Ngecas kandaraan listrik dina 10 menit. sareng umur batre langkung panjang berkat…panas. Tesla kagungan eta salila dua taun, ayeuna élmuwan geus datang nepi ka eta

Sél litium-ion modéren dianggap paling saé dina suhu kamar, sabab ngamungkinkeun kompromi anu lumayan antara laju ngecas sareng degradasi sél. Nanging, tétéla yén pemanasan aranjeunna sateuacan ngecas ngamungkinkeun anjeun ningkatkeun kakuatan ngecas sareng henteu mangaruhan sacara signifikan kana konsumsi batré.

daptar eusi

• Gear ti Tesla kalayan panalungtikan ilmiah
  • Masalah pangbadagna kalayan sél litium-ion nyaéta litium trapped. Boh dina SEI atanapi grafit. Komo kirang litium = kapasitas kirang
  • Suhu anu langkung luhur sakedap = ngecas aman kalayan kakuatan anu langkung ageung
  • Hasilna? Di ujung ramo anjeun: ngecas 200-500 kW sareng umur batre 20-50 taun

Dina 2017, Tesla nambahkeun mékanisme preheating batré kana kandaraan na. dina suhu anu handap. Dianggap yén ieu bakal ningkatkeun jangkauan penerbangan dina usum tiris sareng nyepetkeun ngecas nalika usum tiris. Sanajan kitu, pemanasan sarta cooling di na sorangan teu jadi masalah badag, kalawan loba pabrik ngagunakeun aktip tiis / dipanaskeun sél atawa bungkus batré dibuntel.

> Kumaha batré dina kandaraan listrik leuwih tiis? [DAFTAR MODEL]

Konci tétéla Pemanasan ku cara pikeun nyepetkeun prosés ngecas tanpa ngarusak sél.. Sigana mah sanggeus update tétéla naon hawa kudu ngurangan downtime on carjer. Fungsi pikeun memanaskeun batré sateuacan nyambungkeun ka Supercharger (preheating, ahirna dina 2019: pemanasan batré dina perjalanan) parantos dilebetkeun sacara permanén dina parangkat lunak ti saprak perdana Supercharger v3 dina Maret 2019:

> Tesla Supercharger V3: Rentang Ampir 270km dina 10 Menit, Daya Ngecas 250kW, Kabel Tiis Cair [Update]

Élmuwan di Pennsylvania State University's Center for Electrochemical Motors nembé ngabuktikeun Tesla leres. Jeung hartina mobil listrik ngecas dina 10 menit z sababaraha ratus kilowatts i tong hariwang ngeunaan degradasi kapasitas batré dekade, nepi ka suhu dimana sél dipanaskeun dipilih persis.

Tapi hayu urang mimitian ti mimiti:

Masalah pangbadagna kalayan sél litium-ion nyaéta litium trapped. Boh dina SEI atanapi grafit. Komo kirang litium = kapasitas kirang

Umumna ditampi éta suhu operasi optimal pikeun sél litium-ion nyaéta suhu kamar. Ku alatan éta, mékanisme cooling batré aktif mastikeun yén sél teu overheat teuing (sanggeus kabeh, teu salawasna mungkin pikeun ngajaga nominal 20 darajat Celsius).

Suhu kamar ngidinan Anjeun pikeun nahan tumuwuhna lapisan passivating - fraksi solidified éléktrolit nu accumulates on éléktroda jeung ngiket ion litium; SEI - sarta hukuman panjara ion litium dina éléktroda grafit. Paningkatan suhu hartosna duanana prosés gancangan. Anjeun tiasa ningali ieu saatos tés awal.

> Tesla dibantah di Jerman. Pikeun "Autopilot", "Nyetir Otonom Pinuh"

Élmuwan di Pusat Mesin Éléktrokimia parantos marios éta Sél litium-ion anu dipaké dina kandaraan listrik ngan tahan kira-kira 50 muatan dina 6°C. (nyaéta 6 kali kapasitas sél, misalna sél 0,2 kWh dieusi ku sumber 1,2 kW, jsb).

Pikeun babandingan, tumbu anu sami:

• aranjeunna gampang ngahontal 2 muatan dina 500C (pikeun mobil nganggo batré 40 kWh nyaéta 40 kW, pikeun mobil nganggo batré 80 kWh éta 80 kW, jsb.),
• aranjeunna geus awét ngan 200 muatan dina 4C.

Dina waktos anu sami, ku "tahan" hartosna leungitna 20 persén tina kakuatan asli, sabab éta kumaha istilah éta dipikaharti dina industri otomotif.

Panaliti sél litium-ion parantos nyobian ngabéréskeun masalah ieu mangtaun-taun ku cara ngarobih komposisi éléktrolit atanapi ku cara ngalapis éléktroda ku bahan anu béda pikeun nyegah panangkepan ion litium. Kusabab éta ion litium anu gerak dina batré anu tanggung jawab pikeun kapasitasna.

> Renault-Nissan investasi di Enevate: "Ngeusi batre dina 5 menit"

Teu disangka-sangka, tétéla yén masalah éta tiasa direngsekeun langkung gampang. Ieu cukup pikeun panas sél pikeun nyata ngurangan masalah trapping ion litium. Hanjakalna, suhu anu langkung luhur nyababkeun kapasitansi sél turun waé: nalika enkapsulasi litium dina éléktroda diwatesan, masalah pertumbuhan lapisan pasif (SEI) henteu direngsekeun.

Teu ku iteuk, tapi ku iteuk.

Suhu luhur pikeun waktos anu singget = ngecas aman kalawan kakuatan leuwih

Sanajan kitu, élmuwan ti puseur panalungtikan disebutkeun junun manggihan jalan tengah. Aranjeunna disebut anjeunna Métode modulasi suhu asimétri. Aranjeunna memanaskeun sél salami 30 detik dugi ka 48 darajat Celsius teras ngeusi batre salami 10 menit pikeun tungtungna ngajantenkeun sistem sareng ngajalankeun sareng suhu turun.

Naha ngan ukur 10 menit kanggo ngecas? Nya, dina 6 C ieu waktos cekap pikeun ngeusi batre dugi ka 80 persén kapasitasna. 6 C hartina catu daya:

• 240 kW pikeun Nissan Daun II
• 400 kW pikeun Hyundai Kona Electric 64 kWh,
• 480 kW pikeun Tesla Modél 3.

Nalika ngecas tina 0 dugi ka 80 persen, kakuatan tinggi ieu peryogi 10 menit waktos dianggurkeun pikeun carjer. Tapi, lamun laju ngurangan batré leuwih handap (10 persen, 15 persen, ...), prosés replenishment énergi nyokot malah kirang ti 10 menit!

Mékanisme cooling batré ngan ukur kedah mastikeun yén suhu batré henteu naék saluhureun 50 darajat (panalungtik nyarios 53 darajat Celsius) pikeun ngawates tingkat dimana lapisan passivation ngawangun. Dina waktos anu sami, waktos ngecas pondok ngirangan periode kamekaran.

Hasilna? Di ujung ramo anjeun: ngecas 200-500 kW sareng umur batre 20-50 taun

Élmuwan tiasa ngabuktikeun yén sél NMC622 anu dirawat ku cara ieu tiasa nahan 1 muatan kalayan kakuatan 700 C sareng kaleungitan dugi ka 6 persén kapasitas. 20 muatan teu pisan impressive, tapi lamun urang ngajalankeun 1 km sataun jeung batréna boga kapasitas 700 kWh, ieu téh Hasilna dirobih janten 23 taun operasi.

Nambahkeun yén batré jeung rentang kandaraan listrik anu tumuwuh sarta Kutub ilaharna ngajalankeun kirang ti 20-80 kilométer sataun, nu hartina kapasitas batré kudu turun ka 30 persen dina ngeunaan 50-XNUMX taun.

> Ieuh! Kendaraan listrik munggaran kalayan jarak nyata 600 km nyaéta Tesla Model S Long Range.

Warto poczytać: modulasi suhu asimétri pikeun ngecas ultra-gancang batré litium-ion

Poto muka: electroplating (lapisan litium) éléktroda gumantung kana suhu sél (c) Puseur mesin éléktrokimia

Ieu tiasa dipikaresep ku anjeun: