energobar (energobar) wrote,
energobar
energobar

Categories:

Создан самонагревающийся на холоде аккумулятор

Давным-давно, когда ещё не было батареек и аккумуляторов, садилось солнце. А теперь, посредине глухого леса ты с нулевым аккумулятором, а еще вдобавок села батарейка в мобильнике… И всё! Был человек – и нет человека в прямом и переносном смысле!...

Но человечество не дремлет. Группа ученых из университета штата Пенсильвания совместно со своими коллегами из компании EC Power создала «всесезонный» литий-ионный аккумулятор, способный к самонагреву при переохлаждении.

Модификация аккумулятора внутренним нагревательным контуром значительно расширяет возможность использования аккумуляторов в условиях морозного климата. Подробное описание работы опубликовано в журнале Nature.

Концепция идеи довольно проста:исследователи добавили в батарею слой никелевой фольги толщиной около 50 микрон, создав дополнительный электрический контур, состоящий из соединенных анода и фольги. В случае если температура «за бортом» оказывается слишком низкой и аккумулятор слишком сильно охлаждается, вместо обычного контура анод-катод в работу включается дополнительный контур, протекание тока через который обеспечивает омический нагрев устройства.

В качестве прототипа для изучения команда использовала типовой литий-ионный аккумулятор, состоящий из 25 катодных слоев LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 и 26 анодных графитовых слоев, общая емкость устройства составила 7,5 ампер-часов. Исследователи подобрали параметры фольги исходя из соображений стабильности твердого электролита: напряжение в «нагревателе» составляет всего 2 вольта, т. е. лежит в рабочей области аккумулятора.

Используя подобную схему, исследователи смогли добиться впечатляющих результатов: на нагрев до нуля предварительно охлажденного до минус 20 и минус 30 градусов аккумулятора тратится всего лишь 3,8 и 5,5 процента емкости батареи соответственно, причем средняя скорость нагрева аккумулятора составляет около одного градуса в секунду.
Литий-ионные аккумуляторы подвержены высоким потерям мощности при работе в условиях отрицательных температур, что ограничивает их применение в электромобилях, смартфонах и различных носимых устройствах в условиях холодного климата. На практике в случае электромобилей подобное снижение мощности вынуждает производителей использовать большие по размерам и мощности аккумуляторы для холодного старта двигателя, а также приводит к неэффективному использованию рекуперативного торможения и суммарному итоговому снижению запаса хода автомобиля на 40 процентов при понижении температуры окружающей среды от 23 градусов Цельсия до минус семи.

Евгений Анохин Источник
Tags: Аккумулятор, Батарея, Человек
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 8 comments