Почему бензиновые и дизельные автомобили не используют литий-ионные аккумуляторы
Литий-ионный аккумулятор, часто называемый Li-ion, является перезаряжаемым. Он содержит ионы лития, которые перемещаются от анода к катоду при разрядке. Во время зарядки движение происходит в обратном направлении — от катода к аноду. Существуют различные типы литий-ионных аккумуляторов с разными уровнями катодов, изготовленных из различных литиевых соединений, и анодами из углерода. Электрический ток генерируется в результате химической реакции между анодом, катодом и электролитом.
Литий-ионные аккумуляторы в автомобилях: как это работает?
Литиевые батареи, также известные как Li-on или LIB (сокращенно от Lithium-ion battery), относятся к типу перезаряжаемых аккумуляторов. Как и свинцово-кислотные батареи, они представляют собой сборку из множества ячеек. В таких батареях в качестве отрицательного электрода используется литиевый металл или его сплав, а также применяется специальный электролитный раствор.
Литиевые батареи можно разделить на два основных типа: литий-металлические и литий-ионные (Li-Ion). Литий-ионные аккумуляторы не содержат металлического лития и являются перезаряжаемыми. Причина, по которой этот тип батарей широко используется в электромобилях, заключается в их высокой удельной мощности по сравнению с другими типами аккумуляторов. Это позволяет создавать компактные батареи с большой емкостью.
Большинство современных электромотоциклов и электромобилей оснащены именно литий-ионными аккумуляторами, поскольку они обладают длительным сроком службы и лучшими характеристиками, хотя и дороже свинцово-кислотных аналогов.
Литиевый аккумулятор состоит из четырех ключевых компонентов:
- Катод: Определяет емкость и напряжение батареи, является источником ионов лития.
- Анод: Позволяет току протекать во внешней цепи; при зарядке ионы лития накапливаются в аноде.
- Электролит: Служит проводником для ионов лития между катодом и анодом; состоит из солей, растворителей и добавок.
- Сепаратор: Физический барьер, разделяющий катод и анод.
Почему бензиновые и дизельные автомобили не используют литий-ионные аккумуляторы? – Главные причины
Несмотря на свое распространение в потребительской электронике, такой как ноутбуки и смартфоны, различные классы Li-ion аккумуляторов еще не нашли широкого применения в системах запуска и питания обычных автомобилей с ДВС. Проблема возникает при попытке использовать их в бензиновых или дизельных автомобилях. Для поддержания вашего автомобиля в отличном состоянии рекомендуем искать советы по обслуживанию в интернете.
Требуют защиты
Литий-ионные аккумуляторы не самые robust. Они требуют дополнительной защиты от перезаряда и быстрого разряда. Необходимо поддерживать ток в безопасных пределах. Главный недостаток заключается в том, что для Li-ion батарей необходимы специальные схемы защиты, чтобы удерживать их в безопасном рабочем диапазоне. Вряд ли вы захотите иметь аккумулятор, который постоянно протекает из-за перезаряда или выходит из строя из-за недозаряда.
Стоимость аккумулятора
Главный недостаток использования Li-ion аккумуляторов для вашего автомобиля — их цена. Они примерно на 40% дороже свинцово-кислотных батарей. Когда вы ищете надежный источник питания для своего vehicle, вы вряд ли станете выбирать аккумулятор, стоимость которого является серьезной проблемой. Литий-ионная батарея требует встроенных схем для управления и обеспечения безопасных уровней напряжения и тока, что еще больше увеличивает ее стоимость. Свинцово-кислотный аккумулятор предлагает автовладельцам надежный и более бюджетный вариант.
Чувствительность к высоким температурам
Литий-ионный аккумулятор автомобиля очень чувствителен к чрезмерному нагреву. Перегрев устройства или перезаряд батареи обычно приводят к дополнительному выделению тепла. Высокая температура вызывает ускоренную деградацию элементов аккумулятора. Если вы часто ездите в жарком климате, использование свинцово-кислотного аккумулятора будет более логичным решением.
Вопросы безопасности
Риск взрыва литий-ионного аккумулятора из-за перезаряда или перегрева остается высоким. Разложение электролита приводит к образованию газов, которые могут воспламенить электролит и вызвать пожар. Транспортировка таких батарей сопряжена с значительным риском, особенно в больших количествах. Вряд ли вы захотите установить в свой автомобиль аккумулятор с высоким риском возгорания.
Резюме
Если вы рассматриваете возможность замены штатного свинцово-кислотного аккумулятора на литий-ионные батареи, обязательно учтите информацию из этой статьи, чтобы принять взвешенное решение.