Производители электромобилей обычно выбирают литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы, так как они позволяют путешествовать на большие расстояния по сравнению с другими технологиями. Несмотря на то, что в этом случае эффект памяти отсутствует, а срок службы таких автомобильных аккумуляторов большой, их следует эксплуатировать в соответствующих условиях.
Литий-ионные батареи впервые использовались для питания камер в начале 1990-х годов и с тех пор стремительно распространились по миру. Их значительным преимуществом по сравнению с гидридными или никель-кадмиевыми батареями является более высокая плотность энергии. Это означает, что они способны накапливать больше энергии на каждый килограмм элемента. Более того, эта технология все еще имеет значительный потенциал развития – по оценкам, батареи этого типа смогут накапливать в два-три раза больше энергии, до 300-350 Вт/кг в течение десятилетия.
При этом они относительно дешевы в производстве. Литий-ионные батареи очень надежны и долговечны, но неблагоприятные условия эксплуатации или хранения могут сократить срок их службы или даже привести к их выходу из строя. Они особенно чувствительны к экстремальным температурам, от которых их защищают современные системы охлаждения автомобилей и компоненты, изготовленные из инновационных пенополипропиленовых (EPP) теплоизоляционных материалов.
Как работают литий-ионные батареи? Конструкция батарей в электромобиле
Литий-ионные элементы, используемые в аккумуляторах электромобилей, имеют два электрода – положительный и отрицательный. Они разделены электролитом в виде жидкости, геля или твердого вещества, функция которого заключается в переносе зарядов между ними. Литий-ионные батареи, доступные на рынке, могут различаться по химическому составу и конструкции, однако носителями заряда всегда являются ионы лития. Их производители все еще работают над увеличением плотности энергии, расширением диапазона рабочих температур, сокращением времени зарядки и, прежде всего, над повышением эксплуатационной безопасности.
Цель состоит в том, чтобы предотвратить чрезмерное повышение температуры электролита, которое предотвращается специальными добавками, активными системами охлаждения в автомобиле или инновационными изоляторами, используемыми в конструкции аккумуляторных батарей. Для предотвращения потенциальной опасности вместо больших аккумуляторов электромобили оборудованы стопками до нескольких тысяч маленьких элементов, которые изолированы от других компонентов. Таким образом, даже в случае неисправности одного из них, между отдельными ячейками больше не происходит выделение тепла или короткое замыкание. Штабеля также устанавливаются в автомобилях таким образом, чтобы свести к минимуму их повреждение.
Подробнее: Технологии в аккумуляторах электромобилей – основные типы аккумуляторов
Как продлить срок службы аккумулятора в электромобиле?
Срок службы аккумулятора в электромобилях обычно оценивается в 10 лет, что дает около 2500-3500 циклов зарядки. В зависимости от используемой технологии и способа ее применения срок службы может быть еще дольше. Во-первых, не следует допускать полной разрядки аккумулятора. Автомобиль потребляет энергию не только во время движения, но и в состоянии покоя. Простой в несколько месяцев может привести даже к повреждению аккумулятора, поэтому его также следует время от времени заряжать.
С другой стороны, литий-ионный аккумулятор не следует заряжать до 100%. Рекомендуемый уровень заряда аккумулятора составляет 20-80%. На здоровье аккумулятора в идеале влияет зарядка с низким энергопотреблением. Использование быстродействующей зарядной станции электромобиля большой мощности сокращает срок службы аккумулятора.
Другим важным фактором является температура – как жара, так и холод отрицательно влияют на состояние литий-ионного аккумулятора. Допустимый температурный диапазон их работы составляет от 0 до 45°C, последнее значение не должно превышать 30°C. Поэтому изоляционные материалы, используемые в конструкции батареи, так важны для ее состояния. К очень перспективным относится вспененный полипропилен EPP, который уже сегодня используется для производства защитной упаковки для батарей и изоляционных компонентов в аккумуляторных батареях.
Вспененный полипропилен – инновационная изоляция батареи
Литий-ионные батареи, используемые в автомобилях, чувствительны как к тепловым, так и к механическим факторам, поэтому их необходимо хранить, транспортировать и эксплуатировать в условиях, обеспечивающих их максимально долгий срок службы. Материалом, который доказал свою особую эффективность во всех этих областях применения, является вспененный полипропилен (EPP). Он идеально подходит для производства упаковки для транспортировки батарей, так как обладает отличными теплоизоляционными свойствами и эффективно защищает содержимое от механических повреждений.
Упаковка Komebac®, адаптированная к требованиям автомобильной промышленности, может быть адаптирована к форме и размерам литий-ионных батарей во всех отношениях и иметь специальные защитные вставки. Таким образом, батареи на 100% защищены не только от проникновения экстремальных температур при транспортировке, но и от влаги и ударов. Материал идеально поглощает удары, не крошится и не деформируется. Благодаря всему этому, в настоящее время он используется в производстве аккумуляторов, в качестве сырья для изготовления автомобильных аккумуляторных батарей. В настоящее время он используется для производства сепараторов аккумуляторных элементов, специальной изоляции и крепежных рельсов. EPP также является отличным электрическим изолятором, который эффективно предотвращает неконтролируемый поток тока между элементами и выход аккумулятора из строя.