Видове батерии, техните предимства и слабости
Хибриди, plug-in хибриди и електрически автомобили: Кои батерии са най-подходящи за тях
Само преди 10-12 години не бихме могли да говорим за такава тема като използването на различни видове батерии в хибридни, вградени хибридни и електрически автомобили по една проста причина, те практически не съществуват в природата и работни копия може да се преброи по старомоден начин, на пръстите на двете ръце.
Сега сме през 2016 година. А около нас в градовете има много хибридни автомобили, има плъгин хибридни варианти и дори изцяло електрически автомобили. Почти всички основни играчи от автомобилната индустрия се развиват или вече са представили своите видове „зелени“ автомобили на бъдещето. Какво да кажа, дори някои от най-бързите състезателни коли в света от Ferrari, Porsche и McLaren станаха хибридни, така че хората вече няма да ви гледат като странен хипи, когато споменете думите "хибрид" или "електрическа кола".
Също така вече има доста голям брой електрически автомобили, които се захранват частично или изцяло от електричество, което съответно се взема от батериите на борда на превозното средство. Основните параметри, които със сигурност включват максималното разстояние, което електрическата кола може да измине с едно зареждане и скоростта на зареждане на батериите, зависят от вида на използваните батерии. Ето защо сметнахме за важно да опишем общите предимства и проблеми на основните видове батерии днес.
Двата най-продавани електрически автомобила в света са Nissan Leaf, с около четвърт милион продадени бройки през 2015 г., последван от Tesla Model S, който отчита продажби от около 100 000 бройки. Случайност или не, Leaf и Model S работят на един и същи тип литиево-йонни (Li-Ion) батерии, така че ще започнем с тях.
Литиево-йонни (Li-Ion) батерии
Първоначално се използва за захранване на преносими устройства за битова електроника. През последното десетилетие литиево-йонните батерии постоянно се развиват в автомобилната посока, така че повечето модерни (произведени през 2015-2016 г.) и предстоящи хибриди или изцяло електрически превозни средства ги използват в своята верига.
Катодите LiCoO2 също имат някои сериозни недостатъци, те са по-податливи на т. Нар. „Термично избягване“, което се инициира по време на презареждане или работа с висока температура. С други думи, те могат буквално да експлодират, когато не са експлоатирани правилно или са под силен стрес. Може би поради тази причина в автомобилната индустрия не всички производители се занимават с тях.
За по-енергоемки приложения в устройства като електрически инструменти, медицинска техника и преди всичко автомобили има литиево-йонни батерии, направени на базата на литиев железен фосфат (LiFePO4), литиево-манганов оксид (LMO) и никел-литиев манганов кобалтов оксид (NMC) ... Всички те имат малко по-ниска енергийна плътност от LiCoO2, но също така и по-добри по отношение на безопасността и по-дългия живот.
Повечето съвременни хибридни и електрически превозни средства използват NMC литиево-йонни батерии.
Най-голямото предимство на Li-Ion батериите е по-добро съотношение енергия-тегло, по-бързо зареждане и практически никакъв ефект на паметта.
Високата специфична енергия означава, че тези батерии могат да тежат по-малко. Този нюанс очевидно ги прави по-подходящи за използване в автомобили, тъй като по-малкото тегло увеличава обхвата на зареждане и производителността, като същевременно дава на колата по-добро управление.
Скоростта на зареждане на батерията е относително нещо. В реалния живот няма да видите разлики между съществуващите (използвани) батерийни системи.
Изглежда, че литиево-йонните батерии са страдали най-малко от проблеми с ефекта на паметта. Накратко, някои видове батерии постепенно ще намаляват своя максимален енергиен капацитет с всеки цикъл на зареждане-разреждане. Това обикновено се случва, когато те са многократно заредени след частично разреждане.