Elektrikli araba pilleri neyden yapılır?

Çoğu elektrikli araba pilleri değişen miktarlarda lityum-iyon, kobalt, nikel, manganez, silikon ve elektrolitlerden oluşur.ayırıcıBu, bir aküdeki patlama ile birlikte düz bir yan düşünün. ama tam olarak ne anlama geliyor? neden lityum? hangi iyonlar?Korkmayın ∙ biz burada elektrikli araba pillerinin neyden yapıldığını açıklamaya geldik..

Başlamak için, bir Tesla bataryası ve bir Chevrolet Bolt bataryasının her ikisi de lityum iyonlu batarya olmasına rağmen, bu onların aynı olduğu anlamına gelmez.Batarya kimyasal yapısı bir pil paketinin şarj ve boşaltma şeklini büyük ölçüde etkilerBu yüzden Panasonic, CATL gibi batarya üreticileri,Samsung SDI ve LG her zaman en iyi performansı ve en düşük maliyeti elde etmek için kimyasallarını düzenlemeye çalışıyorlar..

Çoğu üreticinin pil hücreleri için kesin tarifleri kamuya açık değil, çünkü her şirketin kendine özgü formülü var.Şimdi ne olduklarını ve ne yaptıklarını görelim.Lityum'dan başlayarak.

Lityum

Bir lityum iyonlu bataryadaki lityum (kısacası "Li-ion"), bir batarya hücresinin pozitif ve negatif taraflarını oluşturur.Lityum iyonları hücrenin pozitif tarafında (katod) hareket eder ve elektronlar üretirler., negatif şarjlı olarak, pilin negatif tarafına (anoduna) ulaşmak istiyor, ancak katot ve anod arasındaki ayırıcı nedeniyle ulaşamıyor.Bu demek oluyor ki elektronlar pilin pozitif tarafından akıyor., cihazınızdan geçerek, güçlendirip, sonra anoda geri dönün.

Hücredeki lityum saf elemental lityum değildir çünkü diğer elementlerle çok fazla reaksiyona girer.,Çoğu durumda, üreticiler pilin katot tarafında lityum kobalt oksit ve anod üzerinde lityum-karbon bileşikleri kullanırlar.

Kobalt

Kobalt, pillerde iki ana nedenden dolayı kullanılır. Birincisi, mükemmel bir enerji yoğunluğu sunar, yani bir pil hücresinin (bir noktaya kadar) ne kadar çok kobalt kullanırsa, o kadar çok elektrik depolayabilir.Diğer avantajı da kobaltin bir pil hücresinin termal istikrarını arttırmasıdır.. Neden termal istikrar önemlidir? Elektrikli araba yangınları hakkında ilgili makalemizde, bir pilin sıcaklık değişimlerine ne kadar az tepki verdiğini, o kadar az termal kaçışa eğilimli olduğunu belirttik,ve bu nedenle söndürülmesi zor bir lityum yangına patlamaya daha az eğilimlidir.

Kobalt'a aşırı bağımlılığın bir dezavantajı var. Kobalt nadir bulunan bir element olarak kabul edilir ve adı da gösterdiği gibi çok yaygın değildir. Bu da kaynağını pahalı kılar.Aynı zamanda büyük ölçüde siyasi ve toplumsal istikrarsızlık çeken bölgelerde de görülme eğilimindedir., madencilik şirketleri ve faaliyet gösterdikleri ülkeler tarafından şiddetli fiyat dalgalanmalarına ve önemli insan hakları ihlallerine yol açabilir.

Bu sorunlar, batarya üreticilerinin kimyasal ürünlerindeki kobalt miktarını azaltmaya çalışmasına neden oldu.Ama bunun da bir dezavantajı var..

Nikel

Nikel, bir hücrenin enerji yoğunluğunu arttırmak için, kobalt'a benzer şekilde bataryalarda kullanılır.Bu, daha az nikel ve daha fazla kobalt içeren bir pilden daha kısa sürede performans bozulmasına neden olabilir.

Birincisi, ton başına yaklaşık 18.000 ila 21.000 dolara satılıyor, normalde 30 doların üzerinde olan kobalta kıyasla.000 ton başına ve daha fazla fiyat dalgalanmasına sahiptirDaha sonra, performans kaybına neden olan mikro çatlaklar, katot yapısında bir "eğlence" kullanarak hafifletilebilir.Ve daha sonra farklı performans özelliklerine sahip diğer metaller onun üzerine katmanlanmıştır..

Mangan

Birçok batarya kimyasında üçüncü ana bileşen mangandır. Nikel ve kobalt, enerji depolamasını artırmak için lityumla çalışırken, manganez her şeyi bir arada tutar ve istikrarlıdır.Yapısal bir ektir., ve bu nedenle, nikel veya kobalttan daha küçük yüzdelerde kullanılır.

Silikon

Silikon, enerji yoğunluğunu artırmak için lityum ve karbonla birlikte anodda kullanılır.Bu elektronların EV'lerinizin motorlarından geçtikten sonra gidecekleri bir yere ihtiyaçları olacak.Silikon çok iyidir çünkü istikrarlıdır, ucuzdur ve grafitten 10 kat daha fazla elektron tutabilir.

Elektrolit

Akü hücresindeki elektrolit olmadan, şarj sırasında elektronların anoddan katoda geçebilmesinin bir yolu olmazdı.Çeşitli elektrolitler var ve kimyası karmaşık olabilir., ama birkaç farklı aileye ayrılırlar.

Su içi çözeltiler sıvıdır, su dışı çözeltiler ise değildir.Organik su ve su dışı çözeltilerden daha sıcaklık stabil ve daha iyi transfer özelliklerine sahipSon olarak, diğer türlerin melezleri olan melez elektrolitlerimiz var.

Ayrıcı

Bir hücrenin içindeki ayırıcının ana görevi, katotu ve anodu ayırarak kısa devre oluşmasını önlemektir.Ayrıcı tipik olarak mikroporoz plastikten yapılır ve bazı elektron akışını doğrudan katottan anodeye sağlarBu normal bir durum ama bir hücre çok sıcak olduğunda, ayırıcı hücre için bir tür sigorta gibi davranır.Hücrenin bir tarafını diğerinden tamamen ayırıp kötü bir yangını önleyebiliriz..

Edmunds diyor ki:

Elektrikli otomobillerde çok fazla gelişmiş kimyasal işlem yapılıyor.Aracın en pahalı kısmını oluşturuyorlar ve MSRP'lerin yüksek kalmasının bir nedeni..