Wie funktioniert eine Lithium-Ionen-Batterie für ein Elektrofahrzeug?

Nachdem wir in einem anderen Artikel die Arbeit der Bleibatterie gesehen haben, mit der alle Autos ausgestattet sind, schauen wir uns nun das Funktionsprinzip eines Elektrofahrzeugs und insbesondere seine Lithiumbatterie an ...

Князь

Wie bei jeder Art von Batterie bleibt das Prinzip gleich: nämlich durch eine chemische oder gar elektrische Reaktion Energie (hier Strom) zu erzeugen, denn neben Strom steht immer die Chemie. Tatsächlich bestehen die Atome selbst aus Elektrizität: Dies sind die Elektronen, die um den Kern kreisen und die in gewisser Weise die „Hülle“ des Atoms oder sogar seine „Haut“ bilden. Da wir auch wissen, dass freie Elektronen fliegende Hautstücke sind, die ihre Zeit damit verbringen, sich von einem Atom zum anderen zu bewegen (ohne sich daran zu binden), gilt dies nur für leitfähige Materialien (abhängig von der Anzahl der Elektronenschichten und der Anzahl der Elektronen). pro letztem Projektil).

Wir nehmen dann ein "Stück Haut" von Atomen (daher etwas von seiner Elektrizität) durch eine chemische Reaktion, um Elektrizität zu erzeugen.

Wesentliche

Zunächst einmal gibt es zwei Pole (Elektroden), die wir nennen Kathode (+ Terminal: in Lithium-Kobalt-Oxid) und анод (terminal -: Kohlenstoff). Jeder dieser Pole besteht aus einem Material, das Elektronen entweder ablenkt (-) oder anzieht (+). Alles ist überflutet Elektrolyt die eine chemische Reaktion (Materialtransfer von der Anode zur Kathode) durch die Stromerzeugung ermöglicht. Zwischen diesen beiden Elektroden (Anode und Kathode) wird eine Barriere eingefügt, um Kurzschlüsse zu vermeiden.

Bitte beachten Sie, dass der Akku aus mehreren Zellen besteht, die jeweils durch das in den Diagrammen sichtbare gebildet werden. Wenn ich zum Beispiel 2 Zellen von 2 Volt akkumuliere, habe ich nur 4 Volt am Batterieausgang. Um ein Auto mit einem Gewicht von mehreren hundert kg in Bewegung zu setzen, stellen Sie sich vor, wie viele Zellen benötigt werden ...

Was passiert auf der Deponie?

Rechts sind Lithiumatome. Sie werden im Detail dargestellt, wobei das gelbe Herz die Protonen darstellt und das grüne Herz die Elektronen, die sie umkreisen.

Wenn die Batterie vollständig geladen ist, befinden sich alle Lithiumatome auf der Anodenseite (-). Diese Atome bestehen aus einem Kern (bestehend aus mehreren Protonen), der eine positive elektrische Kraft von 3 hat, und Elektronen, die eine negative elektrische Kraft von 3 haben (insgesamt 1, weil 3 X 3 = 1). ... Daher ist das Atom mit 3 positiven und 3 negativen stabil (es zieht keine Elektronen an oder lenkt sie nicht ab).

Wir lösen ein Elektron von Lithium, was sich als nur zwei herausstellt: dann wird es von + angezogen und geht durch die Trennwand.

Wenn ich einen Kontakt zwischen den + und - Anschlüssen herstelle (also wenn ich eine Batterie verwende), bewegen sich die Elektronen entlang des elektrischen Kabels außerhalb der Batterie vom - Anschluss zum + Anschluss. Diese Elektronen stammen jedoch aus den "Haaren" von Lithiumatomen! Im Grunde genommen wird von den 3 herumwirbelnden Elektronen 1 abgerissen und das Atom hat nur noch 2. Plötzlich ist seine elektrische Kraft nicht mehr im Gleichgewicht, was auch eine chemische Reaktion verursacht. Beachten Sie auch, dass das Lithiumatom wird Lithium-Ionen + denn jetzt ist es positiv (3 - 2 = 1 / Der Kern ist 3 wert und die Elektronen sind 2, da wir eines verloren haben. Die Addition ergibt 1, nicht wie zuvor 0. Es ist also nicht mehr neutral).

Die chemische Reaktion, die aus dem Ungleichgewicht resultiert (nach dem Aufbrechen von Elektronen, um Strom zu erzeugen) führt zum Senden Lithium-Ionen + zur Kathode (Klemme +) durch die Wand, die alles isolieren soll. Am Ende landen Elektronen und Ionen + auf der +-Seite.

Am Ende der Reaktion ist die Batterie entladen. Es besteht nun ein Gleichgewicht zwischen den + und - Klemmen, was nun Strom verhindert. Grundsätzlich besteht das Prinzip darin, eine Depression auf chemischer / elektrischer Ebene zu induzieren, um einen elektrischen Strom zu erzeugen. Wir können uns das als Fluss vorstellen, je mehr er geneigt ist, desto wichtiger wird die Intensität des fließenden Wassers. Wenn der Fluss dagegen flach ist, fließt er nicht mehr, was eine leere Batterie bedeutet.

Aufladen?

Das Wiederaufladen besteht darin, den Prozess umzukehren, indem Elektronen in eine Richtung injiziert werden - und mehr durch Absaugen entfernt werden (es ist ein bisschen so, als würde man das Wasser eines Flusses wieder auffüllen, um seinen Fluss wieder zu nutzen). Somit wird alles in der Batterie wieder so hergestellt, wie es vor der Entladung war.

Grundsätzlich nutzen wir beim Entladen eine chemische Reaktion und beim Aufladen geben wir das Original zurück (dafür braucht man aber Energie und damit eine Ladestation).

Tragen?

Lithium-Batterien verschleißen schneller als die guten alten Blei-Säure-Batterien, die seit Jahrhunderten in unseren Autos verwendet werden. Der Elektrolyt neigt wie die Elektroden (Anode und Kathode) zur Zersetzung, aber es sollte auch berücksichtigt werden, dass sich auf den Elektroden eine Ablagerung bildet, die die Übertragung von Ionen von einer Seite auf die andere verringert ... Spezielle Geräte ermöglichen Ihnen Altbatterien durch spezielles Entladen zurückzugewinnen.

Die Anzahl der möglichen Zyklen (Entladung + volle Wiederaufladung) wird auf ca. 1000-1500 geschätzt, so dass bei einer Halbwelle beim Wiederaufladen von 50 auf 100 % statt von 0 auf 100 % kommt. HEIZEN schädigt auch Lithium-Ionen-Akkus stark, die bei zu hohem Stromverbrauch dazu neigen, heiß zu werden.

Siehe auch: Wie kann ich die Batterie in meinem Elektroauto schonen?

Motorleistung und Batterie...

Im Gegensatz zu einer Wärmebildkamera wird die Leistung nicht durch den Kraftstofftank beeinflusst. Wenn Sie einen 400-PS-Motor haben, dann werden Sie mit einem 10-Liter-Tank nicht davon abgehalten, 400 PS zu bekommen, auch wenn es nur für sehr kurze Zeit ist ... Für ein Elektrofahrzeug ist das überhaupt nicht dasselbe! Wenn die Batterie nicht stark genug ist, kann der Motor nicht mit voller Kapazität laufen ... Dies ist bei einigen Modellen der Fall, bei denen der Motor nie an seine Grenzen gebracht werden kann (außer wenn der Besitzer herumfummelt und ein großes Kaliber hinzufügt .) Batterie!).

Jetzt finden wir es heraus: So funktioniert der ELEKTROMOTOR

Alle Kommentare und Reaktionen

Dernier Kommentar gepostet:

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

sehr gute Arbeit

Il J. 1 Reaktion(en) auf diesen Kommentar:

• Administrator SEITENADMINISTRATOR (2021-03-03 17:03:50): Dieser Kommentar ist noch besser 😉

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