыну көрсеткіштеріне қалай қарайсыз?