Самоподгряваща се литиево-йонна батерия бори зимните неволи на шофьорите

Литиево-йонна батерия, която самостоятелно се подгрява загрява, ако температурата е под 0 градуса, би могла да има много приложения, но може би най-голямо значение би имала за собствениците на електрически превозни средства, които се безпокоят как ще се справят колите им в студа. Така смятат изследователи от школата „Penn State“.

569fc60ea4c62

„Това е един отдавна съществуващ проблем – че батериите не сработват добре при отрицателни температури“, казват Чао-Янг Ванг и Уилям Дифендерфер – двама учени от катедрите по инженерна механика и материалознание в Центъра за електрохимични системи. „Не е особен проблем за телефони и лаптопи, но е огромна пречка за електрическите превозни средства, безпилотните летателни апарати, външни роботи и космически машини“.

При минусови температури конвенционалните батерии страдат от тежка загуба на мощност, което води до бавно зареждане в студено време, ограничения за регенеративните спирачни системи, намаляване на пробега на превозното средство с до 40%, казват изследователите в сп. Nature. Въпросните проблеми изискват по-големи и по-скъпи пакети батерии за компенсиране на недостига през зимата.

„Ние не искаме електрическите автомобили да губят 40 до 50 на сто от своя пробег в мразовитото време, както съобщава американската автомобилна асоциация, и не искаме студеното време да създава притеснения у водачите, че зарядът няма да им стигне“, казва Уанг.

Изследователите, стъпвайки на предишни научни разработки и патенти, са разработили батерия, която се справя по-добре със студения климат, тежи само 1,5% повече (от конвенционална) и струва с 0,04% повече от базова батерия. Тя е проектирана да се затопли от -20 градуса до 0 градуса в рамките на 20 секунди, както и от -30 градуса до 0 градуса за 30 секунди. При това подгряване тя консумира само 3,8% и 5,5% от капацитета на клетката. Това е далеч по-малко от загубата на 40% при традиционните литиево-йонните батерии.

„Всесезонната“ батерия използва никелово фолио с дебелина 50 микрометра, като единият край е закрепен към отрицателния полюс, а другият излиза клетката за създаване на трети извод. Температурен датчик с превключвател кара електроните да текат през никеловото фолио за затваряне на веригата. Това бързо загрява никеловото фолио, което на свой ред затопля вътрешността на батерията. След като батерията достигне 0 градуса, превключвателят сработва и изключва и електрическия ток от фолиото, за да тече по нормалния начин.

За подобно фолио могат да бъдат използвани и други материали, но никелът е ниска цена и работи добре.

Коментари

Напиши коментар

E-mail адресът Ви няма да бъде публикуван




*