Si funksionon një bateri litium -jon për një makinë elektrike?

Duke parë në një artikull tjetër punën e baterisë së plumbit me të cilën janë të pajisura të gjitha makinat, tani le të shohim parimin e funksionimit të një automjeti elektrik dhe veçanërisht baterinë e tij litium ...

Princi

Si me çdo lloj baterie, parimi mbetet i njëjtë: domethënë, të prodhohet energji (këtu elektriciteti) si rezultat i një reaksioni kimik apo edhe elektrik, sepse kimia është gjithmonë pranë elektricitetit. Në fakt, vetë atomet përbëhen nga elektriciteti: këto janë elektronet që rrotullohen rreth bërthamës dhe të cilat në një farë mënyre formojnë "predhën" e atomit, apo edhe "lëkurën" e tij. Duke ditur gjithashtu se elektronet e lira janë copa lëkure fluturuese që kalojnë kohën e tyre duke lëvizur nga një atom në tjetrin (pa u lidhur me të), kjo është vetëm në rastin e materialeve përçuese (varet nga numri i shtresave të elektroneve dhe numri i elektroneve për predhën e fundit).

Ne pastaj marrim një "copë lëkure" nga atomet (pra një pjesë e energjisë elektrike të saj) përmes një reaksioni kimik për të prodhuar energji elektrike.

bazat

Para së gjithash, ka dy pole (elektroda) të cilat ne i quajmë katodë (+ terminali: në oksid litium-kobalt) dhe anode (terminali -: karboni). Secili nga këto pole është bërë nga materiali që ose devijon elektronet (-) ose tërheq (+). Gjithçka është përmbytur elektrolit i cili do të bëjë të mundur një reaksion kimik (transferimi i materialit nga anoda në katodë) si rezultat i prodhimit të energjisë elektrike. Një pengesë futet midis këtyre dy elektrodave (anodës dhe katodës) për të shmangur qarqet e shkurtra.

Ju lutemi vini re se bateria përbëhet nga disa qeliza, secila prej të cilave formohet nga ajo që është e dukshme në diagrame. Nëse, për shembull, grumbulloj 2 qeliza prej 2 volt, do të kem vetëm 4 volt në daljen e baterisë. Për të vënë në lëvizje një makinë që peshon disa qindra kg, imagjinoni sa qeliza nevojiten ...

Çfarë po ndodh në landfill?

Në të djathtë janë atomet e litiumit. Ato janë paraqitur në detaje, me zemrën e verdhë që përfaqëson protonet dhe zemrën e gjelbër që përfaqëson elektronet rreth tyre.

Kur bateria është plotësisht e ngarkuar, të gjithë atomet e litiumit janë në anodën (-). Këto atome përbëhen nga një bërthamë (e përbërë nga disa protone), e cila ka një forcë elektrike pozitive prej 3, dhe elektrone, për të pasur një forcë elektrike negative prej 3 (1 në total, sepse 3 X 3 = 1). ... Prandaj, atomi është i qëndrueshëm me 3 pozitiv dhe 3 negativ (nuk tërheq ose devijon elektrone).

Ne shkëpusim një elektron nga litiumi, i cili rezulton të jetë me vetëm dy: atëherë ai tërhiqet nga + dhe kalon nëpër ndarje.

Kur bëj kontakt midis terminaleve + dhe - (pra kur përdor një bateri), elektronet do të lëvizin nga terminali - në terminalin + përgjatë telit elektrik jashtë baterisë. Megjithatë, këto elektrone vijnë nga "flokët" e atomeve të litiumit! Në thelb, nga 3 elektrone që rrotullohen rreth e rrotull, 1 shkëputet dhe atomit i kanë mbetur vetëm 2. Papritur, forca e tij elektrike nuk është më e balancuar, gjë që shkakton gjithashtu një reaksion kimik. Vini re gjithashtu se atomi i litiumit bëhet jon litiumi + sepse tani është pozitive (3 - 2 = 1 / Bërthama vlen 3 dhe elektronet janë 2, pasi kemi humbur një. Shtimi jep 1, jo 0 si më parë. Pra, nuk është më neutrale).

Reaksioni kimik që rezulton nga çekuilibri (pas thyerjes së elektroneve për të gjeneruar rrymë) do të rezultojë në dërgimin jon litium + në katodë (terminali +) përmes murit të krijuar për të izoluar gjithçka. Në fund, elektronet dhe jonet + përfundojnë në anën +.

Në fund të reagimit, bateria shkarkohet. Tani ekziston një ekuilibër midis terminaleve + dhe -, i cili tani parandalon energjinë elektrike. Në thelb, parimi është të nxisni depresion në një nivel kimik / elektrik në mënyrë që të krijohet një rrymë elektrike. Ne mund ta mendojmë këtë si një lumë, sa më shumë të pjerrët, aq më i rëndësishëm do të jetë intensiteti i ujit që rrjedh. Nga ana tjetër, nëse lumi është i sheshtë, ai nuk do të rrjedhë më, që do të thotë një bateri e vdekur.

Rimbushje?

Rimbushja konsiston në përmbysjen e procesit duke injektuar elektrone në një drejtim - dhe duke hequr më shumë me thithje (është pak si të rimbushni ujin e një lumi për të përdorur përsëri rrjedhën e tij). Kështu, gjithçka në bateri rikthehet siç ishte para shkarkimit.

Në thelb, kur shkarkojmë, ne përdorim një reaksion kimik, dhe kur rimbushemi, ne i kthejmë gjërat origjinale (por për këtë keni nevojë për energji dhe për këtë arsye një stacion karikimi).

Vesh?

Bateritë e litiumit konsumohen më shpejt se bateritë e vjetra të mira të acidit të plumbit që janë përdorur në makinat tona për shekuj me radhë. Elektroliti tenton të dekompozohet, si elektrodat (anoda dhe katoda), por gjithashtu duhet të merret parasysh që në elektroda formohet një depozitë, e cila zvogëlon transferimin e joneve nga njëra anë në tjetrën ... Pajisjet speciale ju lejojnë për të rikuperuar bateritë e përdorura duke i shkarkuar ato në një mënyrë të veçantë.

Numri i cikleve të mundshme (shkarkimi + rimbushje e plotë) llogaritet në rreth 1000-1500, kështu që me një gjysmë cikle kur rikarikohet nga 50 në 100% në vend të 0 në 100%. Ngrohja gjithashtu dëmton rëndë bateritë litium-jon, të cilat priren të nxehen kur konsumojnë shumë energji.

Shihni gjithashtu: Si të kurseni baterinë në makinën time elektrike?

Fuqia e motorit dhe bateria ...

Ndryshe nga një imazh termik, fuqia nuk ndikohet nga rezervuari i karburantit. Nëse keni një motor 400 kf, atëherë të keni një rezervuar 10 litra nuk do t'ju ndalojë të merrni 400 kf, edhe nëse është për një kohë shumë të shkurtër ... Për një makinë elektrike, kjo nuk është aspak e njëjtë! Nëse bateria nuk është mjaft e fuqishme, motori nuk do të jetë në gjendje të funksionojë me kapacitet të plotë ... Ky është rasti me disa modele ku motori nuk mund të shtyhet kurrë në kufirin e tij (përveç nëse pronari ngatërrohet dhe shton një bateri të kalibrit të madh !).

Tani le të zbulojmë: si funksionon MOTORI ELEKTRIK

Të gjitha komentet dhe reagimet

dernier komenti i postuar:

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

pune shume e mire

Il I. 1 reagimi (et) ndaj këtij komenti:

• administrator ADMINISTRATORI I SITIT (2021-03-03 17:03:50): Ky koment është edhe më i mirë

(Postimi juaj do të jetë i dukshëm nën komentin pas verifikimit)

Shkruaj një koment

Si ndiheni për shifrat e konsumit të deklaruara nga prodhuesit?