Сада када ЕВ преузимају наше путеве, све више људи постаје заинтересовано за технологију која стоји иза ових возила. ЕВ имају мноштво узбудљиве технологије. У данашњим електричним возилима можете пронаћи све, од регенеративних кочница до напредног брзог пуњења.
Али, осим електричних мотора, најважнија компонента у ЕВ-у је његова батерија. Литијумска батерија у већини ЕВ је такође један од најконтроверзнијих делова електричног возила. Читајте даље да бисте открили како литијум-јонске батерије у електричним возилима помажу да напредују ове напредне машине.
Зашто су литијум-јонске батерије важне?
Литијум-јонске батерије су срж револуције електричних возила. Ове батерије нуде велику густину енергије, посебно у поређењу са оловно-киселинске батерије, који су много тежи ако желите да добијете упоредив капацитет. Литијум-јонске батерије су такође идеалне за употребу у електричним возилима јер се могу више пута пунити, што је неопходан за употребу у електричним возилима која захтевају опсежне циклусе пуњења/пуњења током свог радног века. Други разлог због којег су литијум-јонске батерије свуда у вестима јесте утицај на животну средину који ове батерије изазивају.
Током животног века ЕВ-а, због нулте емисије издувних гасова, ЕВ-ови су веома чисти. Али, почетни утицај рударења на материјале који улазе у литијум-јонску батерију ЕВ је скуп за животну средину. Не само ово, већ многи људи брину о условима са којима се многи радници у овим рудницима свакодневно суочавају. Због тога је рециклирање ових материјала велики приоритет за многе аутомобилске компаније које су активно укључене у производњу електричних возила.
Шта је литијум-јонска батерија?
Литијум-јонска батерија садржи ћелије које садрже позитивну катоду и негативну аноду. Постоји и електролит који раздваја ова два слоја, а кроз хемијске реакције које ослобађају електроне, батерија може да обезбеди електричну енергију за све са чиме је повезана. Количина ћелија одређује капацитет батерије, мерен у кВх. У случају литијум-јонске батерије, литијум је једна од најважнијих компоненти садржаних у батерији, а то је зато што је литијум веома спреман да се одрекне електрон.
Кроз хемијске реакције које се одвијају у аноди и катоди, литијум-јонска батерија се може пунити и празнити много пута. То је због чињенице да се ове хемијске реакције могу много пута обрнути. Литијум-јонске батерије долазе у многим облицима и величинама и користе се у различитим апликацијама као што су потрошачка електроника и електрична возила. Очигледно, литијум-јонске батерије у ЕВ-у су много веће од оних које можете пронаћи у свом паметном телефону, али и даље функционишу по истим принципима.
Једна од највећих предности литијум-јонских батерија је њихова велика густина енергије, што их чини релативно лаким у поређењу са другим технологијама батерија. Произвођачи морају водити рачуна приликом пројектовања и имплементације литијум-јонских батерија у своје уређаје јер ако анода и катоде треба да буду изложене једна другој, ове батерије могу да прођу хемијске реакције које могу изазвати пожар или чак мале експлозије.
Иако литијум-јонске батерије раде невероватан посао напајајући ЕВ, суочавају се са изазовом у предстојећем чврста батерија. Остаје да се види да ли се солид-стате батерије могу довољно побољшати да би се видело уобичајено коришћење у линији електричних возила великог произвођача аутомобила.
Како ради литијум-јонска батерија?
Основна литијум-јонска батерија користи предности хемије својих материјала. Ове батерије садрже литијум, метал који жели да изгуби електрон, формирајући литијум-јоне, где батерија добија своје име. Ове батерије се састоје од позитивне електроде зване катода, која садржи метални оксид (кобалт је уобичајен избор). Ове батерије такође имају негативну електроду звану анода, која је обично направљена од графита, а графит омогућава литијуму да се интеркалира између ње.
Између катоде и аноде, течни електролит олакшава кретање литијум-јона од аноде до катоде. Батерија такође има порозни сепаратор, који је од виталног значаја за одржавање безбедности батерије, јер спречава да анода и катода дођу у директан контакт једна са другом. Ако би две електроде батерије дошле у директан контакт, резултат би био катастрофалан. Када литијум-јонска батерија напаја уређај, литијум уметнут у аноду која садржи графит губи електрон.
Овај процес ствара литијумове јоне, као и слободан електрон. Јони литијума се крећу од аноде до катоде преко електролита и порозног сепаратора. Док се литијум-јони крећу кроз сепаратор, електрони узимају другачији пут који их води кроз електронски уређај који треба да се напаја. Једном када прођу кроз уређај, електрони завршавају на катоди. Када је потребно напунити батерију, процес у основи почиње изнова, али обрнуто.
Због тога су литијум-јонске батерије тако одличне за употребу у електричним возилима, јер се процес може поновити много пута. Када пуните своју литијум-јонску батерију, пуњач избацује електроне из катоде, обезбеђујући проток електрона у аноду. Ово доводи до тога да се цео хемијски процес који се десио док се батерија празнила преокрене, при чему литијум-јони напуштају катоду и враћају се назад до аноде. Након што је процес пуњења завршен, батерија је поново спремна за рад.
Технологија ЕВ батерија ће наставити да се побољшава
ЕВ батерије већ пружају електричним возилима запањујући домет и могу се користити више пута. Али, још увек има много ствари које треба побољшати у вези са овом технологијом, посебно како се ЕВ батерије рециклирају када дођу до краја свог употребног века. Остаје да се види да ли ће се литијум-јонска технологија задржати довољно дуго да би се видела монументална побољшања или је потпуно замењена обећавајућом технологијом као што су солид-стате батерије.
