Плотность электролита в зимний период: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте…

Что делать если на морозе замерз АКБ в машине? Самара

В любом автомобиле, независимо от брэнда, классового уровня, стоимости усердно работает аккумуляторная батарея. Убрав ее, автомобиль не сможет даже сдвинуться с места, попросту превратится в груду металла. Традиционные авто аккумуляторы – это единое целое, состоящее из трех элементов: катода, анода и электролита, выполняющего роль специфического проводника потока электронов, который одновременно улучшает пропускную способность катода и существенно увеличивает его сроки функционирования. Купить аккумулятор для авто – серьезный и ответственный шаг, возможно необходима консультация специалиста.

Что такое аккумуляторный электролит

Специальный водный раствор серной кислоты (электролит) применяется в свинцово-кислотных АКБ. Молекулы кислоты в таком растворе распадаются на ионы, наделяющие электролит электропроводящими характеристиками. Назначение данного продукта заключается в:

• производстве аккумуляторной батареи;

• вводе в работу сухозаряженной АКБ;

• регенерации батареи в случае ее загрязнения или различных неисправностях.

Одной из проблем, с которой водители сталкиваются в зимний период, это замерзание автомобильного аккумулятора.

Причины замерзания электролита в АКБ

Главным объяснением данному фактору являются чрезвычайно низкая температура. При этом существуют другие обстоятельства, способствующие данному негативному явлению.

1. Низкий уровень заряженности батареи приводит к ее замерзанию.

2. Залитая в аккумулятор серная кислота, растворенная в воде, может стать причиной замерзания электролита. При образовании сульфата свинца на пластинах во время разрядки батареи возникающая непрерывная восстановительная реакция способствует значительному увеличению расхода кислоты. В результате происходит падение заряда и уменьшение плотности электролита, который превращается в обычную воду. Для замерзания при минусовой температуры этого достаточно. Как вариант – на зиму стоит установить новый АКБ без наличия осадка сульфата (купить аккумулятор в Самаре не представляет никакой сложности, если обратиться в компанию «Сатэн»), а также следить за уровнем заряда.

3. Снижение рабочих характеристик АКБ при ее заряженности на уровне, не превышающем 60%, является результатом быстрого оплывания активной массы электродов АКБ. Ситуация в зимний период существенно осложняется и приводит к замерзанию электролита.

4. Недостаточная плотность электролита (1,20 – 1,22 гр./см 3) при езде в городском режиме с включенными дополнительными приборами приводит к разрядке батареи. В зимних условиях аккумулятор подвергается замерзанию.

1. Частая дозаправка электролитного состава водой способствует снижению плотности, быстрой разрядке и может привести к замерзанию и увеличению в объеме электролита. А это грозит разрушением корпуса батареи.

Как действовать при замерзании электролита

Если Вы обнаружили выпуклость стенок аккумулятора, покрытых инеем, значит он замерз. Необходимо добиться полного промороженного его состояния. Для этого следует:

• разряженный аккумулятор оставить минимум на сутки на морозе;

• посадить заряд на ноль, дав возможность большой утечки тока в цепи;

• создать условия длительного простоя автомобиля с аккумулятором при довольно низкой температуре.

Ни в коем случае нельзя сразу после обнаружения аварии подключать замерзшую батарею к зарядному устройству.

Как действовать в подобной ситуации

Немаловажную роль играет степень промерзания электролита в автомобильном аккумуляторе. Поэтому следует придерживаться пошаговой последовательности, а именно:

• аккуратно извлеките прибор;

• скрупулезно осмотрите его, выявляя наличие подтеков или трещин;

• аккумулятор поместите в емкость (желательно эмалированную посуду), чтобы дать возможность льду растаять, инею сойти с корпуса, бокам восстановиться;

• используйте лакмусовую бумажку перед зарядкой для выявления безвредности влаги на корпусе;

• проверьте электролит на прозрачность, если Ваш аккумулятор с крышками;

• категорически противопоказано помещать замерзший прибор в горячую воду.

Чтобы избежать неприятных последствий и защитить электролит от замерзания, воспользуйтесь рекомендациями специалистов.

1. В зимнее время плотность жидкости следует увеличить до 1,29 г/см 3

2. Следить за состоянием полной работоспособности батареи, заряжая ее с помощью зарядного устройства, не полагаясь лишь на заряд генератора автомобиля.

3. Систематически осматривать аккумулятор, чтобы вовремя заметить какие-либо повреждения.

4. Использовать сумку-чехол для утепления АКБ или же применять специальный подогрев.

5. В сильные морозы вносите АКБ в помещение и проводите ее подзарядку.

Вы сделаете правильный выбор, обратившись в магазин автомобильных аккумуляторов «Сатэн» в Самаре. Наши специалисты помогут выбрать нужную модель, купить аккумулятор для автомобиля по самым приемлемым ценам. Мы предлагаем нашим клиентам высокое качество продукции, надежность и оперативность в обслуживании.

Города:  Самара

Как подготовить аккумулятор к зиме?

09Ноя9 ноября, 2021

admin2021-11-09T19:00:32+06:00

Эксплуатация автомобиля в зимнее время является наиболее проблематичной. Нужно побеспокоиться не только о своевременной смене шин, но также подумать об аккумуляторной батарее. Хотя производители утверждают, что она будет работать в самых экстремальных условиях (например, при холоде до 50 градусов), часто проблемы начинаются уже при температуре 10.

Использование автомобильного аккумулятора зимой имеет ряд особенностей. Масло и топливная смесь становятся гораздо гуще, поэтому батарее требуются большие усилия, чтобы запустить двигатель. При −25-30 градусах завести автомобиль без посторонней помощи просто невозможно, особенно, если аккумулятор не подготовлен должным образом.

Подготовка батареи

Работа аккумулятора в холодное время года зависит от нескольких факторов. Владельцу автомобиля понадобится произвести:

• чистку батареи;
• проверку уровня электролита;
• проверку плотности электролита;
• проверку напряжения;
• правильную зарядку.

Первый этап не будет сложным даже для начинающих автолюбителей. С поверхности устройства убираются вся пыль и налипшая грязь. Вентиляционные отверстия корпуса можно протирать раствором пищевой соды (2 чайные ложки на стакан воды). Клеммы зачищаются мелкозернистой шкуркой.

Следующие этапы возможны только при наличии специальных приборов. Проверка уровня электролита простая — на современных батареях есть место на корпусе из прозрачного материала, с помощью которого видны отметки максимума или минимума электролита. Если АБ старая, то замер проводят с помощью стеклянной трубки. Делать это нужно очень аккуратно. Уровень жидкости должен быть не менее 10 мм. Если он меньше, то каждую банку доливают дистиллированной водой.

Плотность электролита проверяется ареометром. Она должна оставлять 1,27 грамм на кубический сантиметр. Замеры проводят при температуре +20 градусов. Если нудно обеспечить таковые, то замеры проводят в помещении, предварительно сняв аккумулятор. Для измерения напряжения используется мультиметр: заряд полностью заряженного аккумулятора должен быть 12,6 В.

Правильная зарядка аккумуляторной батареи

Для этого используется специальное зарядное устройство. Если такого нет, то стоит купить его, ведь подготовка батареи потребуется каждой зимой. Лучше приобрести автоматическую зарядку, чтобы не контролировать постоянно ее работу.

Ток заряда должен быть равен 1/10 емкости батареи. Например, если этот показатель составляет 60 А/ч, то ток должен быть не более 6 А. Низкий ток заряжает лучше, но при этом увеличивается длительность процедуры. Процесс занимает 10-12 часов.

Если наблюдается сильное кипение жидкости в банках, то ток заряда уменьшают. В идеале температура электролита не превышает +35 градусов, а если она выше, то нужно дать время остыть жидкости. Аккумулятор считается полностью заряженным, если напряжение на клеммах стабильно в течение двух часов. При подключении зарядки важно не перепутать полярность клемм. После зарядки корпус очищают от брызг электролита, а клеммы смазывают литолом.

Зимой проверку заряда батареи проводят ежемесячно, а уровень и плотность электролита — каждую неделю.

Иногда плотность электролита не набирается. Это вовсе на значит, что пришло время выбрасывать АКБ. Можно попробовать провести процедуру контрольно-тренировочного цикла. Она заключается в полной разрядке батареи с помощью 12-вольтовой лампочки и дальнейшей зарядке. Процесс проводят несколько раз. Иногда это помогает восстановить работу аккумулятора. Главное — использовать хорошую зарядку. Даже если процедура не помогла, аккумулятор не выбрасывают, так как его можно будет использовать ближайшими весной и летом. Просто нужно обеспечить ему правильные температурные условия хранения. Периодическая подзарядка нужна всем аккумуляторам, ведь генератор не заряжает ее на все 100%.

В нашем магазине «Автостарт» Вы всегда можете получить бесплатную диагностику вашего аккумулятора и подготовить его к зимним морозам.

0 707 11 19 11(WhatsApp) либо по адресу ул Фрунзе 278.

Аккумуляторы для холодной погоды получают ускорение

Несмотря на то, что электромобили сегодня становятся все более популярными, одной из причин, по которой потребители отказываются от электромобилей, является плохая работа аккумуляторов в холодную погоду. Новое исследование показало, что новый электролит для литий-ионных аккумуляторов следующего поколения может помочь электромобилям, мобильным телефонам и другой электронике работать и даже быстро заряжаться при экстремальных отрицательных температурах. Потенциальные применения батарей в спутниках, космических зондах и пилотируемых космических миссиях — все они требуют полной работы в экстремальных холодных условиях — также привлекательны.

В Соединенных Штатах «более чем в половине штатов зимой температура ниже нуля градусов», — говорит ведущий автор исследования Цзицзянь Сюй, научный сотрудник инженерной школы Университета Мэриленда в Колледж-Парке. «Поэтому очень важно разработать батареи, способные работать при низких температурах».

Любой новый электролит поначалу может быть дороже, чем коммерчески проверенные электролиты. Тем не менее, соединения в новом исследовании производятся с использованием «обычных растворителей и солей без токсичных компонентов», — говорит старший автор исследования Чуншэн Ван, профессор химической и биомолекулярной инженерии в Университете Мэриленда. В целом, новые электролиты «имеют большой потенциал для снижения затрат за счет оптимизации путей их синтеза при массовом производстве», — добавляет Сюй.

Потенциальные высокопроизводительные литий-ионные аккумуляторы следующего поколения включают такие компоненты, как NMC811, который состоит из 80 процентов никеля, 10 процентов кобальта и 10 процентов марганца. NMC811 может удерживать большое количество энергии для своей массы, а низкое содержание дорогого кобальта делает его привлекательным с точки зрения стоимости.

Идеальный электролит для литий-ионной батареи NMC811 должен поддерживать более высокое напряжение более 4,5 В для большей плотности энергии и более быстрой зарядки в течение 15 минут; он также окажется безопасным и будет работать при температурах от –60 до 60 °C. Однако в настоящее время ни один электролит не отвечает всем этим требованиям одновременно. Электролиты обычно имеют рабочие температуры от –20 до 50 °C и легко воспламеняются.

«Самая низкая температура, когда-либо зарегистрированная в Соединенных Штатах, составляла -62 ° C на Аляске, а самая высокая зарегистрированная температура составляла 57 ° C в Калифорнии», — говорит Сюй. «Нам нужна более надежная система накопления энергии, способная надежно работать при экстремальных отрицательных температурах. Экстремальные литий-ионные батареи могут ускорить внедрение в электромобили, авиацию и оборону по сравнению с обычными литий-ионными батареями».

В настоящее время разработка электролита для аккумуляторов в основном зависит от проб и ошибок, «отсутствуют руководящие принципы для разработки электролита», — говорит Ван. По его словам, в новом исследовании ученые стремились разработать универсальные принципы проектирования электролитов для батарей, работающих в экстремальных условиях.

Ученые сосредоточились на создании электролита, который мог бы удовлетворить ряд требований: он должен был оставаться стабильным и безопасным, позволяя литий-ионным батареям работать при высоких напряжениях в широком диапазоне температур; позволить ионам лития растворяться с относительно низкой энергией, чтобы помочь электрическому току перемещаться внутри батареи; и ограничить развитие литиевого покрытия (которое может уменьшить емкость батареи) и литиевых шипов, которые могут повредить внутренности батареи и вызвать короткое замыкание.

Новая конструкция электролита для экстремальных литий-ионных аккумуляторов обеспечивает как быструю транспортировку литий-иона [справа], так и стабильность в широком диапазоне температур (±60 °C) [слева]. Jijian Xu Nature

Расчеты исследовательской группы выявили группу мягких растворителей, которые могут оказаться полезными. В то время как твердые растворители состоят из атомов или ионов, которые обычно имеют небольшой радиус и высокий заряд, мягкие растворители обычно имеют большой радиус и низкий заряд.

Современные растворители электролитов в литий-ионных батареях часто прочно связываются с ионами лития для растворения солей лития. Однако чем больше энергия связи между растворителем и ионами лития, тем сложнее ионам лития выйти из раствора. В новом исследовании ученые определили мягкий растворитель, в котором могут растворяться соли лития, а также минимизировать количество связей между растворителем и ионами лития.

Кроме того, исследователи добавили в электролит компоненты, предотвращающие образование литиевого покрытия и шипов при низких температурах. Компоненты вызывали образование тонких и относительно электропроводящих слоев на поверхности электродов, которые поддерживали быстрый поток ионов лития для более быстрой зарядки и перезарядки.

При испытаниях литий-ионных аккумуляторов напряжением 4,5 В с катодами NMC811 и графитовыми анодами устройства сохраняли три четверти своей емкости при комнатной температуре при заряде и разряде при –50°С и более половины при –60°С, учитывая время зарядки около 15 минут.

«Наша находка представляет собой практичное решение для питания электромобилей литий-ионными батареями в широком диапазоне температур — например, от жаркого лета во Флориде до холодной зимы на Аляске», — говорит Сюй. Кроме того, «экстремальные батареи можно использовать в полярных научных исследованиях. В качестве альтернативы экстремальные батареи можно использовать для космического пространства, например, для исследования Луны».

Тем не менее, предупреждает Сюй, «высокотемпературные характеристики при 60 °C все еще неудовлетворительны, что требует дополнительных усилий для дальнейших исследований».

Ученые подробно описали свои выводы онлайн 8 февраля в журнале Nature .

Почему автомобильные аккумуляторы плохо работают в холодную погоду

Заводить машину холодным зимним утром может быть неприятно, если накануне вечером вы не предприняли никаких действий. Когда вы не можете запустить двигатель, это часто вина аккумулятора. Почему аккумулятор более чувствителен, чем другие процессы в автомобиле? Ответ заключается в способности батареи преобразовывать химическую энергию в электрическую с минимальным выделением тепла и относительно небольшим количеством тепловой энергии, доступной при низких температурах.

Начало работы

Я помню одну осень несколько лет назад, когда я купил новую машину. Следующая зима была одной из самых холодных за несколько лет. В течение двух недель термометр в саду показывал температуру ниже -10°C (14°F).

Однажды февральским утром, во время лыжного отпуска в шведских горах, я вышел на подъездную дорожку к коттеджу, чтобы завести машину, надеясь обеспечить хорошую и удобную короткую поездку для семьи по пути к подъемнику. Включив зажигание, машина еле завелась. Автомобиль издал звук, показывающий, что шесть цилиндров работают не так гладко, как обычно. Прошло почти минуту, прежде чем двигатель зазвучал так, как должен. Поскольку машина была новой, меня это насторожило. Очень медленно ожил ЖК-дисплей между спидометром и тахометром, показав -35°C (-31°F). Сегодня утром кататься на лыжах нельзя!

Как инженер-электрохимик, мои мысли переместились от катания по склонам к технологии старых добрых свинцово-кислотных аккумуляторов, которые в то время могли обеспечивать пиковый ток для приведения в действие стартера и запуска двигателя с первого короткого оборота. ключ.

Эта проблема не ограничивается только аккумуляторами — двигатель внутреннего сгорания также сталкивается с трудностями при экстремально низких температурах. Смазочное масло становится более густым, реакции горения становятся вялыми, а конденсат может замерзнуть в ответственных частях топливной системы. Однако моя машина завелась. Любой электромобиль, не подключенный к сети в такую ​​холодную ночь, вероятно, вообще не завелся бы.

В чем причина такой разницы? Ответ находится в способе преобразования химической энергии в механическую:

• Двигатель внутреннего сгорания преобразует химическую энергию, запасенную в топливе, в тепло, которое затем преобразуется в механическую энергию.
• Двигатель электромобиля преобразует химическую энергию аккумулятора в электрическую энергию, которая затем преобразуется электродвигателем в механическую энергию. Он выделяет очень мало тепла по сравнению с двигателем внутреннего сгорания.

Процесс преобразования тепловой энергии в механическую в двигателе внутреннего сгорания дает большое количество тепла с первого такта для быстрого нагрева двигателя, что позволяет автомобилю тронуться с места практически сразу. Тем не менее, медленное выделение тепла, которое происходит при экстремальных температурах в электромобиле, не дает такого же эффекта. Цитируя Леса Гроссмана: «Это физика, это неизбежно».

Обратите внимание, что эффективность преобразования химической энергии в механическую намного выше в электромобиле, так как потери в аккумуляторе и в электродвигателе относительно малы.

Оставив в стороне вопросы эффективности и тепловыделения — и прежде чем говорить об аккумуляторе — давайте сравним процессы, которые могут вызывать трудности в холодную погоду в электромобилях и обычных автомобилях.

Сравнение процессов в автомобиле

Начнем с электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания. Мы можем себе представить, что электродвигатель менее подвержен влиянию низких температур по сравнению с двигателем внутреннего сгорания. В нем меньше движущихся частей, и, поскольку движущиеся части в основном разделены воздушными зазорами, он должен требовать меньше смазки и быть менее чувствительным к низким температурам.

Трансмиссия электромобиля также менее сложна, чем трансмиссия автомобиля внутреннего сгорания, поскольку электродвигатель может работать в широком диапазоне нагрузок с отличным крутящим моментом. Кроме того, электромобиль может иметь несколько двигателей (например, один спереди и один сзади) и, таким образом, избежать большого количества трансмиссии, необходимой для работы с полным приводом. Это означает, что электромобилю не требуется сложная коробка передач, которую необходимо смазывать. Следовательно, электромобиль должен быть менее чувствителен к температуре и по этим причинам.

Наконец, электромобилю не требуется сложная топливная система с насосами, клапанами, манометрами, форсунками и т. д. Это также должно сделать его менее чувствительным к низким температурам по сравнению с обычным автомобилем, с меньшим количеством компонентов, которые будут мешать обледенению -вверх.

Как и ожидалось, именно аккумулятор плохо работает при низких температурах. На самом деле влияние низких температур на работу аккумуляторов можно наблюдать в самых разных приложениях, от военной техники и космических приложений до сотовых телефонов и клавиатур домашней сигнализации. Этот компонент, очевидно, менее критичен в двигателе внутреннего сгорания, которому для запуска двигателя требуется только короткий пиковый ток. Сравните это с электромобилем, которому требуется непрерывный источник тока. Поэтому давайте более внимательно посмотрим на производительность батареи и на то, как на нее влияет температура.

Температурно-зависимые свойства батареи

Батарея состоит из двух пористых электродов, одного положительного и одного отрицательного. Материал электронного проводящего электрода состоит из упакованных частиц электродного материала. Пустота между этими частицами создает пористость электродов (см. рисунок ниже).

Два электрода разделены электролитом. Кроме того, оба пористых электрода содержат пористый электролит в пустотах между твердыми частицами электродного материала. На рисунке ниже показан процесс разрядки в аккумуляторе с сильно преувеличенным размером частиц.

Потери в батарее при заданном уровне заряда показаны на следующем рисунке, на котором показаны кривые ток-потенциал для положительного (красный) и отрицательного электродов (синий) с рабочей точкой, заданной выражением i ₁ и -i ₁ на соответствующем электроде. Можно предположить, что потенциалы положительного и отрицательного электродов измеряются с помощью электрода сравнения в середине электролита (см. рисунок выше). Это необходимо для получения потенциалов двух отдельных электродов и включения омических потерь с обеих сторон электрода сравнения.

Потенциал ячейки уменьшается по сравнению с напряжением открытой ячейки (см. ниже) из-за активационных потерь (из-за кинетики электрохимической реакции), массотранспортных потерь и омических потерь. Обратите внимание, что катодный ток на положительном электроде определяется как отрицательный, а анодный ток на отрицательном электроде определяется как положительный. Это связано с тем, что полярность электролита внутри батареи противоположна полярности внешней цепи.

Напряжение открытой ячейки 90}} \right)

где E — напряжение на элементе, {\Delta S} — изменение энтропии реакции батареи, z — количество переданных электронов, а F — постоянная Фарадея. Это означает, что для батареи с чистой реакцией разряда с положительным изменением энтропии ({\Delta S}) напряжение элемента увеличивается с температурой. Для батареи с отрицательным изменением энтропии напряжение элемента уменьшается с повышением температуры.

Большинство литий-ионных аккумуляторов, используемых в современных электромобилях, имеют слегка отрицательное или очень небольшое изменение энтропии, что означает, что напряжение открытого элемента слегка увеличивается при понижении температуры. Это само по себе фактически улучшило бы производительность при более низких температурах. Однако изменение напряжения открытой ячейки в зависимости от температуры относительно невелико по сравнению с другими параметрами, около 0-0,4 мВ/К, то есть менее 30 мВ в диапазоне очень низких температур (-35°C, -31°C). °F) до комнатной температуры. Таким образом, мы можем исключить общую термодинамику реакции разряда как причину плохих характеристик при низких температурах.

Физические свойства электролита и электродов

Физические свойства электролита оказывают большое влияние на работу батареи. Температура влияет на проводимость и коэффициенты диффузии в электролите, таким образом, также влияя на эффективную проводимость и коэффициенты диффузии в пористом электролите.

Проводимость электролита может увеличиваться на один или несколько порядков при очень низких температурах (-35°C, -31°F) до комнатной температуры. Если построить логарифм проводимости электролита как функцию 1/ T получаем линейную зависимость, как показано на рисунке ниже. Этот рисунок иллюстрирует низкую проводимость при низких температурах и ее экспоненциальное увеличение при повышении температуры.

Таким образом, омические потери (резистивные потери) в электролите батареи увеличиваются с понижением температуры, что приводит к более низкому напряжению элемента при заданном токе при более низких температурах. Кроме того, плохая проводимость электролита приводит к менее равномерному распределению плотности тока в пористых электродах, что, в свою очередь, снижает емкость аккумулятора. емкость определяется как количество ампер-часов, которое может быть снято с аккумулятора до того, как напряжение резко упадет. При более низких температурах емкость есть, но низкая проводимость и последующее неравномерное распределение плотности тока делают ее недоступной до тех пор, пока батарея не нагреется.

Кроме того, коэффициенты диффузии химических веществ в электролите, которые необходимы для обеспечения электрохимических реакций, снижаются в той же степени, что и проводимость электролита. Снижение коэффициентов диффузии увеличивает перенапряжение концентрации, что снижает напряжение на ячейке. Пониженная диффузионная способность также снижает емкость батареи, поскольку большая часть частиц в электродах батареи недоступна из-за ограничений массопереноса.

Обратите внимание, что электролитическая проводимость и диффузионная способность связаны с подвижностью (см. соотношение Нернста-Эйнштейна).

Физическое объяснение пониженной подвижности заключается в том, что в электролите имеется меньше тепловой энергии, что затрудняет преодоление ионов и молекул их взаимных взаимодействий или «трения». Подвижность в электролитах в зависимости от температуры описывается уравнением Аррениуса, где энергия активации ( E _a на рисунке выше) представляет собой энергию, необходимую молекулам для преодоления взаимодействия с соседними молекулами и перемещения в электролите.

Твердый электродный материал обычно имеет проводимость, которая на несколько порядков выше, чем у пористого электролита. Изменением проводимости твердого материала в зависимости от температуры обычно можно пренебречь. Однако в некоторых батареях перезарядка может быть проблематичной при низких температурах, поскольку это может привести к образованию дендритов, разрушающих батарею.

Электродная кинетика

Последним важным фактором плохой работы батарей при низких температурах является вялая кинетика анодных и катодных реакций, что приводит к увеличению активационного перенапряжения. Физическое объяснение медленной кинетики электрода состоит в том, что энергию активации становится труднее преодолеть из-за меньшего количества тепловой энергии, доступной в системе при низких температурах.

На приведенном ниже рисунке показано общее влияние на производительность батареи из-за увеличения потерь при активации, омических потерь и массовых транспортных потерь. Мы можем видеть, как увеличение общего перенапряжения на двух электродах приводит к снижению напряжения на ячейке при заданном токе и состоянии заряда.

Эти кривые получены из уравнений Аррениуса для подвижности и кинетики электродов на электродах, которые для обратимых электрохимических реакций приводят к соответствующим выражениям Батлера-Фольмера.

Управление температурным режимом

Современные аккумуляторные системы в электромобилях оснащены передовыми системами управления температурным режимом. Эти системы способны охлаждать батарею, когда она работает при высоких нагрузках, и нагревать ее, когда она подключена к сети холодными зимними ночами.

Система терморегулирования поддерживает оптимальный диапазон рабочих температур батареи (см. рисунок выше). Обратите внимание, что график относится к рабочей температуре батареи, а не к температуре окружающей среды. Система управления температурным режимом также снижает риск теплового разгона в литий-ионных аккумуляторных батареях.

Нагрев батареи при низких температурах также означает, что КПД и запас хода электрического двигателя снижаются, поскольку часть электроэнергии или регенеративной энергии должна быть преобразована в тепло, чтобы поддерживать работу батареи в оптимальном диапазоне. Кроме того, часть этой мощности может также использоваться для обогрева салона, что также снижает эффективность и запас хода автомобиля.

На рисунке выше показаны результаты модели литий-ионного аккумуляторного блока для автомобильных приложений, оснащенного каналами охлаждения и обогрева. Такие модели широко используются при проектировании системы терморегулирования батареи.

Заключение

Неспособность электромобилей быстро и самопроизвольно нагревать свои аккумуляторы после экстремально холодных зимних ночей связана с высоким КПД электродвигателя и тем фактом, что он не требует производства тепловой энергии для преобразования в механическую работу . Поэтому электромобиль всегда должен быть подключен к сети ночью перед лыжными прогулками, такими как моя, чтобы температура батареи поддерживалась в разумном диапазоне температур.

Если следовать этим рекомендациям, ваш электромобиль легко заведется — даже в шведских горах. Фактически, на большинстве внешних парковок на севере (таких как Аляска, Канада, Швеция и Норвегия) есть электрические розетки, а большинство обычных автомобилей также оснащены обогревателями двигателя.