211service.com
Ātrāka elektrisko automašīnu akumulatoru pārbaude
Ir vajadzīgi gadi, lai pārbaudītu, vai jauna akumulatora tehnoloģija kalpos visu hibrīda vai elektriskā automobiļa kalpošanas laiku. Tas nozīmē, ka akumulatoru materiāli, kas varētu maksāt lētāk un uzglabāt vairāk enerģijas nekā mūsdienu akumulatori, nīkuļo uz laboratorijas soliem.
Akumulatora testeris: Šī sistēma uzlādē un izlādē 60 akumulatora elementus un prognozē, cik ilgi tie darbosies.
Jauns veids, kā pārbaudīt litija jonu akumulatorus, varētu saīsināt šo laiku līdz dažām nedēļām, nevis dažiem gadiem, novēršot galveno vājo vietu, kas uztur augstas akumulatora izmaksas un zemu uzglabāšanas jaudu.
Precīzi mērot, cik efektīvi eksperimentālie akumulatori uzglabā un nodrošina elektrisko lādiņu, Džefs Dāns Dalhousie University var paredzēt, cik reižu akumulatora elementus var uzlādēt un izlādēt, ko sauc par akumulatora cikla ilgumu. Dahn, fizikas un ķīmijas profesors, arī mēģina pierādīt, ka šī metode var paredzēt, cik ilgi akumulators darbosies plauktā, ko sauc par kalendāro kalpošanas laiku.
Cikla kalpošanas laiks un kalendāra kalpošanas laiks kopā nosaka, cik ilgi akumulators būs noderīgs. Tie ir būtiski, lai noteiktu, piemēram, cik lielam ir jābūt akumulatora blokam, lai visā automašīnas kalpošanas laikā uzkrātu reklamēto enerģijas daudzumu.
Šī tehnika ir piesaistījusi autoražotāju uzmanību, kuri cenšas to apstiprināt un izmantot, jo īpaši kā rīku cikla dzīves prognozēšanai. Tas varētu arī ļaut akadēmiķiem, kuriem ir mazāk resursu nekā autoražotājiem, izstrādāt akumulatoru materiālus ar reālu komerciālu potenciālu. Mēs domājam, ka šī metode varētu būt ļoti noderīga, saka Masaki Matsui, Materiālu izpētes nodaļas vadītājs Ziemeļamerikas Toyota pētniecības institūts . Viņš saka, ka tas atklās problēmas ar materiāliem ļoti agrīnā bateriju izstrādes posmā, ļaujot pētniekiem ātri sakārtot akumulatora elektrodu un elektrolītu kombinācijas.
Akumulatorā var noiet greizi dažādas lietas. Galvenais Dāna pieejas ieskats ir tāds, ka daudzas šādas nepilnības var parādīties vienā pārbaudē — mērot starpību starp uzlādes daudzumu, kas akumulatorā nonāk uzlādes laikā, un daudzumu, kas rodas, kad tas ir izlādējies (ko sauc arī par kulonisko efektivitāti). ). Ja tiek izvadīts mazāks uzlādes līmenis, nekā tiek ielādēts, šī enerģija tiek izniekota nevēlamu reakciju dēļ akumulatorā. Šie zudumi summējas: ar secīgiem cikliem akumulators atgriežas arvien mazāk uzlādes, līdz galu galā tas vairs nav lietojams.
Dahn ir izveidojis akumulatoru uzlādes sistēmu, kas var noteikt ļoti mazus uzlādes zudumus, dažu nedēļu laikā identificējot dzīves ilgumu saīsinošas reakcijas, kas citādi parādītos tikai pēc mēnešiem vai gadiem ilgas pārbaudes. Dahn ir izmantojis šo paņēmienu, lai identificētu smalkas izmaiņas ķīmijā, kas var palielināt viena veida akumulatora cikla kalpošanas laiku līdz sešām reizēm.
Šāda precīza pārbaude nebija nepieciešama litija jonu akumulatoriem, kad tos gandrīz pilnībā izmantoja pārnēsājamai elektronikai, kas kalpo tikai dažus gadus. Bet tagad akumulatori tiek izstrādāti, lai darbinātu elektriskos transportlīdzekļus vai uzglabātu enerģiju no saules paneļiem, un tiem ir jādarbojas 10, 15, 20 gadus vai ilgāk. Šādos laika posmos pat neliela neefektivitāte var radīt lielas problēmas.
Turklāt akumulatoru ražotāji jauc arvien sarežģītākus elektrolītu kokteiļus, kuru katra daļa var būtiski mainīt akumulatora darbības laiku. Elektrolītos ir apmēram 10 komponenti. Tad gribas novērtēt vairāk piedevu. Tas ir tikai murgs, saka Dāns. Viņš saka: Izmantojot parastās mērīšanas metodes, ir grūti noteikt, vai jūsu veiktās izmaiņas ir labas vai sliktas, ja neveicat testu, kas ir ilgāks par jūsu karjeru. Precīzi mērot kulonisko efektivitāti, viņš saka, ka pēc dažām nedēļām jūs esat ieguvuši visu.
Marks Matiass, uzņēmuma vadītājs General Motors elektroķīmiskās enerģijas pētniecības laboratorija Ņujorkā, nav pilnībā pārliecināta. Tas, ko Džefs dara, ir ļoti laba diagnostika. Es piekrītu, ka mums tas būtu jāizmanto, taču tas ir līdzeklis, nevis panaceja, viņš saka. Pirmkārt, tas nepasaka pētniekiem, kas šūnā notiek nepareizi. Matiass saka, ka pētniekiem ir daudz labāk jāizprot efektivitātes zuduma cēloņi. Tas viņiem palīdzētu atrisināt problēmas, kuras atklāj Dāna testēšana.
Matiass arī nav pārliecināts, ka tests izrādīsies uzticams kalendārā dzīves ilguma mērīšanai. Viņš saka, ka to varētu izmantot, lai palīdzētu novērtēt baterijas, taču diemžēl mēs nevaram droši zināt, ka mums ir paātrināta pārbaude, kas atdarina 10 gadus, ja vien neesam testējuši 10 gadus, viņš saka.
Dahn saka, ka šobrīd viņa aprīkojums ir pietiekami precīzs, lai pateiktu pētniekiem, vai konkrētas izmaiņas akumulatora ķīmijā radīs atšķirību starp 500 uzlādes cikliem (nepieciešams dažus gadus vadīt elektrisko transportlīdzekli) vai 1000. Tagad viņš strādā ar iekārtu ražotāju, lai uzlabotu precīzas prognozēšanas procesu līdz aptuveni 10 000 cikliem.