Ngano nga ang paspas nga pag-charge mao ang pagkamatay sa mga baterya

Gusto nila nga baylohan ang lana, apan adunay pa sila usa ka makamatay nga kasaypanan nga hilum nga gihisgutan sa mga manggagama.

Ang Panahon sa Coal dugay na nga nahinumduman. Ang panahon sa lana hapit na usab matapos. Sa ikatulo nga dekada sa XNUMX nga siglo, klaro nga nagpuyo kami sa panahon sa mga baterya.

KANILANG ROLE ALWAYS adunay hinungdan sukad nga misulud ang elektrisidad sa kinabuhi sa tawo. Apan karon tulo nga uso ang kalit nga naghimo sa pagtipig og kusog nga labing hinungdanon nga teknolohiya sa planeta.

Ang una nga uso mao ang pag-uswag sa mga mobile device - mga smartphone, tablet, laptop. Nagkinahanglan kami kaniadto og mga baterya alang sa mga butang sama sa mga flashlight, mobile radio ug portable device - ang tanan adunay limitado nga paggamit. Karon, ang matag usa adunay labing menos usa ka personal nga mobile device, nga gigamit niya halos kanunay ug kung wala ang iyang kinabuhi dili mahunahuna.

Ang SECOND TREND mao ang paggamit sa renewable energy sources ug ang kalit nga kalainan tali sa peak sa produksyon ug konsumo sa kuryente. Kaniadto sayon ​​ra: kung ang mga tag-iya magbukas sa mga stove ug TV sa gabii, ug ang konsumo motaas pag-ayo, ang mga operator sa mga thermal power plant ug nuclear power plant kinahanglan nga magdugang sa gahum. Apan sa henerasyon sa solar ug hangin, imposible kini: ang peak sa produksiyon kasagaran mahitabo sa panahon nga ang konsumo anaa sa pinakaubos nga lebel. Busa, ang enerhiya kinahanglang tipigan sa usa ka paagi. Usa ka kapilian mao ang gitawag nga "hydrogen society", diin ang elektrisidad nakabig ngadto sa hydrogen ug dayon gipakaon ang sugnod sa grid ug mga de-koryenteng sakyanan. Apan ang labi ka taas nga gasto sa gikinahanglan nga imprastraktura ug ang dili maayo nga mga panumduman sa tawo sa hydrogen (Hindenburg ug uban pa) nagbilin niini nga konsepto sa backburner sa pagkakaron.

Ang gitawag nga "smart grids" naa sa hunahuna sa mga departamento sa pagpamaligya: ang mga de-kuryenteng awto nakadawat sobra nga kusog sa kataas nga paghimo, ug pagkahuman, kung kinahanglan, mahimo kini ibalik sa grid. Bisan pa, ang mga moderno nga baterya dili pa andam alang sa ingon nga usa ka hagit.

LAING POSIBLING TUBAG sa kini nga problema nagsaad usa ka ikatulo nga uso: ang pag-ilis sa sulud nga mga makina sa pagkasunog gamit ang mga de-baterya nga de-koryenteng awto (BEV). Usa sa mga punoan nga lantugi pabor sa mga de-kuryenteng salakyanan nga mahimo sila aktibo nga mga sumasalmot sa grid ug kuhaon ang sobra aron maibalik kini kung gikinahanglan.

Ang matag taghimo sa EV, gikan sa Tesla hangtod sa Volkswagen, naggamit niini nga ideya sa ilang mga materyal nga PR. Bisan pa, wala sa usa kanila ang miangkon kung unsa ang sakit nga tin-aw sa mga inhenyero: ang mga moderno nga baterya dili angay alang sa mao nga trabaho.

Ang LITHIUM-ION TECHNOLOGY nga nanghawod sa merkado karon ug naghatud gikan sa imong fitness bracelet hangtod sa labing paspas nga Tesla Model S adunay daghang mga bentaha kaysa mga daan nga konsepto sama sa lead acid o nickel metal hydride nga baterya. Apan adunay usab kini mga limitasyon ug, labi sa tanan, usa ka kalagmitan sa pagkatigulang ..

Kadaghanan sa mga tawo naghunahuna sa mga baterya ingon usa ka klase nga tubo diin ang elektrisidad bisan unsang "moagos". Hinuon, sa praktis, ang mga baterya dili magtipig og kuryente nga sila ra. Gigamit nila kini aron makapukaw sa piho nga mga reaksyon sa kemikal. Pagkahuman mahimo nila masugdan ang sukwahi nga reaksyon ug mabawi ang ilang katungdanan.

Alang sa mga baterya nga lithium-ion, ang reaksyon nga gipagawas sa elektrisidad ingon niini: ang mga lithium ion nabuo sa anode sa baterya. Kini ang mga atomo sa lithium, nga ang matag usa nawala sa usa ka electron. Ang mga ion molihok sa likido nga electrolyte sa cathode. Ug ang gipagawas nga mga electron gipaagi sa usa ka elektroniko nga sirkito, nga naghatag kusog nga gikinahanglan. Kung ang baterya gipaandar alang sa pag-charge, ang proseso balihon ug ang mga ions nakolekta sa nawala nga mga electron.

Ang "sobrang pagtubo" nga adunay mga compound sa lithium mahimong hinungdan sa usa ka mubu nga sirkito ug mapasiga ang baterya.

Ikasubo, bisan pa, ang TAAS nga REACTIVITY nga naghimo sa lithium nga angay alang sa paghimo sa mga baterya adunay usa ka downside - kini lagmit nga moapil sa uban, dili gusto nga kemikal nga mga reaksyon. Busa, ang usa ka manipis nga layer sa lithium compound anam-anam nga naporma sa anode, nga makabalda sa mga reaksyon. Ug busa ang kapasidad sa baterya mikunhod. Ang labi ka kusog nga kini gi-charge ug gi-discharge, mas baga kini nga coating. Usahay makapagawas pa kini sa gitawag nga "dendrites" - hunahunaa ang mga stalactites sa lithium compounds - nga gikan sa anode hangtod sa cathode ug, kung maabot nila kini, mahimong hinungdan sa usa ka mubo nga sirkito ug makapasiga sa baterya.

Ang matag siklo sa pag-charge ug pagdiskarga nagpamubo sa kinabuhi sa lithium-ion nga baterya. Apan ang bag-o nga uso nga paspas nga pag-charge nga adunay tulo ka hugna nga kasamtangan nga hinungdanon nga gipadali ang proseso. Alang sa mga smartphone, kini dili usa ka dako nga babag alang sa mga tiggama, sa bisan unsa nga kaso, gusto nila nga pugson ang mga tiggamit sa pag-usab sa ilang mga himan matag duha ngadto sa tulo ka tuig.Apan ang mga sakyanan usa ka problema.

Aron makumbinser ang mga konsyumer nga mopalit mga de-koryenteng salakyanan, kinahanglan usab sila mahaylo sa mga naghimo og dali nga kapilian sa pag-charge. Apan ang mga dali nga estasyon sama sa Ionity dili angay alang sa adlaw-adlaw nga paggamit.

ANG GASTO SA BATTERY LAING IKATLO ug labaw pa sa tibuok presyo sa electric car karon. Aron makombinsir ang ilang mga kustomer nga wala sila mopalit og ticking bomb, ang tanan nga mga tiggama naghatag og bulag, mas taas nga warranty sa baterya. Sa samang higayon, nagsalig sila sa mas paspas nga pag-charge aron mahimong madanihon ang ilang mga sakyanan alang sa layo nga pagbiyahe. Hangtod karon, ang labing paspas nga mga istasyon sa pag-charge naglihok sa 50 kilowatts. Apan ang bag-ong Mercedes EQC mahimong ma-charge hangtod sa 110kW, ang Audi e-tron hangtod sa 150kW, ingon nga gitanyag sa mga istasyon sa pag-charge sa European Ionity, ug nangandam si Tesla sa pagpataas sa bar nga mas taas pa.

Dali nga giangkon sa mga tiggama nga ang dali nga pag-charge maguba ang mga baterya. Ang mga estasyon sama sa Ionity labi ka angay alang sa mga emerhensya kung ang usa ka tawo layo na ug adunay gamay nga oras. Kung dili, hinayhinay nga pag-charge sa imong baterya sa balay usa ka maalamon nga pamaagi.

Giunsa ang pag-charge ug pagpagawas niini hinungdanon usab sa kinabuhi niini. Busa, kadaghanan sa mga tiggama dili girekomenda ang pagsingil sa labaw sa 80% o ubos sa 20%. Sa kini nga pamaagi, ang usa ka baterya nga lithium-ion nawala sa aberids mga 2 porsyento sa iyang kapasidad matag tuig. Sa ingon, mahimo kini molungtad 10 ka tuig, o hangtod sa mga 200 km, sa wala pa mahulog ang gahum niini labi na nga dili kini magamit sa usa ka awto.

Sa katapusan, siyempre, ang BATTERY KINABUHI nagsalig sa talagsaon nga komposisyon sa kemikal. Kini lahi alang sa matag tiggama, ug sa daghang mga kaso bag-o kaayo kini nga wala nahibal-an kung giunsa kini magtigulang sa paglabay sa panahon. Daghang mga taggama ang nagsaad na sa usa ka bag-ong henerasyon nga baterya nga adunay kinabuhi nga "usa ka milyon nga milya" (1.6 milyon nga mga kilometro). Pinauyon kay Elon Musk, ang Tesla nagtrabaho sa usa sa kanila. Ang kompanya nga China nga CATL, nga nagsuplay sa mga produkto sa BMW ug tunga sa dosena nga uban pang mga kompanya, misaad nga ang sunod nga baterya molungtad sa 16 ka tuig, o 2 milyon nga kilometros. Ang General Motors ug ang LG Chem sa Korea naghimo usab usa ka parehas nga proyekto. Ang matag usa sa mga kompanya adunay ilang kaugalingon nga mga solusyon sa teknolohiya nga gusto nila nga sulayan sa tinuud nga kinabuhi. Pananglitan, ang GM mogamit bag-ong mga materyales aron malikayan ang kaumog gikan sa pagsulud sa mga cell sa baterya, nga mao ang panguna nga hinungdan sa pag-scale sa lithium sa cathode. Ang teknolohiya sa CATL nagdugang aluminyo sa nickel-cobalt-manganese anode. Kini dili lamang pagmobu, pagminus sa panginahanglan alang sa kobalt, nga karon mao ang labing mahal sa mga hilaw nga materyales, apan nagdugang usab sa kinabuhi sa baterya. Labing menos kana ang gilauman sa mga inhenyero nga Intsik. Ang mga potensyal nga kliyente nalipay mahibal-an kung ang usa ka ideya naglihok sa praktis.