Wéi funktionnéiert eng Lithium-Ionbatterie fir en elektrescht Gefier?

Nodeems Dir an engem aneren Artikel d'Aarbecht vun der Bleibatterie gesinn huet, mat där all Autoen ausgestatt sinn, kucke mer elo de Prinzip vun der Operatioun vun engem elektresche Gefier a besonnesch seng Lithium Batterie ...

Prënz

Wéi bei all Batterie, bleift de Prinzip déi selwecht: nämlech Energie (hei Elektrizitéit) als Resultat vun enger chemescher oder souguer elektrescher Reaktioun ze generéieren, well d'Chimie ëmmer nieft dem Stroum ass. Tatsächlech sinn d'Atomer selwer aus Elektrizitéit gemaach: dat sinn d'Elektronen, déi ëm de Kär dréinen an déi iergendwéi d'"Schuel" vum Atom bilden, oder souguer seng "Haut". Wësse och datt fräi Elektronen fléien Hautstécker sinn, déi hir Zäit verbréngen vun engem Atom an en aneren ze bewegen (ouni sech unzehänken), dëst ass nëmmen am Fall vu konduktiven Materialien (hängt vun der Unzuel vun de Schichten vun Elektronen an der Unzuel vun Elektronen of pro leschte Projektil).

Mir huelen dann e "Stéck Haut" vun Atomer (also e puer vu sengem Stroum) duerch eng chemesch Reaktioun fir Elektrizitéit ze produzéieren.

Basis

Als éischt ginn et zwee Pole (Elektroden) déi mir nennen Kathode (+ terminal: am Lithium-Kobaltoxid) an anode (Terminal -: Kuelestoff). Jiddereng vun dëse Pole besteet aus Material dat entweder Elektronen oflenkt (-) oder unzitt (+). Alles ass iwwerschwemmt Elektrolyt déi eng chemesch Reaktioun (Iwwerdroung vum Material vun der Anode op d'Kathode) als Resultat vun der Stroumgeneratioun méiglech mécht. Eng Barrière gëtt tëscht dësen zwou Elektroden (Anode a Kathode) agebaut fir Kuerzschluss ze vermeiden.

Notéiert w.e.g. datt d'Batterie aus e puer Zellen besteet, déi jidderee geformt gëtt duerch wat an den Diagrammer sichtbar ass. Wann ech zum Beispill 2 Zellen vun 2 Volt späicheren, hunn ech nëmmen 4 Volt op der Batterieausgang. Fir en Auto mat e puer honnert kg a Bewegung ze setzen, stellt Iech vir wéi vill Zellen gebraucht ginn ...

Wat geschitt op der Deponie?

Riets si Lithiumatome. Si ginn am Detail presentéiert, mam gielen Häerz representéiert d'Protonen an dat gréngt Häerz representéiert d'Elektronen, déi se ëmkreesen.

Wann d'Batterie voll gelueden ass, sinn all Lithiumatome op der Anode (-) Säit. Dës Atomer besteet aus engem Kär (aus e puer Protonen), deen eng positiv elektresch Kraaft vun 3 huet, an Elektronen, fir eng negativ elektresch Kraaft vun 3 ze hunn (1 am Ganzen, well 3 X 3 = 1). ... Dofir ass den Atom stabil mat 3 positiven an 3 negativen (et zitt oder deflekt net Elektronen).

Mir trennen en Elektron vum Lithium of, dee sech mat nëmmen zwee erausstellt: da gëtt et op + ugezunn a geet duerch d'Partition.

Wann ech de Kontakt tëscht den + an - Klemme maachen (also wann ech eng Batterie benotzen), wäerten d'Elektronen vum - Terminal an den + Terminal laanscht den elektresche Drot externen der Batterie réckelen. Allerdéngs kommen dës Elektronen aus den "Hoer" vu Lithiumatomen! Am Fong, vun deenen 3 Elektronen, déi ronderëm dréinen, gëtt 1 ofgerappt an den Atom huet nëmmen 2. Op eemol ass seng elektresch Kraaft net méi ausgeglach, wat och eng chemesch Reaktioun verursaacht. Notéiert och datt de Lithiumatom gëtt Lithium-Ion + well elo ass et positiv (3 - 2 = 1 / De Kär ass 3 wäert an d'Elektronen sinn 2, well mer een verluer hunn. Addéieren gëtt 1, net 0 wéi virdrun. Also et ass net méi neutral).

Déi chemesch Reaktioun, déi aus dem Ungleichgewicht entstinn (nodeems Elektronen briechen fir e Stroum ze kréien) wäert d'Sendung féieren Lithium-Ion + op d'Kathode (Terminal +) duerch d'Mauer entworf fir alles ze isoléieren. Um Enn kommen Elektronen an Ionen + op der + Säit.

Um Enn vun der Reaktioun gëtt d'Batterie entlooss. Et gëtt elo e Gläichgewiicht tëscht den + an - Klemmen, wat elo Stroum verhënnert. Prinzipiell ass de Prinzip fir Depressioun op chemeschen / elektresche Niveau ze induzéieren fir en elektresche Stroum ze kreéieren. Mir kënnen dëst als e Floss denken, wat et méi hellt, wat d'Intensitéit vum fléissende Waasser méi wichteg ass. Op der anerer Säit, wann de Floss flaach ass, fléisst en net méi, dat heescht eng dout Batterie.

Oplueden?

D'Opluedung besteet aus dem Ëmgedréint vum Prozess andeems Dir Elektronen an eng Richtung injizéiert - a méi duerch Saug erofhuelen (et ass e bësse wéi d'Waasser vun engem Floss opzefëllen fir säi Flow erëm ze benotzen). Sou gëtt alles an der Batterie restauréiert wéi et war ier se entlaascht gouf.

Am Fong, wa mir entlaaschten, benotze mir eng chemesch Reaktioun, a wa mir oplueden, gi mir déi ursprénglech Saachen zréck (awer dofir brauch Dir Energie an dofir eng Opluedstatioun).

Droen?

Lithium Batterien verschwannen méi séier wéi déi gutt al Bläi Säure Batterien, déi zënter Jorhonnerte an eisen Autoen benotzt goufen. Den Elektrolyt tendéiert ze zersetzen, wéi d'Elektroden (Anode a Kathode), awer et sollt och berücksichtegt ginn datt op den Elektroden eng Oflagerung entsteet, wat den Transfer vun Ionen vun enger Säit op déi aner reduzéiert ... Speziell Apparater erlaben Iech gebrauchte Batterien ze recuperéieren andeems se se op eng speziell Manéier entlaaschten.

D'Zuel vun de méiglechen Zyklen (Entlaascht + Voll Opluedstatioun) gëtt op ongeféier 1000-1500 geschat, sou datt mat engem Hallefzyklus beim Oplueden vu 50 op 100% amplaz vun 0 bis 100%. HEATING beschiedegt och Lithium-Ion-Batterien schwéier, déi éischter waarm ginn wann se ze vill Kraaft zéien.

Kuckt och: Wéi späicheren ech d'Batterie a mengem Elektroauto?

Motor Muecht an Batterie ...

Am Géigesaz zu engem thermesche Imager gëtt d'Kraaft net vum Brennstofftank beaflosst. Wann Dir en 400 PS Motor hutt, dann hält en 10 Liter Tank net op datt Dir 400 PS kritt, och wann et fir eng ganz kuerz Zäit ass ... Fir en Elektroauto ass et guer net d'selwecht! Wann d'Batterie net staark genuch ass, kann de Motor net op voller Kraaft lafen ... Dëst ass de Fall bei e puer Modeller, wou de Motor ni op seng Grenze gedréckt ka ginn (ausser wann de Besëtzer fiddelt an e grousse Kaliber bäidréit Batterie!).

Loosst eis elo erausfannen: wéi den ELEKTRISCH MOTOR funktionnéiert

All Kommentarer a Reaktiounen

leschte Kommentar gepost:

mao (Datum: 2021, 03:03:15)

ganz gutt Aarbecht

Den Я. 1 Reaktioun (en) op dëse Kommentar:

• Admin SITE ADMINISTRATOR (2021-03-03 17:03:50): Dëse Kommentar ass nach besser 😉

(Äre Post ass sichtbar ënner dem Kommentar no der Verifikatioun)

Schreift e Kommentar

Wéi fillt Dir Iech iwwer d'Verbrauchszuele vun den Hiersteller deklaréiert?