Попытки создания химического источника тока с применением лития начались еще в начале прошлого столетия. Выбор этого щелочного металла не случаен — он химически очень активен. Однако его высокая реакционная способность имеет и обратную сторону. В 70-80-е годы литий-ионные аккумуляторы являлись достаточно опасными изделиями. Бурная реакция лития с электролитом очень часто приводила к взрыву аккумулятора, а из-за взаимодействия дендритов лития с электродом противоположного знака случались короткие замыкания и быстрый нагрев батареи.
Прогресс электронной промышленности вызвал потребность в энергоемких, легких и быстро перезаряжающихся источниках тока. На возрастающий спрос первой среагировала компания Sony, представив в 1991 году литий-ионный аккумулятор, в котором металлический литий — основная причина взрывов, был заменен ионной формой, более безопасной и эффективной. Положительный электрод первой литий-ионной батареи был создан на основе кобальтата лития, а в качестве отрицательной пластины использовался кокс — углерод, получаемый в процессе термической обработки угля. В дальнейшем кокс был заменен на графит.
Безусловно, для массового коммерческого использования потребовался соответствующий уровень защиты литий-ионных аккумуляторов. Вопросам безопасности и хранения производители уделяли особое внимание. Сегодня все без исключения Li-ion аккумуляторы имеют защиту в виде двухслойного сепаратора, исключающего риск внутреннего короткого замыкания. В схеме защиты современной литий-ионной батареи на полевом транзисторе используется ключ, который при достижении напряжения 4.3 В прерывает процесс заряда. Кроме того, большинство Li-ion аккумуляторов имеют специальный термопредохранитель, разрывающий цепь при нагреве батареи до 90 С.
Первоначально Li-ion батареи находили широкое применение лишь в компактных устройствах, таких как сотовые телефоны, цифровые фотоаппараты, камеры и ноутбуки. Но с недавнего времени литий-ионными аккумуляторами заинтересовались авто производители. Современные li-ion обладают высокими удельными характеристиками: 100-180 Вт*ч/кг и 250-400 Вт*ч/л. Рабочее напряжение может составлять 3,5-3,7 В. Именно поэтому Li-ion батареи считаются лучшей альтернативой никель-металлогидридным. Сегодня литий-ионный аккумулятор может обеспечить электромобилю средний запас хода 150-250 километров, с числом циклов разряда/заряда от 500 до 1500.
Стоимость производства аккумуляторов варьируется от 400 до 800 долларов за 1 кВт*ч, однако компания Panasonic специально для Tesla Motors делает компактные батареи, стоимостью всего 200 долларов за кВт*ч. Это все ещё дорого, и многие специалисты отмечают, что из-за специфики производства лития снижение цен на классические литий-ионные батареи ждать не приходится. Есть и другое мнение.
Полимерные литий-ионные аккумуляторы — это эволюция традиционных химических источников тока, новое поколение батарей на основе лития. Здесь анод разделен с катодом посредством полиакрилонитрила — композитного материала, содержащего литиевую соль. При одинаковой удельной плотности Li-ion-pol аккумуляторы способны хранить на 20-25% больше энергии, чем аналогичные литий-ионные. Кроме того, при незначительной разнице себестоимости производства литий-полимерный аккумулятор превосходит обычные батареи в легкости и экологичности.
При всех своих положительных свойствах Li-ion батареи имеют и отрицательные стороны. Вот основные:
У литий-инного аккумулятора ограниченный потенциал, который современная наука пока ещё не достигла. Поиски наилучшего материала для катода привели к появлению целого семейства химических источников тока на основе лития, различающихся друг от друга энергоёмкостью и параметрами режимов разряда/заряда. Работа над созданием идеального аккумулятора продолжается.
О том, насколько внушительным и представительным является BMW X5 eDrive 2015 можно и не говорить лишних слов, потому как этот…
Долго ходила молва об этом автомобиле. Ходила и раз за разом обрастала все новыми и новыми слухами. Конечно же, всех…
Предположительно к осени 2015 года, компания Audi планирует выпустить в свет новый внедорожник Ауди Q8. Об этом заявил технический директор…
Мы уже успели рассказать вам о том, что японский автомобильный концерн Хонда готовится оснастить свои модели новыми двигателями с системой…
Не так давно мы писали о том, что в Интернет попали фотографии автомобиля Subaru WRX 2015 модельного года. Некто инкогнито…
Наравне с другими не менее выдающимися видами спорта, хоккей является самым, что ни на есть популярным занятием, и его поклонников…
Комментарии
Здравствуйте. Один из самых сложных технологических вопросов автомобилестроения , как впрочем и электромобилестроения, - повышение общего К.П.Д. Предлагаю революционную идею повышения К.П.Д. Что делает аккумулятор в авто? Просто добавляет вес. Если ввести его конструкционно в качестве элемента маховика двухроторного электродвигателя, можно добиться существенно прироста. Плюс избавиться от силовых кабелей (лишний вес), вращающихся силовых контактов - щеток (надёжность), и возможно от коробки передач, поскольку данная конструкция позволит получать довольно постоянный момент вращения в диапазоне от 10 до 2000 об/мин. А центральное расположение двигателя упростит систему полного привода, увеличит устойчивость, за счёт эффекта гороскопа. А управление частотой вращения и мощностью на валу станет дистанционным. Подробности конструкции пока держу в секрете. Вопросы по e-mail. .
Добрый день, здесь помогут http://electrotransport.ru
У меня не плучилось зайти на форум, Я хочу переделать Москвич на электромосквич, откуда могу собрать информацию об электромобилях? Помогите пожалуйста.
Все зависит от "донара", то есть какую именно машину вы хотите переделать. Вообще рекомендую посетить этот форум http://electroauto.ru/forum задайте вопрос в нужной ветке и вам помогут. Что касается комплектующих, в разделе "друзья" есть ссылка магазина ЭКО-МОТОРС, там все что нужно для электромобиля можно заказать.
Skolko stoit batareya dlia elektromobila? i skolko stoit dvigatel dlia elektromobila?Odnim slovom gde i kak mojno kupit polnuyu komplektaciu i za skolko? Xochu obichniy avtomobil peredelat na elektromobil.
Да, низкая морозоустойчивость - еще одна проблема li-ion. Спасибо за дополнение. В будущем планируется серия статей про семейство литиевых батарей, там мы шире рассмотрим виды, недостатки и примеры, в которых инженерам все-таки удалось избавиться от некоторых "болезней" АКБ.
еще один недостаток таких батарей, чем ниже температура окружающей среды, тем быстрее они разряжаются (быстрее батарей других типов)