Codwch gerbydau trydan mewn 10 munud. a bywyd batri hirach diolch i ... gwresogi. Roedd gan Tesla am ddwy flynedd, bellach gwyddonwyr a'i dyfeisiodd

Credir bod celloedd lithiwm-ion modern yn perfformio orau ar dymheredd yr ystafell, gan eu bod yn darparu cyfaddawd rhesymol rhwng cyflymder gwefru a diraddio celloedd. Fodd bynnag, mae'n ymddangos bod eu cynhesu cyn codi tâl yn caniatáu ichi gynyddu'r pŵer codi tâl ac nad yw'n effeithio'n sylweddol ar ddefnydd y batri.

Tabl cynnwys

• Mecanwaith gan Tesla gydag ymchwil wyddonol
  • Y broblem fwyaf gyda chelloedd lithiwm-ion yw'r lithiwm sydd wedi'i ddal. Naill ai mewn SEI neu graffit. A hyd yn oed llai o lithiwm = llai o gapasiti
  • Tymheredd uwch am gyfnod byr = gwefru'n ddiogel gyda llawer mwy o bwer
  • Canlyniadau? Ar flaenau eich bysedd: codi tâl 200-500 kW a 20-50 mlynedd o fywyd batri

Ychwanegodd Tesla fecanwaith cyn-gynhesu batri i'w gerbydau yn 2017. ar dymheredd isel. Tybiwyd y byddai hyn yn cynyddu'r ystod hedfan yn y gaeaf ac yn cyflymu gwefru yn ystod tywydd oer. Fodd bynnag, nid oedd gwresogi ac oeri ynddo'i hun yn ddarganfyddiad arbennig, mae llawer o weithgynhyrchwyr yn defnyddio celloedd wedi'u hoeri / cynhesu neu becynnau batri cyflawn.

> Sut mae batris mewn cerbydau trydan yn cael eu hoeri? [RHESTR MODEL]

Trodd yr allwedd allan Gwresogi mewn ffordd sy'n cyflymu'r broses codi tâl heb niweidio'r celloedd.... Mae'n ymddangos ar ôl y diweddariad y daeth yn amlwg beth ddylai'r tymheredd fod er mwyn lleihau'r amser segur ar y gwefrydd. Mae nodwedd cyn-gynhesu'r batri cyn cysylltu â'r Supercharger (cyn-gynhesu yn y pen draw yn 2019: cynhesu'r batri ar y ffordd) wedi'i chynnwys yn barhaol yn y meddalwedd ers i'r Supercharger v3 gael ei dangos am y tro cyntaf ym mis Mawrth 2019:

> Tesla Supercharger V3: Amrediad 270 munud o bron i 10 km, pŵer gwefru 250 kW, ceblau wedi'u hoeri â hylif [diweddariad]

Profodd gwyddonwyr yn y Ganolfan Moduron Electrocemegol ym Mhrifysgol Penn State fod Tesla yn iawn. Ac mae hynny'n golygu mae ceir trydan yn cael eu gwefru mewn 10 munud z gyda chynhwysedd o gannoedd o gilowat i peidiwch â phoeni am ddiraddio capasiti batri am ddegawdau, nes bod y tymheredd y mae'r celloedd yn cael ei gynhesu iddo yn cael ei ddewis yn union.

Ond gadewch i ni ddechrau o'r cychwyn cyntaf:

Y broblem fwyaf gyda chelloedd lithiwm-ion yw'r lithiwm sydd wedi'i ddal. Naill ai mewn SEI neu graffit. A hyd yn oed llai o lithiwm = llai o gapasiti

Derbynnir yn gyffredinol bod y tymheredd gweithredu gorau posibl ar gyfer celloedd lithiwm-ion yw tymheredd ystafell... Felly, mae mecanweithiau oeri gweithredol y batri yn sicrhau nad yw'r celloedd yn gorboethi gormod (wedi'r cyfan, nid yw bob amser yn bosibl cadw'r 20 gradd enwol Celsius).

Mae tymheredd yr ystafell yn caniatáu ichi atal twf yr haen goddefol - ffracsiwn solidified yr electrolyte, sy'n cronni ar yr electrod ac yn rhwymo ïonau lithiwm; SEI - a charcharu ïonau lithiwm mewn electrod graffit. Mae cynnydd mewn tymheredd yn golygu bod y ddwy broses yn cael eu cyflymu. Gallwch weld hyn ar ôl profion cychwynnol.

> Mae anghydfod yn erbyn Tesla yn yr Almaen. Ar gyfer "Autopilot", "Gyrru Ymreolaethol Llawn"

Mae gwyddonwyr yn y Ganolfan Moduron Electrocemegol wedi gwirio hynny Mae celloedd lithiwm-ion a ddefnyddir mewn cerbydau trydan yn dal tua 50 gwefr yn unig ar 6 ° C. (h.y. 6 gwaith yn fwy na chynhwysedd y gell, er enghraifft, mae cell 0,2 kWh yn cael ei gwefru â ffynhonnell 1,2 kW, ac ati).

Er cymhariaeth, yr un dolenni:

• roeddent yn hawdd eu cyrraedd 2 arwystl ar 500C (ar gyfer car gyda batri 40 kWh mae'n 40 kW, ar gyfer car gyda batri 80 kWh mae'n 80 kW, ac ati),
• roeddent eisoes yn para dim ond 200 o daliadau ar 4C.

Ar yr un pryd, wrth “wrthsefyll” rydym yn golygu colli 20 y cant o'r pŵer gwreiddiol, oherwydd dyma sut mae'r term yn cael ei ddeall yn y diwydiant modurol.

Mae ymchwilwyr ar gelloedd lithiwm-ion wedi ceisio datrys y broblem hon ers blynyddoedd trwy newid cyfansoddiad electrolytau neu drwy orchuddio'r electrodau â deunyddiau amrywiol i atal trapio ïonau lithiwm. Oherwydd mai'r ïonau lithiwm sy'n symud yn y batri sy'n gyfrifol am ei allu.

> Mae Renault-Nissan yn buddsoddi yn Enevate: "Codi tâl ar y batri mewn 5 munud"

Yn eithaf annisgwyl, fe ddaeth yn amlwg y gellir datrys y broblem yn llawer haws. Mae'n ddigon i gynhesu'r gell i leihau'n sylweddol y broblem o ddal ïonau lithiwm. Yn anffodus, achosodd y tymheredd uwch ostyngiad yng ngallu'r celloedd beth bynnag: pan oedd y crynhoad o lithiwm yn yr electrod yn gyfyngedig, ni ddatryswyd problem tyfiant yr haen pasio (SEI).

Nid gyda ffon, ond gyda ffon.

Tymheredd uwch ar gyfer amser byr = codi tâl diogel gyda llawer mwy o bwer

Fodd bynnag, llwyddodd gwyddonwyr o'r ganolfan ymchwil honno i ddod o hyd i dir canol. Roedden nhw'n ei alw Dull modiwleiddio tymheredd anghymesur... Maen nhw'n cynhesu'r elfen am 30 eiliad i 48 gradd Celsius, ac yna'n ei wefru am 10 munud fel bod y system yn gweithio o'r diwedd a'r tymheredd yn gostwng.

Pam mai dim ond 10 munud y mae'n ei gymryd i godi tâl? Wel, ar 6 C, mae hyn yn ddigon o amser i wefru'r batri i 80 y cant o'i allu. Mae 6 C yn golygu cyflenwad pŵer:

• 240 kW ar gyfer Nissan Leaf II
• 400 kW ar gyfer Hyundai Kona Electric 64 kWh,
• 480 kW ar gyfer Model 3 Tesla.

Pan godir ef o 0 i 80 y cant, mae'r pŵer uchel hwn yn gofyn am 10 munud o amser segur gwefrydd. Fodd bynnag, os yw'r gyfradd rhyddhau batri yn is (10 y cant, 15 y cant, ...), mae'r broses ailgyflenwi ynni yn cymryd hyd yn oed llai na 10 munud!

Dim ond sicrhau nad yw tymheredd y batri yn codi uwchlaw 50 gradd y dywed mecanwaith oeri’r batri (dywed yr ymchwilwyr 53 gradd Celsius) i gyfyngu ar y gyfradd y mae’r haen passivation yn cronni arni. Ar yr un pryd, mae'r amser codi tâl byr yn ei gwneud hi'n bosibl byrhau'r cyfnod twf.

Canlyniadau? Ar flaenau eich bysedd: codi tâl 200-500 kW a 20-50 mlynedd o fywyd batri

Roedd y gwyddonwyr yn gallu profi bod celloedd NMC622 sy'n cael eu trin yn y modd hwn yn gallu gwrthsefyll 1 gwefr gyda phŵer o 700 C a cholli hyd at 6 y cant o gapasiti. Nid yw 20 tâl yn drawiadol iawn, ond os ydym yn gyrru 1 km y flwyddyn a bod gan y batri gapasiti o 700 kWh, dyma Mae'r canlyniad yn cael ei drawsnewid yn 23 mlynedd o weithredu.

Rydym yn ychwanegu bod y batris a'r ystod o gerbydau trydan yn tyfu, ac mae'r Pwyliaid fel arfer yn teithio llai nag 20 80 cilomedr y flwyddyn, sy'n golygu y dylai gallu'r batri ostwng i 30 y cant mewn tua 50 i XNUMX mlynedd.

> Yma! Y cerbyd trydan cyntaf gydag ystod wirioneddol o 600 km yw Ystod Hir Model S Tesla.

Warto poczytać: modiwleiddio tymheredd anghymesur ar gyfer gwefru batris lithiwm-ion yn gyflym iawn

Llun agoriadol: electroplatio (cotio lithiwm) yr electrod yn dibynnu ar dymheredd y gell (c) Canolfan y modur electrocemegol

Efallai y bydd hyn o ddiddordeb i chi: