Sut mae batri ïon lithiwm ar gyfer cerbyd trydan yn gweithio?

Ar ôl gweld mewn erthygl arall waith y batri plwm y mae pob car wedi'i gyfarparu ag ef, gadewch i ni nawr edrych ar egwyddor gweithredu cerbyd trydan ac yn enwedig ei batri lithiwm ...

Tywysog

Fel gydag unrhyw fath o batri, mae'r egwyddor yn aros yr un fath: sef, i gynhyrchu ynni (yma trydan) o ganlyniad i adwaith cemegol neu drydanol hyd yn oed, gan fod cemeg bob amser wrth ymyl trydan. Mewn gwirionedd, mae’r atomau eu hunain wedi’u gwneud o drydan: dyma’r electronau sy’n troi o amgylch y niwclews ac sydd mewn rhyw ffordd yn ffurfio “cragen” yr atom, neu hyd yn oed ei “groen”. Gan wybod hefyd bod electronau rhydd yn ddarnau hedfan o groen sy'n treulio eu hamser yn symud o un atom i'r llall (heb ei gysylltu ag ef), dim ond yn achos deunyddiau dargludol y mae hyn (yn dibynnu ar nifer yr haenau o electronau a nifer yr electronau fesul tafluniad diwethaf).

Yna rydyn ni'n cymryd “darn o groen” o atomau (dyna beth o'i drydan) trwy adwaith cemegol i gynhyrchu trydan.

y pethau sylfaenol

Yn gyntaf oll, mae dau begwn (electrodau) rydyn ni'n eu galw catod (+ terfynell: mewn ocsid lithiwm-cobalt) a anod (terfynell -: carbon). Mae pob un o'r polion hyn wedi'u gwneud o ddeunydd sydd naill ai'n twyllo electronau (-) neu'n denu (+). Mae popeth dan ddŵr electrolyt a fydd yn galluogi adwaith cemegol (trosglwyddo deunydd o'r anod i'r catod) o ganlyniad i gynhyrchu trydan. Mewnosodir rhwystr rhwng y ddau electrod hyn (anod a chatod) i osgoi cylchedau byr.

Sylwch fod y batri yn cynnwys sawl cell, y mae pob un yn cael ei ffurfio gan yr hyn sy'n weladwy yn y diagramau. Er enghraifft, os byddaf yn cronni 2 gell o 2 folt, dim ond 4 folt fydd gennyf wrth allbwn y batri. I osod car sy'n pwyso cannoedd o kg, dychmygwch faint o gelloedd sydd eu hangen ...

Beth sy'n digwydd yn y safle tirlenwi?

Ar y dde mae atomau lithiwm. Fe'u cyflwynir yn fanwl, gyda'r galon felen yn cynrychioli'r protonau a'r galon werdd yn cynrychioli'r electronau y maent yn eu cylchdroi.

Pan fydd y batri wedi'i wefru'n llawn, mae'r holl atomau lithiwm ar ochr yr anod (-). Mae'r atomau hyn yn cynnwys niwclews (sy'n cynnwys sawl proton), sydd â grym trydanol positif o 3, ac electronau, i fod â grym trydanol negyddol o 3 (1 i gyd, oherwydd 3 X 3 = 1). ... Felly, mae'r atom yn sefydlog gyda 3 positif a 3 negyddol (nid yw'n denu nac yn twyllo electronau).

Rydym yn datgysylltu electron o lithiwm, sy'n troi allan i fod gyda dau yn unig: yna mae'n cael ei ddenu i + ac yn mynd trwy'r rhaniad.

Pan fyddaf yn cysylltu'r terfynellau + a - (felly pan fyddaf yn defnyddio batri), bydd yr electronau'n symud o'r derfynell - i'r derfynell + ar hyd y wifren drydan y tu allan i'r batri. Fodd bynnag, mae'r electronau hyn yn dod o "wallt" atomau lithiwm! Yn y bôn, allan o'r 3 electron sy'n troelli o gwmpas, mae 1 yn cael ei rwygo i ffwrdd a dim ond 2 ar ôl sydd gan yr atom. Yn sydyn, nid yw ei rym trydanol bellach yn gytbwys, sydd hefyd yn achosi adwaith cemegol. Sylwch hefyd fod yr atom lithiwm yn dod lithiwm ïonig + oherwydd nawr mae'n bositif (3 - 2 = 1 / Mae'r niwclews yn werth 3 a'r electronau yn 2, ers i ni golli un. Mae adio yn rhoi 1, nid 0 fel o'r blaen. Felly nid yw'n niwtral bellach).

Bydd yr adwaith cemegol sy'n deillio o'r anghydbwysedd (ar ôl torri electronau i gael cerrynt) yn arwain at anfon ïon lithiwm + i'r catod (terfynell +) trwy'r wal a ddyluniwyd i ynysu popeth. Yn y diwedd, mae electronau ac ïonau + yn gorffen ar yr ochr +.

Ar ddiwedd yr adwaith, mae'r batri yn cael ei ollwng. Bellach mae cydbwysedd rhwng y terfynellau + a -, sydd bellach yn atal trydan. Yn y bôn, yr egwyddor yw cymell iselder ar lefel gemegol / drydanol er mwyn creu cerrynt trydanol. Gallwn feddwl am hyn fel afon, po fwyaf y mae'n goleddu, y pwysicaf fydd dwyster y dŵr sy'n llifo. Ar y llaw arall, os yw'r afon yn wastad, ni fydd yn llifo mwyach, sy'n golygu batri marw.

Ad-daliad?

Mae ailwefru yn cynnwys gwrthdroi'r broses trwy chwistrellu electronau i gyfeiriad - a thynnu mwy trwy sugno (mae ychydig fel ailgyflenwi dŵr afon i ddefnyddio ei llif eto). Felly, mae popeth yn y batri yn cael ei adfer fel yr oedd cyn iddo gael ei ryddhau.

Yn y bôn, pan rydyn ni'n rhyddhau, rydyn ni'n defnyddio adwaith cemegol, a phan rydyn ni'n ail-wefru, rydyn ni'n dychwelyd y pethau gwreiddiol (ond ar gyfer hynny mae angen egni arnoch chi ac felly gorsaf wefru).

Gwisgo?

Mae batris lithiwm yn gwisgo allan yn gyflymach na'r hen fatris asid plwm da sydd wedi cael eu defnyddio yn ein ceir ers canrifoedd. Mae gan yr electrolyt duedd i bydru, fel yr electrodau (anod a chatod), ond dylid hefyd ystyried bod blaendal yn ffurfio ar yr electrodau, sy'n lleihau trosglwyddiad ïonau o un ochr i'r llall ... Dyfeisiau arbennig eich galluogi i adfer batris a ddefnyddir trwy eu gollwng mewn ffordd arbennig.

Amcangyfrifir bod tua 1000-1500 o feiciau posibl (rhyddhau + ail-lenwi llawn), felly gyda hanner cylch wrth ail-wefru o 50 i 100% yn lle 0 i 100%. Mae GWRES hefyd yn niweidio batris lithiwm-ion yn ddifrifol, sy'n tueddu i boethi pan fyddant yn tynnu gormod o bwer.

Gweler hefyd: Sut mae achub y batri yn fy nghar trydan?

Pwer injan a batri ...

Yn wahanol i ddelweddwr thermol, nid yw'r tanc tanwydd yn effeithio ar bŵer. Os oes gennych injan 400 hp, yna ni fydd cael tanc 10 litr yn eich atal rhag cael 400 hp, hyd yn oed os yw am gyfnod byr iawn ... Ar gyfer cerbyd trydan, nid yw hyn yr un peth o gwbl! Os nad yw'r batri yn ddigon pwerus, ni fydd yr injan yn gallu rhedeg hyd eithaf ei allu ... Mae hyn yn wir gyda rhai modelau lle na ellir byth gwthio'r injan i'w therfyn (oni bai bod y perchennog yn ffidlan o gwmpas ac yn ychwanegu safon fawr batri!).

Nawr, gadewch i ni ddarganfod: sut mae'r MOTOR ELECTRIC yn gweithio

Pob sylw ac ymateb

ddiwethaf sylw wedi'i bostio:

mao (Dyddiad: 2021, 03:03:15)

gwaith da iawn

Il J. 1 ymateb (au) i'r sylw hwn:

• Gweinyddiaeth GWEINYDDWR SAFLE (2021-03-03 17:03:50): Mae'r sylw hwn hyd yn oed yn well 😉

(Bydd eich post yn weladwy o dan y sylw ar ôl dilysu)

Ysgrifennwch sylw

Sut ydych chi'n teimlo am y ffigurau defnydd a ddatganwyd gan wneuthurwyr?