Акумулятор електричного транспортного засобу (англ. Electric vehicle battery, EVB, також відомий як тягова батарея) — це акумуляторна батарея, яка використовується для живлення електродвигунів акумуляторного електричного транспортного засобу (BEV) або гібридного електричного транспортного засобу (HEV).
Акумулятори для електромобілів відрізняються від акумуляторів для запуску, освітлення та запалювання (SLI), оскільки це зазвичай літій-іонні акумулятори, розроблені для високого співвідношення потужності до ваги та щільності енергії. Бажано використовувати менші, легші батареї, оскільки вони зменшують вагу транспортного засобу, отже, покращують його продуктивність. Порівняно з рідким паливом більшість сучасних акумуляторних технологій мають набагато нижчу питому енергію, і це часто впливає на найбільший запас ходу повністю електричних транспортних засобів. На відміну від попередніх хімічних батарей, зокрема нікель-кадмієвих, літій-іонні батареї можна розряджати та перезаряджати щодня та в будь-якому стані заряду. Іншими типами акумуляторних батарей, що використовуються в електромобілях, є: свинцево-кислотні, нікель-кадмієві, нікель-метал-гідридні та інші.
Батарея становить значну частину вартості та впливу на довкілля, електромобіля. Зростання галузі, спричинило зацікавленість у забезпеченні етичних ланцюгів постачання акумуляторів, що створює багато питань і стало важливою геополітичною проблемою. Станом на 2019, вартість акумуляторів для електромобілів впала на 87% з 2010 року, в розрахунку на кіловат-годину. Вже на 2018 рік, понад 250 миль (400 км) пробігу, з транспортних засобів повністю електричного діапазону, із серійних автомобілів, може продемонструвати тільки Tesla Model S.
Ціна електроенергії для роботи електромобіля становить невелику частку від вартості пального для відповідних двигунів внутрішнього згоряння, що показує вищу енергоефективність. (Існує загальне твердження - ціни на пальне та електроенергію різняться в усьому світі, як і розмір транспортного засобу та попит на них).
Типи акумуляторів електромобілів
Свинцево-кислотний
Залиті свинцево-кислотні акумулятори, є найдавнішими, найдешевшими, а в минулому й найпоширенішими автомобільними акумуляторами. Існує два основних типи свинцево-кислотних акумуляторів: стартерні акумулятори автомобільних двигунів і акумулятори глибокого циклу. Стартерні батареї автомобільних двигунів розроблені так, щоб використовувати невеликий відсоток своєї ємності для забезпечення високої швидкості заряду для запуску двигуна, тоді як батареї глибокого циклу використовуються для забезпечення безперервної електроенергії для роботи електромобілів, як от навантажувачі або візки для гольфу. Акумулятори глибокого циклу також використовуються як допоміжні акумулятори в транспортних засобах для відпочинку, але вони вимагають іншої, багатоступеневої зарядки. Жодну свинцево-кислотну батарею не можна розряджати нижче 50% її ємності, оскільки це скорочує термін служби батареї. Залиті батареї потребують перевірки рівня електроліту та час від часу заміни води, яка виділяється під час нормального циклу зарядки.
Нікель-металгідрид
Нікель-метал-гідридні батареї зараз вважаються відносно зрілою технологією. Хоча вони менш ефективні (60–70%) при заряджанні та розряджанні, ніж навіть свинцево-кислотні, вони мають питому енергію 30–80 Вт⋅год/кг, набагато вищу, ніж свинцево-кислотний. У разі правильного використання нікель-метал-гідридні батареї можуть мати надзвичайно тривалий термін служби, як було доведено під час їх використання в гібридних автомобілях і загалом, у NiMH першого покоління Toyota RAV4. EV, які добре працюють після 100 000 миль (160 000 км) і більше десяти років служби. До вад, належать низька ефективність, високий саморозряд, дуже вибагливі цикли заряджання та низька продуктивність за холодної погоди.
Зебра
Хлоридно-нікелевий натрій або акумулятор «Зебра» використовує розплавлену сіль хлоралюмінату натрію (NaAlCl4) як електроліт. Відносно зріла технологія, акумулятор Zebra має питому енергію 120 Вт⋅год/кг. Оскільки перед використанням батарею потрібно нагрівати, холодна погода не дуже впливає на її роботу, за винятком збільшення витрат на опалення. Вони використовувалися в кількох електромобілях, як от комерційний автомобіль Modec. Батареї Zebra вистачає на кілька тисяч циклів заряджання і вони нетоксичні. До вад акумулятора Zebra, можна віднести низьку питому потужність (<300 Вт/кг) і вимогу щодо нагрівання електроліту приблизно до 270 °C (518 °F), який витрачає певну кількість енергії, створює труднощі з довгостроковим зберіганням заряду та є потенційно небезпечним.
Літій-іонний
Літій-іонні (і схожі за механізмом літій-полімерні) батареї спочатку були розроблені та комерційно використані для використання в ноутбуках і побутовій електроніці. Завдяки високій щільності енергії та довгому терміну служби, вони стали провідним типом акумуляторів для використання в електромобілях. Першою комерціалізованою літій-іонною хімією були літій-кобальт-оксидний катод і графітовий анод, вперше продемонстровані Н. Годшаллом 1979 року, а також Джоном Гуденафом і Акірою Йошіно незабаром після цього. Недоліки традиційних літій-іонних батарей охоплюють чутливість до температури, зменшена продуктивність за низьких температур і погіршення продуктивності з віком. Через летючість органічних електролітів, наявність сильно окислених оксидів металів і термічну нестабільність анодного шару SEI, традиційні літій-іонні батареї становлять загрозу щодо пожежної безпеки, якщо їх проколювати або заряджати неправильно. Ці перші комірки не приймали та не постачали заряд, коли дуже холодно, тому в деяких кліматичних умовах можуть знадобитися обігрівачі, щоб зігріти їх. Зрілість цієї технології середня. Tesla Roadster (2008) та інші автомобілі, вироблені компанією, використовували модифіковану форму традиційних літій-іонних батарей, призначених для ноутбуків.
Див. також
Примітки
- Axeon Receives Order for 50 Zebra Packs for Modec Electric Vehicle; Li-Ion Under Testing. Green Car Congress. 24 листопада 2016. Процитовано 15 грудня 2019.
- Battery prices are falling, which is good news for EVs. Marketplace (амер.). 3 грудня 2019. Процитовано 25 квітня 2020.
- EV Database. EV Database (англ.). Процитовано 25 квітня 2020.
- Barre, Harold (1997). Managing 12 Volts: How To Upgrade, Operate, and Troubleshoot 12 Volt Electrical Systenms. Summer Breeze Publishing. с. 63—65. ISBN .(discussing damage caused by sulfation due to discharge below 50%)
- Nickel Metal Hydride NiMH Batteries. www.mpoweruk.com. Процитовано 26 квітня 2020.
- Modec electric truck - DIY Electric Car Forums. www.diyelectriccar.com. Процитовано 26 квітня 2020.
- Godshall, N.A.; Raistrick, I.D.; Huggins, R.A. (1980). Thermodynamic investigations of ternary lithium-transition metal-oxygen cathode materials. Materials Research Bulletin. 15 (5): 561. doi:10.1016/0025-5408(80)90135-X.
- Godshall, Ned A. (18 May 1980) Electrochemical and Thermodynamic Investigation of Ternary Lithium-Transition Metal-Oxygen Cathode Materials for Lithium Batteries. Ph.D. Dissertation, Stanford University
- . Patft.uspto.gov. Архів оригіналу за 25 лютого 2021. Процитовано 8 жовтня 2011.
- Mizushima, K.; Jones, P. C.; Wiseman, P. J.; Goodenough, J. B. (1980). Li
xCoO
2(0<x<-1): A new cathode material for batteries of high energy density. Materials Research Bulletin. 15 (6): 783—789. doi:10.1016/0025-5408(80)90012-4. - Jalkanen, K.; Karrpinen, K.; Skogstrom, L.; Laurila, T.; Nisula, M.; Vuorilehto, K. (2015). Cycle aging of commercial NMC/graphite pouch cells at different temperatures. Applied Energy. 154: 160—172. doi:10.1016/j.apenergy.2015.04.110.
- Lithium-Ion Batteries Hazard and Use Assessment (PDF). Процитовано 7 вересня 2013.
{{}}
: Обслуговування CS1: Сторінки з параметром url-status, але без параметра archive-url ()
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Akumulyator elektrichnogo transportnogo zasobu angl Electric vehicle battery EVB takozh vidomij yak tyagova batareya ce akumulyatorna batareya yaka vikoristovuyetsya dlya zhivlennya elektrodviguniv akumulyatornogo elektrichnogo transportnogo zasobu BEV abo gibridnogo elektrichnogo transportnogo zasobu HEV Rozriz Nissan Leaf iz chastinoyu akumulyatora 2009 roku Akumulyatori dlya elektromobiliv vidriznyayutsya vid akumulyatoriv dlya zapusku osvitlennya ta zapalyuvannya SLI oskilki ce zazvichaj litij ionni akumulyatori rozrobleni dlya visokogo spivvidnoshennya potuzhnosti do vagi ta shilnosti energiyi Bazhano vikoristovuvati menshi legshi batareyi oskilki voni zmenshuyut vagu transportnogo zasobu otzhe pokrashuyut jogo produktivnist Porivnyano z ridkim palivom bilshist suchasnih akumulyatornih tehnologij mayut nabagato nizhchu pitomu energiyu i ce chasto vplivaye na najbilshij zapas hodu povnistyu elektrichnih transportnih zasobiv Na vidminu vid poperednih himichnih batarej zokrema nikel kadmiyevih litij ionni batareyi mozhna rozryadzhati ta perezaryadzhati shodnya ta v bud yakomu stani zaryadu Inshimi tipami akumulyatornih batarej sho vikoristovuyutsya v elektromobilyah ye svincevo kislotni nikel kadmiyevi nikel metal gidridni ta inshi Batareya stanovit znachnu chastinu vartosti ta vplivu na dovkillya elektromobilya Zrostannya galuzi sprichinilo zacikavlenist u zabezpechenni etichnih lancyugiv postachannya akumulyatoriv sho stvoryuye bagato pitan i stalo vazhlivoyu geopolitichnoyu problemoyu Stanom na 2019 vartist akumulyatoriv dlya elektromobiliv vpala na 87 z 2010 roku v rozrahunku na kilovat godinu Vzhe na 2018 rik ponad 250 mil 400 km probigu z transportnih zasobiv povnistyu elektrichnogo diapazonu iz serijnih avtomobiliv mozhe prodemonstruvati tilki Tesla Model S Cina elektroenergiyi dlya roboti elektromobilya stanovit neveliku chastku vid vartosti palnogo dlya vidpovidnih dviguniv vnutrishnogo zgoryannya sho pokazuye vishu energoefektivnist Isnuye zagalne tverdzhennya cini na palne ta elektroenergiyu riznyatsya v usomu sviti yak i rozmir transportnogo zasobu ta popit na nih Tipi akumulyatoriv elektromobilivZastarilij banki zvichajnih svincevo kislotnih avtomobilnih akumulyatoriv dosi vikoristovuyutsya dlya privodu deyakih BEV Cilindrichna komirka 18650 do skladannya Elektronika kontrolyu litij ionnogo akumulyatora zahist vid nadmirnogo rozryadu tosho Svincevo kislotnij Zaliti svincevo kislotni akumulyatori ye najdavnishimi najdeshevshimi a v minulomu j najposhirenishimi avtomobilnimi akumulyatorami Isnuye dva osnovnih tipi svincevo kislotnih akumulyatoriv starterni akumulyatori avtomobilnih dviguniv i akumulyatori glibokogo ciklu Starterni batareyi avtomobilnih dviguniv rozrobleni tak shob vikoristovuvati nevelikij vidsotok svoyeyi yemnosti dlya zabezpechennya visokoyi shvidkosti zaryadu dlya zapusku dviguna todi yak batareyi glibokogo ciklu vikoristovuyutsya dlya zabezpechennya bezperervnoyi elektroenergiyi dlya roboti elektromobiliv yak ot navantazhuvachi abo vizki dlya golfu Akumulyatori glibokogo ciklu takozh vikoristovuyutsya yak dopomizhni akumulyatori v transportnih zasobah dlya vidpochinku ale voni vimagayut inshoyi bagatostupenevoyi zaryadki Zhodnu svincevo kislotnu batareyu ne mozhna rozryadzhati nizhche 50 yiyi yemnosti oskilki ce skorochuye termin sluzhbi batareyi Zaliti batareyi potrebuyut perevirki rivnya elektrolitu ta chas vid chasu zamini vodi yaka vidilyayetsya pid chas normalnogo ciklu zaryadki Nikel metalgidrid source source source source source source source source Cholovik rozrizaye litij ionnu batareyu vikoristanu v elektromobili Modul akumulyatora NiMH GM Ovonic Nikel metal gidridni batareyi zaraz vvazhayutsya vidnosno zriloyu tehnologiyeyu Hocha voni mensh efektivni 60 70 pri zaryadzhanni ta rozryadzhanni nizh navit svincevo kislotni voni mayut pitomu energiyu 30 80 Vt god kg nabagato vishu nizh svincevo kislotnij U razi pravilnogo vikoristannya nikel metal gidridni batareyi mozhut mati nadzvichajno trivalij termin sluzhbi yak bulo dovedeno pid chas yih vikoristannya v gibridnih avtomobilyah i zagalom u NiMH pershogo pokolinnya Toyota RAV4 EV yaki dobre pracyuyut pislya 100 000 mil 160 000 km i bilshe desyati rokiv sluzhbi Do vad nalezhat nizka efektivnist visokij samorozryad duzhe vibaglivi cikli zaryadzhannya ta nizka produktivnist za holodnoyi pogodi Zebra Hloridno nikelevij natrij abo akumulyator Zebra vikoristovuye rozplavlenu sil hloralyuminatu natriyu NaAlCl4 yak elektrolit Vidnosno zrila tehnologiya akumulyator Zebra maye pitomu energiyu 120 Vt god kg Oskilki pered vikoristannyam batareyu potribno nagrivati holodna pogoda ne duzhe vplivaye na yiyi robotu za vinyatkom zbilshennya vitrat na opalennya Voni vikoristovuvalisya v kilkoh elektromobilyah yak ot komercijnij avtomobil Modec Batareyi Zebra vistachaye na kilka tisyach cikliv zaryadzhannya i voni netoksichni Do vad akumulyatora Zebra mozhna vidnesti nizku pitomu potuzhnist lt 300 Vt kg i vimogu shodo nagrivannya elektrolitu priblizno do 270 C 518 F yakij vitrachaye pevnu kilkist energiyi stvoryuye trudnoshi z dovgostrokovim zberigannyam zaryadu ta ye potencijno nebezpechnim Litij ionnij Litij ionni i shozhi za mehanizmom litij polimerni batareyi spochatku buli rozrobleni ta komercijno vikoristani dlya vikoristannya v noutbukah i pobutovij elektronici Zavdyaki visokij shilnosti energiyi ta dovgomu terminu sluzhbi voni stali providnim tipom akumulyatoriv dlya vikoristannya v elektromobilyah Pershoyu komercializovanoyu litij ionnoyu himiyeyu buli litij kobalt oksidnij katod i grafitovij anod vpershe prodemonstrovani N Godshallom 1979 roku a takozh Dzhonom Gudenafom i Akiroyu Joshino nezabarom pislya cogo Nedoliki tradicijnih litij ionnih batarej ohoplyuyut chutlivist do temperaturi zmenshena produktivnist za nizkih temperatur i pogirshennya produktivnosti z vikom Cherez letyuchist organichnih elektrolitiv nayavnist silno okislenih oksidiv metaliv i termichnu nestabilnist anodnogo sharu SEI tradicijni litij ionni batareyi stanovlyat zagrozu shodo pozhezhnoyi bezpeki yaksho yih prokolyuvati abo zaryadzhati nepravilno Ci pershi komirki ne prijmali ta ne postachali zaryad koli duzhe holodno tomu v deyakih klimatichnih umovah mozhut znadobitisya obigrivachi shob zigriti yih Zrilist ciyeyi tehnologiyi serednya Tesla Roadster 2008 ta inshi avtomobili virobleni kompaniyeyu vikoristovuvali modifikovanu formu tradicijnih litij ionnih batarej priznachenih dlya noutbukiv Div takozhSpisok elektromobilivPrimitkiAxeon Receives Order for 50 Zebra Packs for Modec Electric Vehicle Li Ion Under Testing Green Car Congress 24 listopada 2016 Procitovano 15 grudnya 2019 Battery prices are falling which is good news for EVs Marketplace amer 3 grudnya 2019 Procitovano 25 kvitnya 2020 EV Database EV Database angl Procitovano 25 kvitnya 2020 Barre Harold 1997 Managing 12 Volts How To Upgrade Operate and Troubleshoot 12 Volt Electrical Systenms Summer Breeze Publishing s 63 65 ISBN 978 0 9647386 1 4 discussing damage caused by sulfation due to discharge below 50 Nickel Metal Hydride NiMH Batteries www mpoweruk com Procitovano 26 kvitnya 2020 Modec electric truck DIY Electric Car Forums www diyelectriccar com Procitovano 26 kvitnya 2020 Godshall N A Raistrick I D Huggins R A 1980 Thermodynamic investigations of ternary lithium transition metal oxygen cathode materials Materials Research Bulletin 15 5 561 doi 10 1016 0025 5408 80 90135 X Godshall Ned A 18 May 1980 Electrochemical and Thermodynamic Investigation of Ternary Lithium Transition Metal Oxygen Cathode Materials for Lithium Batteries Ph D Dissertation Stanford University Patft uspto gov Arhiv originalu za 25 lyutogo 2021 Procitovano 8 zhovtnya 2011 Mizushima K Jones P C Wiseman P J Goodenough J B 1980 Lix CoO2 0 lt x lt 1 A new cathode material for batteries of high energy density Materials Research Bulletin 15 6 783 789 doi 10 1016 0025 5408 80 90012 4 Jalkanen K Karrpinen K Skogstrom L Laurila T Nisula M Vuorilehto K 2015 Cycle aging of commercial NMC graphite pouch cells at different temperatures Applied Energy 154 160 172 doi 10 1016 j apenergy 2015 04 110 Lithium Ion Batteries Hazard and Use Assessment PDF Procitovano 7 veresnya 2013 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Obslugovuvannya CS1 Storinki z parametrom url status ale bez parametra archive url posilannya