Hava durumu EV pil ömrünü nasıl etkiler?

URL Kopyalandı

Hava durumu EV pil ömrünü nasıl etkiler?

Aşırı iklimlerde yaşayan bizler, elektrikli araçlar söz konusu olduğunda ortak bir engelle karşılaşıyoruz: Pil ömrü hava koşullarıyla nasıl başa çıkacak? Ne kadar kuzeye giderseniz, kış aylarının pil ömrü üzerindeki yıkıcı etkisi hakkında o kadar çok fısıltı duyarsınız ve EV'nizi pahalı bir hatadan biraz daha fazlası yapar. EV pillerinin soğuğa nasıl tepki verdiğine daha yakından bakalım ve onu aşırı ısı etkileriyle karşılaştıralım.

Soğuk EV pil ömrünü azaltır mı?

Gri Çizgi Normal zaman pil ömrü - Yeşil Çizgi Kış aylarındaki pil ömrü

Norveç'te en çok satan 20 elektrikli otomobil modeli üzerinde yapılan bir araştırma, soğuğun menzilini, nominal menziline kıyasla ortalama %18,5 oranında azalttığını gösteriyor.

Nedenini anlamak için elektrik direncinin doğasına bakmamız gerekiyor. Direnç, herhangi bir malzemenin elektrik akımına nasıl karşı çıktığıdır. Bakır gibi metallerin direnci düşüktür, bu yüzden onları devre yapmak için kullanırız. Bu arada, kauçuğun direnci yüksektir, bu yüzden kullanıcıların zap yapmasını önlemek için kabloların dışına koyduk.

Bu iletkenlik çoğunlukla, bu malzemelerin atomlarının en dıştaki elektron katmanında daha fazla elektronun geçmesi için ne kadar alana sahip olduğuna göre belirlenir. Isı yükseldikçe, bu atomlar çok daha fazla hareket etmeye başlar ve elektronların birbirine çarpmadan malzeme boyunca verimli bir şekilde hareket etmesini zorlaştırır. Öte yandan, daha soğuk bir malzeme, çok fazla hareket etmeyen atomlara sahiptir, bu da elektronların geçişini kolaylaştırır. Bu fenomen, sıcaklığın çok düşük kalması koşuluyla, elektrik yükünü süresiz olarak tutabilen süper iletkenlere izin verir.

Kulağa harika geliyor, ancak pil performansı neden soğukta düşüyor? Sonuçta, düşük sıcaklıklar elektrik iletimini kolaylaştırmaz mı? Bir sorun, bir EV'nin soğukta başka türlü kullanmadıkları birçok ek sistem kullanmasıdır. AAA, kabin ısıtmasını hesaba kattığınızda EV aralığının %41 düştüğünü tahmin ediyor.

Soğuk, pil kimyasını da olumsuz etkiler. Pil hücresinin anot tarafında, aralarında lityum iyonlarının bulunduğu grafit katmanları vardır. Boşaldıklarında, bu iyonlar, EV motorundan doğal yoldan geçen elektronlarla buluşmak için sıvı elektrolit ayırıcısını katot tarafına geçer. Sıvı elektrolit soğukla daha viskoz hale gelir ve sonunda donar. Bu durum değişikliği direnci artırır, dolayısıyla pil performansını düşürür.

Artan bu dirençle, lityum iyonları şarj sırasında grafit katmanları arasına yerleşmekte zorlanırlar, bu nedenle doğrudan grafitin yüzeyinde plaka oluşturmaya başlarlar. Bu lityum, özellikle soğukta dendrit adı verilen yapılara hızlı şarj olurken zamanla birikir. Bu dendritler, iyonların gelecekte grafit katmanları arasına düzgün şekilde yerleşmesini zorlaştırarak maksimum pil kapasitenizi azaltır. Daha da kötüsü, bu dendritler anot/katot ayırıcı katmanını delecek kadar büyürse, piliniz kısa devre yapar ve kaput olur. EV pil paketleri, sıcaklığı düzenlemek, dendritlerin hızlandırılmış büyümesini önlemek ve düşük sıcaklıklarda elektrolitlerin iletkenliğini korumak için hücreleri boyunca dokunmuş termal katmanlara sahiptir, ancak pilleri kullanılabilir bir sıcaklığa ısıtmak için gereken gücü bile kırdığınız için genellikle şanslısınız. seviye.

Katı hal pillerin ortaya çıkışı, bir gün elektrolitlerde katı-sıvı kayması problemlerinden kaçınmamıza yardımcı olabilir. Bununla birlikte, dendritler hala uzun vadeli bir sorun olacak ve katı hal pillerin gücü iletmek için hala nispeten yüksek sıcaklıklara ihtiyacı var. Gelecekteki gelişmeler için parmaklarımızı çaprazlayalım.

Isıtma, gazlı araçların belirgin bir avantaja sahip olduğu bir alandır. İçten yanmalı motorlar, enerjilerinin yaklaşık %60'ını ısı olarak harcar ve bu enerjinin çoğu, kış aylarında ısıtma için kabine geri döndürülür. Yaz ayları biraz daha fazla iştir, ancak o zaman bile klima, kilometreyi %20'den fazla etkilememelidir.

Isı, EV pil kapasitesini azaltır mı?

Soğuk sesler kadar kötü olan aşırı ısı, EV pilleri için daha da kötüdür. Yüksek ısı, pilin şarj olma özelliğini bozan gaz ve diğer yan ürünleri üreten kimyasal reaksiyonları başlatır. Bu gaz daha sonra genişleyebilir ve bir pil hücresi muhafazasını kırabilir. Bu nedenle, kişisel elektronik cihazlarda bazen "baharatlı yastıklar" - arızanın eşiğinde şişmiş piller - göreceksiniz. En kötü durumda, bu uçuculuk patlamalara yol açar, ancak EV pil yönetim sistemleri işler o kadar kötüye gitmeden çok önce uyarı verecek kadar gelişmiştir.

EV pillerini çalıştırmak için oldukça rahat bir sıcaklık aralığına ihtiyaç duyulmasına rağmen, menzil önceki yıllara göre önemli ölçüde iyileşmiştir. Menzildeki dik yokuşlarda bile, kışın bir EV ile günlük şehir içi sürüş için hala iyi durumda olmalısınız. Dalmaya başlamadan önce menzil kaygısının üstesinden gelmek hala zorsa, bir hibrit düşünün, böylece işler özellikle soğuduğunda bu gaz yedeğine sahip olabilirsiniz.

Kaynak: Digital Trends