Á örskotsstundu er aftur orðið kalt í veðri. Þó að það sé hiti inni fyrir norðan þá er svo hlýtt að mig langar að borða ís á hverjum degi en þegar ég fer út verð ég um 40 stiga hitamunur sem er samt dálítið skelfilegt.
Ef snjallsíminn í vasanum þínum er sannarlega „snjallsími“ þá vill hann ekki fara út og verða kalt. hvers vegna? Vegna þess að „life bar“ máttur farsíma lækkar alltaf á ógnarhraða á þessu tímabili.
Á þessu tímabili er einn hlutur mjög afsláttur - endingartími rafhlöðunnar. Drægni rafknúinna ökutækja á norðanverðum vetri getur aðeins verið innan við 30% af því á sumrin.
Það er lifandi lýsing á netinu: Ég þarf að fara út í brýn mál á veturna. Ég tek upp símann minn og sé að ég á enn 50+ rafhlöður eftir. Ég fer út með sjálfstraust. Þegar ég kem á áfangastað tek ég upp símann minn og ég veit ekki hvenær rafhlöðutáknið, sem var grænt núna, hefur breyst. Varð 20% rautt. Þú starir undrandi og það breytist í 1% fyrir framan þig. Þú varst hneykslaður, andaðir inn í símann og nuddaðir hendurnar, en tókst samt ekki að koma í veg fyrir að síminn kólnaði...
Nokkrar stórar áskoranir af völdum lágs hitastigs
Hvað er vandamálið? Í ljós kom að hitastigið var of lágt og rafhlaðan „nýtt að innan“.
Áður en að kanna orsakir innri rafhlöðunotkunar skulum við fyrst skilja hvernig rafhlaðan virkar.
Rafhlaðan hefur aðallega þessa aðalþætti: neikvæð rafskaut (aðallega grafít er notað sem neikvætt rafskaut), jákvæð rafskaut (litíum járnfosfat er notað sem dæmi), skilju (litíumjónir geta farið í gegnum, en rafeindir geta það ekki), og rafhlaðan hlíf.
Þegar litíumjónarafhlaða er hlaðin losna litíumjónir úr litíumjárnfosfati í jákvæða rafskautinu, færast í raflausninni yfir í neikvæða rafskautið og eru felldar inn í grafítið. Grafítið í neikvæða rafskautinu mun gleypa litíumjónirnar sem streyma frá jákvæðu rafskautinu og rafeindirnar sem fara í gegnum vírinn. Við losun sleppa litíumjónirnar sem eru geymdar í grafítinu aftur, fara í gegnum skiljuna í gegnum raflausnina og fara aftur í jákvæða rafskautið. Rafeindirnar geta ekki farið í gegnum skiljuna og geta aðeins snúið aftur til jákvæðu rafskautsins frá ytri vírnum. Þessi aðgerð myndar straum í vírnum sem veldur því að rafmagnstækið virkar.
Hvernig mun lágt hitastig hafa áhrif á virkni litíumjónarafhlöðu? Efni og rekstrarferlar rafhlöðunnar verða fyrir áhrifum af lághitaumhverfinu. Rétt eins og fingur sem verða fyrir veðri of lengi á veturna verða minna sveigjanlegir, þannig geta efnin í rafhlöðunni líka. Í lághitaumhverfi verður erfiðara fyrir jónir að sleppa og fellast inn í efni og erfiðara verður að fara í gegnum himnuna og hreyfihraði jóna mun einnig minnka.
Við lághitaútskrift hægir á hraðanum sem litíumjónir eru felldir inn í bakskauts rafskautsefnið. Litíumjónirnar að framan koma áður en litíumjónirnar að framan hafa tíma til að fella inn í efnið. Litíumjónir byrja að festast og mikið magn af litíumjónum safnast fyrir á yfirborði rafskautsefnisins, sem mun flýta fyrir framleiðslu passivation lagsins (kölluð SEI kvikmynd í iðnaði, þessi kvikmynd mun hægja á innsetningu litíumjóna inn í rafskautið). Á þennan hátt er Innbygging enn erfiðari. Stórsæja birtingarmyndin er sú að innra viðnám rafhlöðunnar eykst, rafhlaðan byrjar að "neyta innbyrðis" og aflframleiðslan að utan verður minni.
Við lághitahleðslu flytjast litíumjónir í átt að grafít neikvæðu rafskautinu, en hraðinn sem litíumjónir eru felldar inn í grafítið hægir einnig á, á meðan rafeindir geta glaðlega náð neikvæðu rafskautinu í gegnum vírinn. Þegar rafeindir hitta litíumjónir á yfirborði neikvæða rafskautsins myndast málmlitíum til að mynda litíumdendríta. Þegar litíum dendrites vaxa munu þeir stinga í gegnum skiljuna, sem veldur því að rafhlaðan skammhlaup og bilar.
Innri forhitun
Þessi tæknilega leið er kölluð innri forhitun. Þegar rafhlaða er framleidd bætir framleiðandinn þunnu nikkelþynnu við rafhlöðubygginguna og hylur það með rafeinangrandi fjölliðu (til að koma í veg fyrir að þunnt nikkelþynnur stytti rafhlöðuna). Þegar hitastig rafhlöðunnar verður of lágt þvingar stjórnandinn straum í gegnumnikkelpappír, myndar mikið magn af hitaorku til að hita rafhlöðuefnið hratt. Láttu rafhlöðuna alltaf tæmast innan tiltölulega gott hitastigssviðs.
Ef þú vilt hlaða við lágt hitastig mun hleðslubúnaðurinn fyrst hlaða rafhlöðuna með litlum afli, nota hita sem myndast af rafhlöðunni sjálfri við hleðslu til að forhita rafhlöðuna og bíða þar til rafhlaðan hiti fer upp í hæfilegt svið áður en há- krafthraðhleðsla.
3. grein: Ytri hitun. Þú getur bætt forhitunarbúnaði við rafhlöðuna (svo sem að útvega hitara og rafmagnsofna).
Rafhlaðan veitir forhitunarbúnaðinum fyrst lágt afl. Forhitunarbúnaðurinn framleiðir hita og veldur því að hitastig rafhlöðunnar hækkar. Eftir að hafa náð viðeigandi rekstrarhitastigi fer rafhlaðan í eðlilega vinnustöðu. Sumir rafbílar eru búnir rafhlöðuforhitunaraðgerð. Á veturna verður að forhita rafhlöðuna áður en bíllinn er notaður til að koma bílnum í eðlilegt ástand.
