Мощный аккумулятор: Почему опасно устанавливать в автомобиль более мощный аккумулятор

Почему опасно устанавливать в автомобиль более мощный аккумулятор

Когда с наступлением холодов аккумулятор вашего автомобиля подает явные признаки износа, встает вопрос о его замене. При этом возникает резонный соблазн — заменить «дохлую» АКБ на более мощный аналог. Тем не менее, как показывает практика, такая «рокировка» не всегда безопасна.

Зачем автомобилю нужна емкая и выносливая батарея, совершенно понятно. Представьте себе ситуацию — вы потратили часть ресурса АКБ при запуске двигателя в зимний мороз, затем отправились в офис по пробкам, да еще и включили энергопотребители — магнитолу, печку, фары, подключили к USB-слоту смартфон.

При таком раскладе более емкий аккумулятор даст больше гарантий того, что, стартуя из офиса домой, вы заведете машину без всяких проблем. И если даже такой «пробочный» сценарий будет повторяться изо дня в день всю зиму, ресурса мощной АКБ хватит до того момента, как вы наконец отправитесь в дальнюю поездку (как правило, это вылазки на дачу весной) на «шоссейных» скоростях, и генератор зарядит АКБ по полной.

Значит, выходит, что стоит установить под капот максимально мощный аккумулятор, к примеру, от грузовичка, и вы не будете знать проблем с «холодным пуском»? Так было еще пару десятков лет назад.

В «Жигули», «Москвичи» и «Волги» вполне можно было установить максимально емкую АКБ, а ограничением являлось, пожалуй, лишь дефицит свободного пространства под капотом. Однако с появлением на рынке высокотехнологичных иномарок ситуация в корне изменилась. Пожалуй, главным препятствием для установки «царей-АКБ» стали высокотехнологичные генераторы. В ряде новых недешевых моделей этот узел наделен отдельным блоком (Battery Monitoring System), регулирующим зарядку АКБ не до 100%, а до 80%, что сделано прежде всего с прицелом на экологию и максимальный ресурс аккумулятора.

Так что же произойдет, если вы установите в машину с таким «умным» генератором АКБ повышенной емкости? Скажем, мануал предписывает использование АКБ на 50Ач, а вы ставите на 75 Ач или даже на 90 Ач? Получаем в результате буквально «горе от ума».

Генераторы, заточенные на определенный объем аккумулятора, будут постоянно недозаряжать большую батарею (из-за софта блока Battery Monitoring System), а это чревато целым рядом неприятностей для владельца автомобиля. Один из вероятных сценариев — из-за хронического недозаряда в АКБ запустится необратимый процесс сульфатации пластин, в результате снизится емкость и пусковой ток. Как следствие, такой аккумулятор может подвести в любой момент. И в конце концов такая батарея преждевременно выйдет из строя. Проблему могла бы решить регулярная подзарядка мощной АКБ вручную от стационарного зарядного устройства. Однако, как известно, это дело хлопотное.

Радикальный вариант в случае с автомобилями, оснащенными системой Battery Monitoring System, — это подключение ЕБУ к компьютеру и «прописывание» новой, более емкой АКБ. Но и такой сценарий потребует усилий и вложений. Ведь вам потребуется либо помощь мастеров, либо, если «пользователь» подкован, как минимум правильное программное обеспечение и новый модуль, который, что радует, реально приобрести через интернет-магазины.

В любом случае, чтобы исключить неприятные сценарии, владельцам следует быть уверенными, что их АКБ заряжается от генератора по максимуму. Для этого можно проверить плотность электролита (подходит для батарей, у которых электролит жидкий, а не гель). На холодном двигателе при снятой клемме с помощью ареометра измеряем плотность электролита во всех отсеках.

Если АКБ заряжена на 100%, то прибор покажет 1.26-1.27 единиц. Если меньше, имеем недозаряд. Второй способ — замер напряжения на клеммах аккумулятора. Ставим автомобиль на стоянку, дожидаемся, когда двигатель остынет, отсоединяем клеммы от АКБ, и подключаем вольтметр. Если прибор показал значение выше 12,5 В, все нормально Значение 12.7 В говорит о том, что АКБ зарядилась на все 100%. Если напряжение ниже, нужно подзарядить.

Самый большой аккумулятор в мире

08-02-2017

Ответ на этот вопрос приводит нас в китайскую провинцию Хэбей. Именно здесь компания BYD построила самый большой в мире и самый мощный в мире аккумулятор.

Этот комплекс используется совместно с государственной корпорацией электросетей Китая.

Самый большой на Земле аккумулятор имеет внушительные размеры в несколько футбольных полей. По факту это несколько зданий, объединенных в один электротехнический комплекс.

Мощность самого большого аккумулятора

Общая суммарная ёмкость этой аккумуляторной батареи 36 мегаватт часов электроэнергии. То есть 36 миллионов ватт часов энергии.

Питание этого аккумулятора осуществляется от комплекса ветровых электроустановок и солнечных батарей. Общая мощность генерирующего оборудования равна 140 МВт.

Самая большая в Китае и самая большая в мире аккумуляторная батарея является частью единой государственной электросети Китая.

Данный аккумуляторный комплекс позволяет:

• увеличить надежность электрических сетей;
• снизить стоимость электроэнергии;
• эффективно перераспределять электрическую мощность в течении суток.

Мощность этого гигантского аккумулятора достаточна для электропитания 12 000 домов.

Общая стоимость строительства самой большой аккумуляторной батареи превысила 500 миллионов долларов.

Неизвестно как скоро наступит окупаемость этого комплекса. Комплекс рассчитан на длительную эксплуатацию. Строительство самого крупного в мире аккумулятора является результатом технической революции в Китае.

Читайте также по теме

Tesla в полтора раза увеличит емкость самого мощного в мире литий-ионного аккумулятора

В первой половине 2020 г. Tesla Inc. планирует увеличить мощность крупнейшей в мире литий-ионной аккумуляторной батареи Hornsdale Power Reserve, также известной как «Большая батарея Тесла», со 100 до 150 МВт. Емкость аккумулятора пропорционально вырастет до 193,5 МВт ч. Это должно повысить стабильность энергосети в Южной Австралии, где расположен аккумулятор, сообщила во вторник французская компания Neoen, которой принадлежит батарея.

Стоимость проекта составит 71 млн австралийских долларов (сумма эквивалентна $42,3 млн). Из них 3 млн австралийских долларов выделит правительство штата, еще 8 млн австралийских долларов – Австралийское агентство по возобновляемым источникам энергии. Каким образом будет профинансирована остальная часть проекта, Neoen не сообщила.

Кроме рекордной емкости «Большая батарея Тесла» известна тем, что была построена «на спор». Аккумулятор был собран в Джеймстауне в 2017 г., после того как сильнейший за последние 50 лет ураган повредил объекты инфраструктуры и оставил без электричества около 1,7 млн человек. Генеральный директор Tesla Илон Маск заявил тогда, что его компания готова решить проблему, построив супераккумулятор за три месяца, а если не уложится в срок, строительство не будет стоить Австралии ни цента. В итоге станцию построили за два месяца и $66 млн, и сейчас она подключена к ветряной электростанции Hornsdale, построенной Neoen.

150 МВт

составит мощность крупнейшей в мире литий-ионной аккумуляторной батареи Hornsdale Power Reserve

При полной зарядке аккумулятор может обеспечивать электричеством до 30 000 домов в течение часа. В отсутствие форс-мажора она используется для стабилизации энергосистемы и позволяет выравнивать стоимость электроэнергии между суточными пиками и падением потребления. За год использования батарея позволила потребителям сэкономить суммарно более 50 млн австралийских долларов, говорится в сообщении Neoen.

Развитие систем накопления электроэнергии связано с ростом генерации, основанной на нестабильных источниках – солнце и ветре, говорит руководитель направления «Электроэнергетика» центра энергетики московской школы управления «Сколково» Алексей Хохлов. «По оценкам Bloomberg New Energy Finance, установленная мощность накопителей в мире вырастет с 9 ГВт в 2018 г. до 1095 ГВт в 2040 г. За это время в отрасль будет вложено $662 млрд», – приводит данные Хохлов. Международное энергетическое агентство прогнозирует, что мощность промышленных накопителей к 2040 г. составит 330–550 ГВт. «Стоимость хранения при этом будет снижаться – ожидается, что цены на литий-ионные батареи к 2030 г. упадут вдвое по сравнению с 2018 г.», – говорит Хохлов. В перспективе 10 лет накопители могут стать экономически эффективнее, чем газотурбинные установки, которые сейчас используются для балансировки энергосистем, говорит эксперт.

Пока 95% всех накопителей в мире – гидроаккумулирующие электростанции, но это технически сложные и дорогие сооружения, говорит консультант Vygon Consulting Максим Баранов. В то же время в мире развиваются альтернативные технологии, рассказывает эксперт: в 2017 г. в США была введена литий-ионная батарея емкостью 120 МВт ч, в 2019 г. в Абу-Даби 15 систем хранения на натрий-серных аккумуляторах объединили в один «виртуальный накопитель» емкостью 648 Мвт ч. При этом литий-ионные батареи ежегодно дешевеют на 5–10%, сейчас они продаются по $450–550 за 1 кВт ч.

В России стимулом для развития технологий накопления энергии также может стать ввод новых зеленых мощностей, считает Хохлов.

Как выбрать аккумулятор для детского электромобиля, мотоцикла или квадроцикла

В заметке подробно рассматривается вопрос, как подобрать аккумулятор для замены в детском электромобиле, мотоцикле или квадроцикле. Если вы уже точно знаете, какие аккумуляторы нужны, как их установить и как правильно с ними обращаться, переходите на страницу каталога Аккумуляторы для детских электромобилей.

Если удобно сделать покупку у нас в офисе, захватите с собой старый аккумулятор: при его сдаче мы предоставим скидку 5 %. Заодно сможете проверить их совпадение по размерам и клеммам.

Какие аккумуляторы используются в детских машинах

В детских авто используются стационарные аккумуляторные батареи (АКБ), как в источниках бесперебойного питания. Иногда покупатели спрашивают «тяговые» – это недоразумение, они не производятся в размерах, пригодных для детских машинок. Производители комплектуют детский транспорт именно стационарными аккумуляторами.

Технология изготовления

Еще один частый и ошибочный запрос: «нужен только гелевый». Свинцово-кислотные аккумуляторы изготавливаются по двум технологиям: AGM и GEL. Различие в том, что по-разному обездвижен электролит внутри батареи. И те, и другие могут быть применены в детских электромобилях, но используются, практически, только AGM аккумуляторы. Гелевые — отличаются более высокой стоимостью и действительно дают некоторые преимущества при циклическом использовании, но реальный срок использования аккумуляторных батарей определяется не технологией изготовления, а, скорее, качеством обслуживания.

Срок службы

Не ориентируйтесь на срок службы, указанный в годах! Производители указывают его для буферного режима работы, а в детских автомобилях АКБ используются в циклическом режиме. Аккумулятор может выдержать до 200 циклов полного заряда-разряда. При этом аккумуляторные батареи, поставляемые вместе с игрушкой, как правило, служат меньше. Их ресурс «подъеден» длительным хранением перед продажей (хотя бы на время транспортировки из Китая). Именно на количество циклов разряда-заряда надо обращать внимание. При правильном обслуживании срок службы можно увеличить. О том, как это сделать, будет рассказано ниже.

Когда менять аккумулятор в детском электромобиле и на какой

Приходит время, и способность аккумулятора накапливать и отдавать энергию подходит к концу. Как только вы заметите, что после долгого заряда АКБ (10-12 часов) мотоцикл или электромобиль ездит совсем мало или вообще не трогается с места – это верный признак, что пора замены пришла.

Как выбрать аккумуляторную батарею для замены

Часто при поиске в интернете по наименованию штатной батареи поисковики выводят только китайские сайты, так как эти аккумуляторы не завозятся в Россию. Но это не проблема, так как по габаритам и характеристикам легко вычислить аналог из имеющихся в продаже.

Алгоритм подбора аналога аккумулятора для детской машины

1. Демонтируйте аккумулятор.
2. На корпусе найдите наименование, напряжение, емкость и скопируйте их:
   • наименование производителя и модель аккумулятора
     — на фото: DELTA HR 6-12
   • напряжение
     — измеряется в Вольтах
     — английское обозначение «V»
     — на фото: 6V
   • емкость
     — измеряется в Ампер*часах
     — английское обозначение «Ah»
     — на фото: 12Ah
3. Измерьте аккумулятор и запишите размеры в миллиметрах: длину, ширину и высоту. Высоту нужно измерять без учета высоты клемм, если они выступают над крышкой. Если в аккумуляторном отсеке с установленными батареями есть свободное место, замерьте и размеры отсека. Не исключено, в электромобильчик можно будет установить более емкий аккумулятор, а он всегда больше по размерам. В этом случае ребенок сможет дольше кататься. Но учтите, что при увеличении емкости, иногда имеет смысл заменить и зарядное устройство на более мощное.
4. Как промежуточный информационный этап, разумно провести поиск аккумуляторной батареи в интернете по производителю и наименованию модели. Если найти такую же в российских интернет-магазинах не удастся, переключайтесь к следующему пункту. Если же такая есть в продаже, Вы получите представление об уровне цен на этот товар. Все равно советуем проверить аналоги других производителей.
5. • Если выбирать у нас на сайте, можно переключиться в раздел Аккумуляторы для детских электромобилей. Там выбор максимально облегчен. В числе прочего, на этой странице организован поиск по производителю и модели детского транспорта. Или
   • Переключитесь в раздел Аккумуляторные батареи и задайте поиск по напряжению и габаритам. Далее остается только выбрать подходящий по стоимости и характеристикам.

Если в электромобильчике более одного аккумулятора

Некоторые производители электромобилей используют батарейный блоки на 24 или 36 В. Это значит, что в пластиковом футляре установлено два или три 12-тивольтовых аккумулятора, соединенных последовательно. В этом случае разберите такой футляр и используйте для поиска размеры именно батарей, а не общего футляра. Более того, иногда дополнительной упаковкой бывает «замаскирован» и один аккумулятор на 12 В. Пример:

Аккумулятор в футляре	Аккумулятор без футляра	Новый аккумулятор

Менять батареи нужно все одновременно. Даже если одна еще подает «признаки жизни», она уже была в эксплуатации и утратила часть своей емкости. Если к ней в пару подключить последовательно более «свежую», а значит более емкую, то при каждом цикле заряда, старая будет «перезаряжаться», а новая «недозаряжаться». Это приведет к ускоренному износу обоих.

Кроме того, не рекомендуется использовать в паре аккумуляторные батареи разных производителей, пусть даже и одинаковой емкости. АКБ разных производителей имеют свинцовые пластины разной формы, и это также может привести к преждевременному износу обоих.

Рекомендация по выбору качества аккумуляторов

Не приобретайте слаботочные аккумуляторы, предназначенные для охранно-пожарной сигнализации – у нас на сайте они отмечены как АКБ со сроком службы 1-3 года. Они недолго прослужат и могут оказаться меньше по емкости, чем указано в технических данных.

И, наоборот, предпочтительно, чтобы в наименовании модели присутствовали символы «HR» или «EV». Маркировка «HR» свидетельствует о повышенной энергоотдаче аккумулятора, а «EV» говорит о специализации данного аккумулятора под циклическое использование.

Как продлить срок службы аккумуляторов в детском автомобиле

• При замене очень важно не перепутать клеммы, поэтому запишите, проводок какого цвета был изначально установлен на какую клемму. Или не демонтируйте старый аккумулятор до замены, чтобы подключить новый «по образцу».
• Перед первым использованием подзарядите аккумулятор, он мог немного разрядиться во время хранения. Разряжать и заново заряжать не стоит. Свинцово-кислотные АКБ не имеют «эффекта памяти». А подзарядить нужно, чтобы ребенок не разочаровался от игрушки при первом использовании.
• Заряжайте аккумуляторы не в момент их полного исчерпания, а после каждого дня использования игрушки. Если ресурс аккумулятора составляет 200-250 циклов заряда-разряда на полную емкость, то разряд на треть его емкости увеличит количество циклов до 1000-1200. Мы не знаем, на сколько разрядится АКБ за день использования, но, если не доводить его каждый раз до полного разряда, количество циклов увеличится в 3-5 раз.
• Если машина какое-то время не будет использоваться (например, в зимнее время), то, прежде чем поставить ее на хранение, обязательно полностью зарядите аккумуляторы. Аккумуляторные батареи имеют свойство саморазряда на 3 % в месяц. Незаряженные осенью к весне они выйдут из строя и потребуют замены. В связи с этим, при длительном хранении разумно отсоединить одну из клемм.
• Если в электромобиле две скорости, и он укомплектован двумя смонтированными рядом батареями, время от времени меняйте их местами. Для первой скорости и для движения «задом» используется один аккумулятор и, если для этого всегда используется один и тот же аккумулятор — это приводит к его ускоренному износу.

Часто задаваемые вопросы

Надо ли вначале эксплуатации полностью разрядить и зарядить новый аккумулятор?

Свинцово кислотные аккумуляторные батареи не имеют эффекта памяти, поэтому полностью разряжать и заряжать их не требуется. Имеет смысл дозарядить, но только потому, что новые заряжены не полностью (саморазряд при хранении 3 % в месяц). Если этого не сделать – первое катание будет коротким, и ребенок может разочароваться в игрушке.

Увеличится ли скорость квадроцикла при замене аккумулятора на новый?

Скорость движения детского электромобиля или квадроцикла не зависит от емкости аккумулятора, она определяет только длину пробега (время катания).

На сколько времени катания хватит аккумулятора?

Невозможно точно ответить на этот вопрос. Пробег (время катания) на полном заряде зависит от:

• мощности электромотора
• размера колес
• веса электромобиля с ребенком вместе
• качества и формы поверхности катания: в горку, с горки, газон, асфальт, гравий, песок
• температуры воздуха: чем выше температура, тем большую емкость аккумулятор способен отдать
• качества зарядного устройства: часто штатные ЗУ недозаряжают аккумуляторы, иногда почти на треть емкости
• технического состояния машинки: если колесо разболталось и трется о корпус, это будет убыстрять разряд аккумулятора

Можно ли для ускорения заряда использовать автомобильное зарядное устройство?

Нет. Зарядный ток, идущий именно на заряд батареи, составляет 10 % от емкости, больший зарядный ток идет на ее бессмысленный и вредный разогрев. Кроме того, напряжение заряда автоаккумуляторов выше, чем требуется для аккумуляторов детских электромобилей.

Можно ли поменять аккумулятор 6 Вольт на 12 Вольт для увеличения скорости движения?

Нет. Можно сжечь электромотор.

У вас АКБ максимум на 12 В, а моя машина использует батарею 24 В (36 В). Как быть?

Скорее всего, в корпус упакованы 2-а или 3-и «наших» аккумулятора, соединенных последовательно. Проверьте, Ваша батарея не разбирается?

Еще вчера ребенок катался нормально, а после ночного заряда автомобильчик проехал всего 30 метров и остановился. Это вышел из строя аккумулятор?

Высока вероятность, что перегорело зарядное устройство. Измерьте тестером напряжение на клеммах аккумулятора. Скорее всего там нет положенных 13,6–13,8 Вольт для двенадцативольтового аккумулятора или 6,8–6,9 Вольт для шестивольтового. Аккумулятор не умеет внезапно терять емкость.

Почему машина не едет с новым аккумулятором?

Проверьте контакт на педали «газа» и восстановите его, если эта проблема существует. Диагностировать эту беду сложно, поскольку все светодиоды в этом случае нормально работают.

Как увеличить время катания?

Заменить аккумулятор на более емкий. Или подключить параллельно второй одинаковый по емкости. При этом и время заряда такой сборки пропорционально увеличится.

Остались вопросы? Задайте их нам!

Позвоните в рабочие часы: 8 (495) 197-78-47, 8 (800) 350-78-47
или воспользуйтесь формой обратной связи.

IBM создала емкий, безопасный и дешевый аккумулятор со сверхбыстрой зарядкой

19 Декабря 2019 13:2019 Дек 2019 13:20 | Поделиться Исследовательское подразделение IBM разработало аккумулятор нового типа. Он дешевле существующих литий-ионных аналогов, менее огнеопасны и заряжаются до 80% за пять минут, а компоненты для их производства можно получить из самой обычной морской воды.

Аккумуляторы без тяжелых металлов

Специалисты IBM Research разработали аккумулятор из новых материалов, который по ряду характеристик значительно превосходит широко распространенные сегодня литий-ионные батареи. Об этом говорится в сообщении, размещенном в блоге исследовательского подразделения компании (IBM Research) на ее официальном сайте.

В сегодняшних аккумуляторах, которые используются в ряде устройств: от фитнес-браслетов и смартфонов до электромобилей, часто применяются тяжелые металлы, в частности кобальт и никель. Например, в литий-ионных аккумуляторах катод (отрицательный электрод) может выполняться из кобальтата лития или никелата лития. Сами по себе эти металлы могут представлять угрозу как здоровью человека, так и окружающей среде. Кроме того, их запасы ограничены, а при добыче кобальта, по данным Financial Times, используются детский труд.

Новая технология IBM предполагает создание аккумулятора на базе трех новых материалов, среди которых тяжелых металлов нет. Химический состав материалов, из которых выполнены анод, катод и жидкий электролит, исследователи не раскрывают, однако уверяют, что необходимые материалы могут быть получены из обыкновенной морской воды и то, что они значительно дешевле используемых в современных литий-ионных батареях.

Преимущества новой технологии

По словам специалистов IBM Research их разработка превосходит литий-ионную технологию по многим важным параметров. Так, если верить ученым, их аккумулятор сможет заряжаться до уровня 80% за пять минут, при этом вероятность воспламенения такого устройства значительно ниже по сравнению с литий-ионными аналогами. У последних меньшая температура возгорания.

Исследователь, работающий с системой дифференциальной электрохимической масс-спектроскопии в IBM Research, которая измеряет количество газа, выделившегося из элемента батареи во время зарядки/разрядки

Энергетическая плотность новинки сопоставима с передовыми образцами литий-ионных аккумуляторов (более 800 Вт*ч/л), а ее энергоэффективность превышает 90%.

Кроме того, исследователи утверждают, что проведенные ими тесты показали возможность применения этой технологии при изготовлении аккумуляторов с весьма продолжительным сроком службы, однако не приводят каких-либо конкретных данных на этот счет.

Сферы применения аккумуляторов IBM

Исследователи полагают, что продукция на основе разработанной ими технологии может найти применение в энергетике, автомобиле- и авиастроении.

Несмотря на то, что исследования находятся на ранней стадии, IBM Research заключила контракты на совместную разработку нового поколения аккумуляторов и инфраструктуры для их совершенствования и производства с Mercedes-Benz Research, Central Glass (производитель электролитов) и Sidus (производитель аккумуляторных батарей).

Не без помощи искусственного интеллекта

IBM Research также сообщает, что в своей работе команда использует технологию искусственного интеллекта (ИИ), называемую семантическим обогащением. Она применяется для дальнейшего улучшения характеристик батареи путем выявления наиболее подходящих и безопасных материалов.

Альтернативные разработки

Существуют и другие технологии, способные заменить собой литиевые аккумуляторы и положить конец их далеко не самым экологичным и этичным производству и утилизации.

Композитный ИИ: что это такое и зачем он нужен?

Искусственный интеллект

В декабре 2018 г. CNews писал о том, что ученые Иллинойского университета в Чикаго разработали новую технологию производства аккумуляторных батарей для мобильных устройств, в основе которой лежит принцип использования неупорядоченных частиц оксида магния и непосредственно магниевого анода.

Еще одна группа американских ученых, на этот раз из Калифорнийского технологического университета, создала аккумулятор на основе фторидов – химических соединений фтора с другими элементами таблицы Менделеева. Подобные АКБ в теории характеризуются способностью держать заряд до восьми раз дольше в сравнении с литий-ионными и литий-полимерными. Опять же, они намного безопаснее оных ввиду неподверженности влиянию повышенной температуры окружающей среды или нагреву во время подзарядки.

В ноябре 2018 г. стало известно, что в Китае стартовало производство аккумуляторов с твердым электролитом, которые в обозримом будущем могут стать частью мобильной техники и транспортных средств. Предполагалось, что они придут на смену литий-ионным батареям за счет большей компактности и безопасности.

Дмитрий Степанов

Аккумулятор – Start/Stop | Моторный отсек | Уход и обслуживание | S60 2018

В автомобиле с функцией Start/Stop установлены два аккумулятора на 12 В – дополнительный мощный пусковой аккумулятор и вспомогательный аккумулятор, который участвует в последовательных действиях функции Start/Stop.

Дополнительную информацию о функции Start/Stop см. Start/Stop.

Дополнительную информацию о пусковом аккумуляторе автомобиля см. Пуск от вспомогательного аккумулятора.

В таблице ниже представлены технические данные для пускового и вспомогательного аккумулятора в автомобиле с функцией Start/Stop.

	Аккумулятор
	Пусковой, 12 В	Вспомогательный, 12 В
Способность холодного запускаСогласно стандарту EN. – ССАCold Cranking Amperes. (А)	720Ручная коробка передач. 760Автоматическая коробка передач.	Автомобиль с левосторонним управлением: 120В комбинации с механической коробкой передач функция Start/Stop автоматически глушит двигатель только в случае полной остановки автомобиля. 170Прочее. Автомобиль с правосторонним управлением: 120
Размер , ДхШхВ (мм)	278Ч175Ч190	Автомобиль с левосторонним управлением: 150×90×106В комбинации с механической коробкой передач функция Start/Stop автоматически глушит двигатель только в случае полной остановки автомобиля. 150×90×130Прочее. Автомобиль с правосторонним управлением: 150Ч90Ч106
Емкость (А-ч)	70	Автомобиль с левосторонним управлением: 8В комбинации с механической коробкой передач функция Start/Stop автоматически глушит двигатель только в случае полной остановки автомобиля. 10Прочее. Автомобиль с правосторонним управлением: 8

Важно!

В случае замены пускового аккумулятора в автомобиле с функцией Start/Stop необходимо устанавливать аккумулятор типа EFBEnhanced Flooded Battery. или более мощный.

В случае замены вспомогательного аккумулятора необходимо устанавливать аккумулятор типа AGMAbsorbed Glass Mat..

Примечание

• Чем выше энергопотребление в автомобиле, тем дольше должен работать генератор, чтобы подзарядить батареи = повышение расхода топлива.
• Когда емкость пускового аккумулятора падает ниже допустимого уровня, функция Start/Stop отключается.

Временное ограничение функции Start/Stop вследствие высокого потребления тока означает:

• Двигатель автоматически запускается

  Автоматический запуск возможен только, если рычаг переключения передач находится в нейтральном положении.

  , но водитель при этом не выжимает педаль сцепления (механическая коробка передач).
• Двигатель автоматически запускается, но водитель при этом не убирает ногу с педали тормоза (автоматическая коробка передач).

Расположение аккумуляторов

А: Автомобиль с левосторонним управлением. В: Автомобиль с правосторонним управлением.

Пусковой аккумулятор

Вспомогательный аккумулятор

Обычно вспомогательный аккумулятор не требуется обслуживать чаще стандартного пускового аккумулятора. По любым вопросам или с любыми проблемами следует обращаться в мастерскую – мы рекомендуем официальные станции техобслуживания Volvo.

Важно!

Если не выполняются приведенные ниже требования, действие функции Запуска/Остановки может временно прекратиться после подключения внешнего пускового аккумулятора или зарядного устройства:

• К отрицательному полюсу пускового аккумулятора автомобиля запрещается подсоединять дополнительный пусковой аккумулятор или зарядное устройство – для заземления можно использовать только шасси автомобиля.

Где и как размещаются кабельные зажимы — см. Пуск от вспомогательного аккумулятора.

Примечание

Функция Start/Stop будет по-прежнему действовать, если в связи с низким зарядом пускового аккумулятора отсутствует нормальное функционирование электрической системы автомобиля и двигатель приходится запускать с помощью вспомогательного аккумулятора или зарядного устройства. Если вскоре после этого двигатель автоматически останавливается функцией Start/Stop, существует большая вероятность того, что автоматический запуск двигателя не будет выполнен из-за недостаточного заряда аккумулятора, так как аккумулятор не успеет зарядиться до нужного уровня.

Если для запуска двигателя используется вспомогательный аккумулятор или у вас нет времени для того, чтобы зарядить аккумулятор до нужного уровня от зарядного устройства, рекомендуется временно отключить функцию Start/Stop до тех пор, пока автомобиль не восстановит заряд аккумулятора. При наружной температуре +15 °C автомобиль будет заряжать аккумулятор не менее 1 часа. При более низкой температуре время зарядки может увеличиться до 3–4 часов. Мы рекомендуем заряжать аккумулятор от внешнего зарядного устройства.

Дополнительную информацию о зарядке пускового аккумулятора см. в Пусковой аккумулятор – общие сведения.

Технология залитого аккумулятора от VARTA®

VARTA® предлагает обширную линейку залитых свинцово-кислотных аккумуляторов для широкого диапазона автомобилей. Каждый аккумулятор создан, чтобы отвечать специфическим требованиям наших потребителей во всем мире — как производителей оборудования, так и покупателей на рынке компонентов.

Залитые свинцово-кислотные аккумуляторы являются наиболее распространенным типом аккумуляторов. Жидкий электролит, состоящий из серной кислоты и воды, покрывает все внутренние детали. Залитые аккумуляторы VARTA обладают герметичной конструкцией, поэтому они защищены от протеканий.

Залитые аккумуляторы для легковых автомобилей

Наши залитые 12-вольтовые аккумуляторы разработаны, чтобы удовлетворять потребности в электроэнергии современных автомобилей, и обеспечивают надежную пусковую мощность снова и снова в самых сложных климатических условиях. В них используется наша эксклюзивная технология решетки PowerFrame®.

Залитые аккумуляторы для водного транспорта

Мы предлагаем широкий диапазон пусковых аккумуляторов и аккумуляторов глубокого цикла для водного транспорта, которые позволяют нашим покупателям дольше быть на воде. Мы предлагаем аккумуляторы для водного транспорта на любой вкус: от высокомощных стартерных аккумуляторов до стандартных или улучшенных аккумуляторов глубокого разряда с жидким электролитом. В отличие от стандартных залитых аккумуляторов, аккумуляторы VARTA Professional Dual Purpose защищены от разлива и позволяют наклонять себя до 90° на короткое время.

Преимущества:

• Стартерные аккумуляторы обеспечивают короткий и мощный импульс для запуска двигателя.
• Аккумуляторы глубокого разряда запускают двигатели и питают приборы, если двигатели не запущены.
• Более прочная конструкция с улучшенными характеристиками работы в циклическом режиме продлевают время эксплуатации для применений с глубоким разрядом.

Залитые аккумуляторы для гольф-мобилей

Нужен ли вам аккумулятор для перемещения по полю для гольфа или надежный источник энергии для промышленного применения, типа ножничных подъемников или поломоечных машин, наши аккумуляторы для гольф-мобилей обеспечивают необходимую производительность в режиме глубокого разряда.

Преимущества:

• Активная масса высокой плотности и сплав решетки со специальной формулой позволяют аккумулятору выдерживать нагрузку множественных циклов разряда.
• Механически соединенные отверстия для удобного долива воды.
• Прочные пластины и плотная установка компонентов для виброустойчивости.

Залитые аккумуляторы для газонокосилок и садовой техники

Наши аккумуляторы для газонокосилок и садовой техники разработаны так, чтобы обеспечивать надежную пусковую мощность раз за разом. Характеристики продукта:

• Удобная конструкция, не требующая обслуживания.
• Конверты-сепараторы защищают пластины, обеспечивают необычайную пусковую мощность и предотвращают от внутреннего замыкания.

Залитые аккумуляторы для тяжелых грузовиков

Наши аккумуляторы высокой мощности для коммерческого применения обеспечивают высочайшую производительность и увеличенный срок службы в циклах для самых сложных условий. Технология решетки PowerFrame® обеспечивает более длительный срок службы, устойчивость к коррозии и до 70 % лучшее прохождение тока.

Кроме того:

• Усиленные полюсные мостики и горячий компаунд на ушках пластин увеличивают устойчивость к вибрации.
• Встроенные складные ручки обеспечивают простую переноску и установку.
• Устойчивый к ударам корпус с усиленными торцевыми стенками для большей прочности.
• Прочные сепараторы предотвращают короткие замыкания.

% PDF-1.4 % 991 0 объект > эндобдж xref 991 78 0000000016 00000 н. 0000002746 00000 н. 0000002908 00000 н. 0000004218 00000 н. 0000004741 00000 н. 0000005196 00000 н. 0000005989 00000 п. 0000006166 00000 н. 0000006240 00000 н. 0000006306 00000 н. 0000006419 00000 н. 0000006534 00000 н. 0000006718 00000 н. 0000007343 00000 п. 0000007990 00000 н. 0000008075 00000 н. 0000008497 00000 н. 0000009059 00000 н. 0000011376 00000 п. 0000012119 00000 п. 0000012370 00000 п. 0000012870 00000 п. 0000014946 00000 п. 0000015307 00000 п. 0000015395 00000 п. 0000016014 00000 п. 0000018078 00000 п. 0000019838 00000 п. 0000020027 00000 н. 0000021474 00000 п. 0000021798 00000 п. 0000023573 00000 п. 0000025478 00000 п. 0000027406 00000 п. 0000029090 00000 н. 0000030505 00000 п. 0000039927 00000 н. 0000043346 00000 п. 0000047240 00000 п. 0000047485 00000 н. 0000047569 00000 п. 0000047626 00000 п. 0000047861 00000 п. 0000047945 00000 п. 0000048002 00000 п. 0000048129 00000 п. 0000051188 00000 п. 0000051591 00000 п. 0000052090 00000 н. 0000052246 00000 п. 0000052350 00000 п. 0000089383 00000 п. 0000089424 00000 п. 0000126457 00000 н. 0000126498 00000 н. 0000126583 00000 н. 0000126682 00000 н. 0000126838 00000 н. 0000126914 00000 н. 0000127013 00000 н. 0000127169 00000 н. 0000127262 00000 н. 0000127361 00000 н. 0000127517 00000 н. 0000142717 00000 н. 0000142758 00000 н. 0000151859 00000 н. 0000151900 00000 н. 0000224989 00000 п. 0000225068 00000 н. 0000225187 00000 н. 0000225286 00000 н. 0000225437 00000 н. 0000225825 00000 н. 0000225904 00000 н. 0000226296 00000 н. 0000002564 00000 н. 0000001896 00000 н. трейлер ] / Назад 1297819 / XRefStm 2564 >> startxref 0 %% EOF 1068 0 объект > поток hb«`b`8 {AX8T, $ TΟqTΝ́»҈0lvg \ * dZ \ -W (, ݰ` Fl㌶> bn & 8] 9UUZxs] D, v3sIk \ 0YgKwL / * G ۂ B & /.ydP @ g ~

Заряд в секундах, за последние месяцы

(Pocket-lint). Хотя смартфоны, умные дома и даже умные носимые устройства становятся все более совершенными, они все еще ограничены мощностью. Аккумулятор не совершенствовался десятилетиями. Но мы находимся на пороге революции власти.

Крупные технологические и автомобильные компании слишком хорошо осведомлены об ограничениях литий-ионных аккумуляторов. В то время как чипы и операционные системы становятся более эффективными для экономии энергии, мы все еще рассматриваем только один или два дня использования смартфона, прежде чем потребуется подзарядка.

Хотя может пройти некоторое время, прежде чем мы сможем прожить неделю жизни наших телефонов, разработка идет хорошо. Мы собрали все лучшие открытия в области аккумуляторов, которые могут быть с нами в ближайшее время, от беспроводной зарядки до сверхбыстрой 30-секундной подзарядки. Надеюсь, скоро вы увидите эту технологию в своих гаджетах.

Маркус Фолино / Технологический университет Чалмерса

Структурные батареи могут привести к созданию сверхлегких электромобилей

Исследования, проведенные в Технологическом университете Чалмерса, уже много лет рассматривают возможность использования батареи не только в качестве источника энергии, но и в качестве структурного компонента.Преимущество этого предложения состоит в том, что продукт может уменьшить количество структурных компонентов, потому что батарея обладает достаточной силой для выполнения этих задач. Используя углеродное волокно в качестве отрицательного электрода, а в качестве положительного — фосфат лития-железа, последняя батарея имеет жесткость 25 ГПа, хотя есть еще кое-что, чтобы увеличить энергоемкость.

NAWA Technologies

Электрод из углеродных нанотрубок с вертикальной ориентацией

NAWA Technologies разработала и запатентовала сверхбыстрый углеродный электрод, который, по ее словам, изменил правила игры на рынке аккумуляторов.В нем используется конструкция с вертикально расположенными углеродными нанотрубками (VACNT), и NAWA заявляет, что он может повысить мощность батареи в десять раз, увеличить запас энергии в три раза и увеличить срок службы батареи в пять раз. Компания считает, что электромобили являются основным бенефициаром, сокращая углеродный след и стоимость производства аккумуляторов, одновременно повышая производительность. NAWA заявляет, что дальность действия 1000 км может стать нормой, а время зарядки сокращено до 5 минут, чтобы достичь 80 процентов. Технология может быть запущена в производство уже в 2023 году.

Литий-ионная батарея без кобальта

Исследователи из Техасского университета разработали литий-ионную батарею, в которой в качестве катода не используется кобальт. Вместо этого он переключился на высокий процент никеля (89 процентов), используя марганец и алюминий в качестве других ингредиентов. «Кобальт — наименее распространенный и самый дорогой компонент в катодах аккумуляторных батарей», — сказал профессор Арумугам Мантирам, профессор кафедры машиностроения Уолкера и директор Техасского института материалов.«И мы полностью устраняем это». Команда говорит, что с помощью этого решения они преодолели общие проблемы, обеспечив длительный срок службы батареи и равномерное распределение ионов.

SVOLT представляет батареи для электромобилей, не содержащие кобальт.

Несмотря на то, что свойства электромобилей по снижению выбросов широко распространены, все еще существуют разногласия по поводу аккумуляторов, особенно по поводу использования таких металлов, как кобальт. Компания SVOLT, штаб-квартира которой находится в Чанчжоу, Китай, объявила о производстве безкобальтовых батарей, предназначенных для рынка электромобилей.Помимо сокращения содержания редкоземельных металлов, компания заявляет, что они обладают более высокой плотностью энергии, что может привести к дальности действия до 800 км (500 миль) для электромобилей, а также продлить срок службы батареи и повысить безопасность. Мы не знаем, где именно мы увидим эти батареи, но компания подтвердила, что работает с крупным европейским производителем.

Тимо Иконен, Университет Восточной Финляндии

На шаг ближе к литий-ионным батареям с кремниевым анодом

Стремясь решить проблему нестабильного кремния в литий-ионных батареях, исследователи из Университета Восточной Финляндии разработали метод производства гибридного анода. , используя микрочастицы мезопористого кремния и углеродные нанотрубки.В конечном итоге цель состоит в том, чтобы заменить графит в качестве анода в батареях и использовать кремний, емкость которого в десять раз больше. Использование этого гибридного материала улучшает характеристики батареи, в то время как силиконовый материал устойчиво производится из золы шелухи ячменя.

Университет Монаша

Литий-серные аккумуляторы могут превзойти литий-ионные и снизить воздействие на окружающую среду

Исследователи из Университета Монаша разработали литий-серные аккумуляторы, способные питать смартфон в течение 5 дней, превосходя литий-ионные.Исследователи изготовили эту батарею, имеют патенты и интерес производителей. У группы есть финансирование для дальнейших исследований в 2020 году, заявив, что дальнейшие исследования автомобилей и использования сетей будут продолжены.

Утверждается, что новая аккумуляторная технология оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем литий-ионные, и снижает производственные затраты, при этом предлагая потенциал для питания автомобиля на 1000 км (620 миль) или смартфона в течение 5 дней.

Аккумулятор IBM получен из морской воды и превосходит по своим характеристикам литий-ионный

IBM Research сообщает, что они обнаружили новый химический состав аккумулятора, который не содержит тяжелых металлов, таких как никель и кобальт, и потенциально может превзойти литий-ионные.IBM Research утверждает, что этот химический состав никогда раньше не использовался в комбинации в батарее и что материалы можно извлекать из морской воды.

Производительность батареи многообещающая, при этом IBM Research заявляет, что она может превзойти литий-ионные в ряде различных областей — это дешевле в производстве, она может заряжаться быстрее, чем литий-ионная, и может иметь как более высокую мощность. и плотности энергии. Все это доступно в аккумуляторе с низкой горючестью электролитов.

IBM Research указывает, что эти преимущества сделают ее новую технологию аккумуляторов подходящей для электромобилей, и вместе с Mercedes-Benz, среди прочих, компания работает над превращением этой технологии в жизнеспособную коммерческую батарею.

Panasonic

Система управления батареями Panasonic

Хотя литий-ионные батареи повсюду и их количество растет, управление этими батареями, в том числе определение того, когда у них закончился срок службы, затруднено.Panasonic, работая с профессором Масахиро Фукуи из Университета Рицумейкан, разработала новую технологию управления батареями, которая значительно упростит мониторинг аккумуляторов и определение остаточной стоимости литий-ионных аккумуляторов в них.

Panasonic заявляет, что ее новую технологию можно легко применить с изменением системы управления батареями, что упростит мониторинг и оценку батарей с множеством ячеек, которые вы можете найти в электромобиле. Panasonic сообщает, что эта система поможет продвинуться в направлении устойчивого развития, поскольку сможет лучше управлять повторным использованием и переработкой литий-ионных аккумуляторов.

Асимметричная модуляция температуры

Исследования продемонстрировали метод зарядки, который приближает нас на шаг ближе к сверхбыстрой зарядке — XFC — который направлен на пробег 200 миль электромобиля примерно за 10 минут с зарядкой 400 кВт. Одна из проблем с зарядкой — это литиевая гальваника в батареях, поэтому метод асимметричной температурной модуляции заряжает при более высокой температуре, чтобы уменьшить гальванику, но ограничивает это до 10-минутных циклов, избегая роста межфазной границы твердого электролита, что может сократить срок службы батареи.Сообщается, что этот метод снижает износ батареи, позволяя заряжать XFC.

Pocket-lint

Песочная батарея дает в три раза больше времени автономной работы

В этом альтернативном типе литий-ионной батареи используется кремний для достижения в три раза большей производительности, чем у нынешних графитовых литий-ионных батарей. Батарея по-прежнему литий-ионная, как и в вашем смартфоне, но в анодах используется кремний вместо графита.

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде какое-то время занимались нанокремнием, но он слишком быстро разрушается, и его трудно производить в больших количествах.С помощью песка его можно очистить, измельчить в порошок, затем измельчить с солью и магнием перед нагреванием для удаления кислорода, что приведет к получению чистого кремния. Он пористый и трехмерный, что помогает повысить производительность и, возможно, продлить срок службы батарей. Изначально мы начали это исследование в 2014 году, и теперь оно приносит свои плоды.

Silanano — стартап в области аккумуляторных технологий, который выводит эту технологию на рынок и получил большие инвестиции от таких компаний, как Daimler и BMW. Компания заявляет, что ее решение можно использовать в существующем производстве литий-ионных аккумуляторов, поэтому оно настроено на масштабируемое развертывание, обещая прирост производительности батареи на 20% сейчас или на 40% в ближайшем будущем.

Захват энергии от Wi-Fi

Хотя беспроводная индуктивная зарядка является обычным явлением, возможность захвата энергии от Wi-Fi или других электромагнитных волн остается проблемой. Однако группа исследователей разработала ректенну (антенну, собирающую радиоволны), которая представляет собой всего лишь несколько атомов, что делает ее невероятно гибкой.

Идея состоит в том, что устройства могут включать в себя эту ректенну на основе дисульфида молибдена, чтобы энергия переменного тока могла быть получена от Wi-Fi в воздухе и преобразована в постоянный ток, либо для подзарядки батареи, либо для непосредственного питания устройства.Это может привести к появлению медицинских таблеток с питанием без необходимости во внутренней батарее (безопаснее для пациента) или мобильных устройств, которые не нужно подключать к источнику питания для подзарядки.

Энергия, полученная от владельца устройства

Вы можете стать источником энергии для своего следующего устройства, если исследования TENG принесут свои плоды. TENG или трибоэлектрический наногенератор — это технология сбора энергии, которая улавливает электрический ток, генерируемый при контакте двух материалов.

Исследовательская группа из Суррейского института передовых технологий и Университета Суррея дала представление о том, как эту технологию можно использовать для питания таких вещей, как носимые устройства. Хотя мы еще далеки от того, чтобы увидеть это в действии, исследование должно дать дизайнерам инструменты, необходимые для эффективного понимания и оптимизации будущей реализации TENG.

Золотые батареи с нанопроволокой

Великие умы Калифорнийского университета в Ирвине создали треснувшие батареи с нанопроволокой, которые могут выдерживать много перезарядок.В результате в будущем батареи могут не разрядиться.

Нанопроволока, в тысячу раз тоньше человеческого волоса, открывает большие возможности для батарей будущего. Но они всегда ломались при подзарядке. Это открытие использует золотые нанопроволоки в гелевом электролите, чтобы избежать этого. Фактически, эти батареи были проверены на перезарядку более 200 000 раз за три месяца и не показали вообще никакой деградации.

Твердотельные литий-ионные

Твердотельные батареи традиционно обеспечивают стабильность, но за счет передачи электролита.В статье, опубликованной учеными Toyota, рассказывается об их испытаниях твердотельной батареи, в которой используются сульфидные суперионные проводники. Все это означает превосходный аккумулятор.

В результате получился аккумулятор, способный работать на уровне суперконденсатора и полностью заряжаться или разряжаться всего за семь минут, что делает его идеальным для автомобилей. Поскольку он твердотельный, это также означает, что он намного стабильнее и безопаснее, чем нынешние батареи. Твердотельный блок также должен работать при температурах от минус 30 до 100 градусов Цельсия.

Электролитные материалы по-прежнему создают проблемы, поэтому не ожидайте увидеть их в ближайшее время в автомобилях, но это шаг в правильном направлении к более безопасным и быстро заряжаемым аккумуляторам.

Grabat графеновые батареи

Графеновые батареи потенциально могут быть одними из самых лучших среди имеющихся. Grabat разработал графеновые батареи, которые могут обеспечить электромобилям запас хода до 500 миль без подзарядки.

Graphenano, компания, стоящая за разработкой, заявляет, что аккумуляторы можно полностью зарядить всего за несколько минут, и они могут заряжаться и разряжаться в 33 раза быстрее, чем литий-ионные.Разряд также важен для таких вещей, как автомобили, которым требуется огромное количество энергии для быстрого трогания с места.

Нет информации о том, используются ли аккумуляторы Grabat в настоящее время в каких-либо продуктах, но у компании есть аккумуляторы для автомобилей, дронов, мотоциклов и даже для дома.

Лазерные микроконденсаторы

Rice Univeristy

Ученые из Университета Райса совершили прорыв в создании микроконденсаторов. В настоящее время их производство дорогое, но в них используются лазеры, которые вскоре могут измениться.

При использовании лазеров для выжигания электродов на листы пластика затраты на производство и усилия значительно снижаются. В результате получается батарея, которая может заряжаться в 50 раз быстрее, чем нынешние батареи, и разряжаться даже медленнее, чем современные суперконденсаторы. Они даже прочные, способны работать после более чем 10 000 сгибаний во время испытаний.

Пенные аккумуляторы

Прието считает, что будущее аккумуляторов — за 3D. Компании удалось решить эту проблему с помощью своей батареи, в которой используется медная вспененная подложка.

Это означает, что эти батареи будут не только более безопасными благодаря отсутствию горючего электролита, но также будут обеспечивать более длительный срок службы, более быструю зарядку, в пять раз более высокую плотность, будут дешевле в производстве и будут меньше, чем существующие предложения.

Prieto стремится в первую очередь размещать свои батареи в небольших предметах, например, в носимых устройствах. Но там говорится, что аккумуляторы можно масштабировать, чтобы мы могли видеть их в телефонах и, возможно, даже в автомобилях в будущем.

Carphone Warehouse

Складной аккумулятор похож на бумагу, но прочный

Jenax J.Аккумулятор Flex был разработан, чтобы сделать гаджеты возможными. Батарея, похожая на бумагу, складывается и является водонепроницаемой, что означает, что ее можно интегрировать в одежду и другие носимые устройства.

Батарея уже создана и даже прошла испытания на безопасность, в том числе ее сложили более 200 000 раз без потери производительности.

Ник Билтон / The New York Times

uBeam по воздуху зарядка

uBeam использует ультразвук для передачи электричества. Энергия преобразуется в звуковые волны, неслышимые для людей и животных, которые передаются, а затем преобразуются обратно в энергию при достижении устройства.

С концепцией uBeam наткнулась 25-летняя выпускница астробиологии Мередит Перри. Она основала компанию, которая позволит заряжать гаджеты по воздуху с помощью пластины толщиной 5 мм. Эти передатчики можно прикрепить к стенам или сделать предметами декоративного искусства для передачи энергии на смартфоны и ноутбуки. Гаджетам просто нужен тонкий приемник, чтобы принимать заряд.

StoreDot

StoreDot заряжает мобильные телефоны за 30 секунд

StoreDot, стартап, созданный на базе кафедры нанотехнологий Тель-Авивского университета, разработал зарядное устройство StoreDot.Он работает с современными смартфонами и использует биологические полупроводники, сделанные из природных органических соединений, известных как пептиды — короткие цепочки аминокислот, которые являются строительными блоками белков.

В результате получилось зарядное устройство, способное заряжать смартфон за 60 секунд. Батарея состоит из «негорючих органических соединений, заключенных в многослойную защитную структуру, предотвращающую перенапряжение и нагрев», поэтому не должно возникнуть проблем с ее взрывом.

Компания также объявила о планах создать аккумулятор для электромобилей, который заряжается за пять минут и обеспечивает запас хода до 300 миль.

Пока неизвестно, когда аккумуляторы StoreDot будут доступны в глобальном масштабе — мы ожидали, что они появятся в 2017 году, — но когда они появятся, мы ожидаем, что они станут невероятно популярными.

Pocket-lint

Прозрачное солнечное зарядное устройство

Alcatel продемонстрировал мобильный телефон с прозрачной солнечной панелью над экраном, которая позволяет пользователям заряжать свой телефон, просто поместив его на солнце.

Хотя вряд ли он появится в продаже в течение некоторого времени, компания надеется, что он каким-то образом решит повседневные проблемы, связанные с постоянным отсутствием заряда батареи.Телефон будет работать как с прямым солнечным светом, так и со стандартным освещением, так же, как и обычные солнечные батареи.

Phienergy

Алюминиево-воздушная батарея обеспечивает пробег на 1100 миль без подзарядки

Автомобиль сумел проехать 1100 миль на одном заряде аккумулятора. Секрет этого супердиапазона заключается в технологии батареи, называемой «алюминий-воздух», которая использует кислород из воздуха для заполнения своего катода. Это делает его намного легче, чем заполненные жидкостью литий-ионные батареи, что дает автомобилю гораздо больший запас хода.

Бристольская робототехническая лаборатория

Батареи с питанием от мочи

Фонд Билла Гейтса финансирует дальнейшие исследования Бристольской робототехнической лаборатории, которая обнаружила батареи, которые могут питаться от мочи. Этого достаточно для зарядки смартфона, который ученые уже продемонстрировали. Но как это работает?

Используя микробный топливный элемент, микроорганизмы собирают мочу, расщепляют ее и выделяют электричество.

Звук работает

Исследователи из Великобритании создали телефон, который может заряжаться, используя окружающий звук в атмосфере вокруг него.

Смартфон построен по принципу пьезоэлектрического эффекта. Были созданы наногенераторы, которые собирают окружающий шум и преобразуют его в электрический ток.

Наностержни даже реагируют на человеческий голос, а это значит, что болтливые мобильные пользователи могут подключать свой телефон во время разговора.

Двойная углеродная батарея Ryden заряжается в 20 раз быстрее.

Power Japan Plus уже анонсировала новую технологию аккумуляторов под названием Ryden dual carbon. Он не только прослужит дольше и будет заряжаться быстрее, чем литиевые, но его можно будет производить на тех же заводах, где производятся литиевые батареи.

В батареях используются углеродные материалы, что означает, что они более экологичны и безопасны для окружающей среды, чем существующие в настоящее время альтернативы. Это также означает, что аккумуляторы будут заряжаться в двадцать раз быстрее, чем литий-ионные. Они также будут более долговечными, способными выдержать до 3000 циклов зарядки, а также более безопасными с меньшей вероятностью возгорания или взрыва.

Натрий-ионные аккумуляторы

Ученые из Японии работают над новыми типами аккумуляторов, которые не нуждаются в литии, таких как аккумулятор вашего смартфона.В этих новых батареях будет использоваться натрий, один из самых распространенных материалов на планете, а не редкий литий, и они будут в семь раз эффективнее обычных батарей.

Исследования натриево-ионных батарей ведутся с восьмидесятых годов в попытке найти более дешевую альтернативу литию. Используя соль, шестой по распространенности элемент на планете, можно сделать батареи намного дешевле. Ожидается, что в ближайшие 5-10 лет начнется коммерциализация аккумуляторов для смартфонов, автомобилей и других устройств.

Upp

Зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp

Переносное зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp уже доступно. Он использует водород для питания вашего телефона, не позволяя вам подключаться к электросети и оставаясь безвредным для окружающей среды.

Одна водородная ячейка обеспечит пять полных зарядов мобильного телефона (емкость 25 Втч на ячейку). И единственный производимый побочный продукт — это водяной пар. Разъем USB типа A означает, что он будет заряжать большинство USB-устройств с выходом 5 В, 5 Вт, 1000 мА.

Батареи со встроенным огнетушителем

Литий-ионные батареи нередко перегреваются, загораются и даже могут взорваться.Аккумулятор в Samsung Galaxy Note 7 — яркий тому пример. Исследователи из Стэнфордского университета придумали литий-ионные батареи со встроенными огнетушителями.

В батарее есть компонент, называемый трифенилфосфатом, который обычно используется в качестве антипирена в электронике, добавленный к пластиковым волокнам, чтобы помочь разделить положительный и отрицательный электроды. Если температура батареи поднимается выше 150 градусов C, пластмассовые волокна плавятся и выделяется трифенилфосфат.Исследования показывают, что этот новый метод может предотвратить возгорание аккумуляторов за 0,4 секунды.

Майк Циммерман

Батареи, защищенные от взрыва

Литий-ионные батареи имеют довольно летучий слой пористого материала жидкого электролита, расположенный между анодным и катодным слоями. Майк Циммерман, исследователь из Университета Тафтса в Массачусетсе, разработал батарею, которая имеет вдвое большую емкость, чем литий-ионные, но без присущих ей опасностей.

Батарея Циммермана невероятно тонкая, немного толще, чем две кредитные карты, и заменяет жидкость электролита пластиковой пленкой, которая имеет аналогичные свойства.Он может выдерживать прокалывание, измельчение и нагревание, так как он негорючий. Еще предстоит провести много исследований, прежде чем технология сможет выйти на рынок, но хорошо знать, что существуют более безопасные варианты.

Батареи Liquid Flow

Ученые из Гарварда разработали батарею, которая хранит свою энергию в органических молекулах, растворенных в воде с нейтральным pH. Исследователи говорят, что этот новый метод позволит батарее Flow работать исключительно долго по сравнению с нынешними литий-ионными батареями.

Маловероятно, что мы увидим эту технологию в смартфонах и т.п., поскольку жидкий раствор, связанный с батареями Flow, хранится в больших резервуарах, чем больше, тем лучше. Считается, что они могут быть идеальным способом хранения энергии, создаваемой решениями в области возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце.

Действительно, исследование Стэнфордского университета использовало жидкий металл в проточной батарее с потенциально отличными результатами, заявляя, что напряжение вдвое выше, чем у обычных проточных батарей. Команда предположила, что это может быть отличным способом хранения прерывистых источников энергии, таких как ветер или солнце, для быстрого выпуска в сеть по запросу.

IBM и ETH Zurich и разработали жидкостную проточную батарею гораздо меньшего размера, которая потенциально может быть использована в мобильных устройствах. Эта новая батарея утверждает, что может не только обеспечивать питание компонентов, но и одновременно охлаждать их. Обе компании обнаружили две жидкости, которые подходят для этой задачи, и будут использоваться в системе, которая может производить 1,4 Вт мощности на квадратный сантиметр, при этом 1 Вт мощности зарезервирован для питания батареи.

Zap & Go Карбон-ионный аккумулятор

Оксфордская компания ZapGo разработала и произвела первую угольно-ионную аккумуляторную батарею, которая уже готова к использованию потребителями.Углеродно-ионный аккумулятор сочетает в себе сверхбыструю зарядку суперконденсатора с характеристиками литий-ионного аккумулятора, при этом полностью пригодный для вторичной переработки.

Компания предлагает зарядное устройство powerbank, которое полностью заряжается за пять минут, а затем полностью заряжает смартфон за два часа.

Цинково-воздушные батареи

Ученые из Сиднейского университета считают, что они придумали способ производства воздушно-цинковых батарей, намного более дешевый, чем существующие методы.Цинково-воздушные батареи можно считать лучше литий-ионных, потому что они не загораются. Единственная проблема в том, что они полагаются на дорогие компоненты в работе.

Sydney Uni удалось создать воздушно-цинковую батарею без необходимости в дорогих компонентах, а с некоторыми более дешевыми альтернативами. Возможно, появятся более безопасные и дешевые батареи!

Умная одежда

Исследователи из Университета Суррея разрабатывают способ использования одежды в качестве источника энергии.Батарея называется трибоэлектрическим наногенератором (TENG), которая преобразует движение в накопленную энергию. Накопленное электричество затем можно использовать для питания мобильных телефонов или устройств, таких как фитнес-трекеры Fitbit.

Эта технология может быть применена не только к одежде, она может быть интегрирована в тротуар, поэтому, когда люди постоянно ходят по ней, она может накапливать электричество, которое затем может использоваться для питания стальных ламп или в шинах автомобиля, чтобы он может привести машину в действие.

Растягиваемые батареи

Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали растягиваемый биотопливный элемент, который может генерировать электричество из пота.Говорят, что генерируемой энергии достаточно для питания светодиодов и радиомодулей Bluetooth, а это означает, что однажды она сможет питать носимые устройства, такие как умные часы и фитнес-трекеры.

Графеновая батарея Samsung

Компания Samsung сумела разработать «графеновые шары», которые способны увеличивать емкость существующих литий-ионных батарей на 45 процентов и заряжаться в пять раз быстрее, чем существующие батареи. Чтобы представить это в контексте, Samsung заявляет, что его новый аккумулятор на основе графена может быть полностью заряжен за 12 минут, по сравнению с примерно часом для текущего устройства.

Samsung также заявляет, что его можно использовать не только в смартфонах, но и в электромобилях, поскольку он может выдерживать температуру до 60 градусов по Цельсию.

Более безопасная и быстрая зарядка существующих литий-ионных аккумуляторов

Ученые из WMG из Университета Уорвика разработали новую технологию, которая позволяет заряжать существующие литий-ионные аккумуляторы до пяти раз быстрее, чем рекомендуемые текущие пределы. Технология постоянно измеряет температуру батареи намного точнее, чем существующие методы.

Ученые обнаружили, что существующие батареи фактически могут выходить за пределы рекомендуемых пределов, не влияя на производительность или перегрев. Возможно, нам вообще не нужны другие упомянутые новые батареи!

Написано Крисом Холлом. Первоначально опубликовано 15 августа 2014 г. .

Новый дизайн может обеспечить более долговечные и мощные литий-ионные батареи

Дэвид Л.Чандлер, Массачусетский технологический институт 26 марта 2021 г.

Использование нового электролита может позволить использовать современные металлические электроды и более высокие напряжения, увеличить емкость и срок службы.

Литий-ионные аккумуляторы

сделали возможным создание легких электронных устройств, портативность которых мы сейчас считаем само собой разумеющейся, а также быстрое расширение производства электромобилей. Но исследователи во всем мире продолжают раздвигать границы для достижения все большей плотности энергии — количества энергии, которое может храниться в данной массе материала — с целью повышения производительности существующих устройств и, возможно, создания новых приложений, таких как длительное время. дроны и роботы.

Одним из многообещающих подходов является использование металлических электродов вместо обычного графита с более высоким зарядным напряжением на катоде. Однако этим усилиям препятствуют различные нежелательные химические реакции, которые происходят с электролитом, разделяющим электроды. Теперь группа исследователей из Массачусетского технологического института и других организаций нашла новый электролит, который преодолевает эти проблемы и может обеспечить значительный скачок в удельной мощности батарей следующего поколения без ущерба для срока службы.

Исследование опубликовано в журнале Nature Energy в статье профессоров Массачусетского технологического института Цзюй Ли, Ян Шао-Хорн и Джереми Джонсон; постдок Вэйцзян Сюэ; и 19 других в Массачусетском технологическом институте, двух национальных лабораториях и других местах. Исследователи говорят, что это открытие может позволить литий-ионным батареям, которые теперь обычно могут хранить около 260 ватт-часов на килограмм, хранить около 420 ватт-часов на килограмм. Это приведет к увеличению пробега электромобилей и более длительным изменениям портативных устройств.

Рентгеновские томографические изображения, сделанные в Брукхейвенской национальной лаборатории, показывают растрескивание частицы в одном электроде аккумуляторной батареи, в которой использовался обычный электролит (как показано слева). Исследователи обнаружили, что использование нового электролита предотвратило большую часть этого растрескивания (справа). Кредит: Предоставлено исследователями

Основное сырье для этого электролита недорогое (хотя одно из промежуточных соединений по-прежнему является дорогостоящим из-за ограниченного использования), а процесс его получения прост.Таким образом, этот прогресс может быть реализован относительно быстро, говорят исследователи.

Сам по себе электролит не нов, — объясняет Джонсон, профессор химии. Он был разработан несколько лет назад некоторыми членами этой исследовательской группы, но для другого приложения. Это было частью усилий по разработке литий-воздушных батарей, которые рассматриваются как окончательное долгосрочное решение для максимального увеличения удельной энергии батарей. Но есть еще много препятствий, стоящих перед разработкой таких батарей, и до появления этой технологии могут быть еще годы.Между тем, нанесение этого электролита на литий-ионные батареи с металлическими электродами оказывается чем-то, чего можно добиться гораздо быстрее.

Новое применение этого электродного материала было найдено «несколько случайно» после того, как он был первоначально разработан несколько лет назад Шао-Хорном, Джонсоном и другими в рамках совместного предприятия, направленного на разработку литий-воздушных батарей.

«По-прежнему нет ничего, что позволяло бы создать хорошую перезаряжаемую литий-воздушную батарею», — говорит Джонсон.Однако «мы разработали эти органические молекулы, которые, как мы надеялись, могут обеспечить стабильность по сравнению с существующими жидкими электролитами, которые используются». Они разработали три различных состава на основе сульфонамида, которые, как они обнаружили, достаточно устойчивы к окислению и другим эффектам разложения. Затем, работая с группой Ли, постдок Сюэ решил попробовать этот материал с более стандартными катодами.

Тип аккумуляторного электрода, который они сейчас используют с этим электролитом, оксид никеля, содержащий некоторое количество кобальта и марганца, «является рабочей лошадкой сегодняшней индустрии электромобилей», — говорит Ли, профессор ядерной науки и техники, материаловедения и инженерное дело.

Поскольку материал электрода анизотропно расширяется и сжимается при зарядке и разряде, это может привести к растрескиванию и ухудшению рабочих характеристик при использовании с обычными электролитами. Но в экспериментах, проведенных в сотрудничестве с Брукхейвенской национальной лабораторией, исследователи обнаружили, что использование нового электролита резко снизило эти деградации коррозионного растрескивания под напряжением.

Проблема заключалась в том, что атомы металла в сплаве имели тенденцию растворяться в жидком электролите, теряя массу и приводя к растрескиванию металла.Напротив, новый электролит чрезвычайно устойчив к такому растворению. Глядя на данные испытаний в Брукхейвене, Ли говорит, что «было шоком увидеть, что если вы просто замените электролит, то все эти трещины исчезнут». Они обнаружили, что морфология материала электролита намного прочнее, а переходные металлы «просто не обладают такой высокой растворимостью» в этих новых электролитах.

Это была удивительная комбинация, говорит он, потому что материал по-прежнему легко пропускает ионы лития — важный механизм, с помощью которого батареи заряжаются и разряжаются — и блокирует проникновение других катионов, известных как переходные металлы.Накопление нежелательных соединений на поверхности электрода после многих циклов зарядки-разрядки уменьшилось более чем в десять раз по сравнению со стандартным электролитом.

«Электролит химически устойчив к окислению высокоэнергетических материалов, богатых никелем, предотвращая разрушение частиц и стабилизируя положительный электрод во время цикла», — говорит Шао-Хорн, профессор машиностроения, материаловедения и инженерии. «Электролит также обеспечивает стабильное и обратимое снятие и покрытие металлического лития, что является важным шагом на пути к созданию перезаряжаемых литий-металлических батарей с энергией, в два раза превышающей энергию современных литий-ионных батарей.Это открытие станет катализатором дальнейшего поиска электролитов и разработки жидких электролитов для литий-металлических батарей, способных конкурировать с батареями с твердотельными электролитами ».

Следующим шагом будет масштабирование производства, чтобы сделать его доступным. «Мы делаем это за одну очень простую реакцию из легко доступных коммерческих исходных материалов», — говорит Джонсон. Прямо сейчас соединение-предшественник, используемое для синтеза электролита, стоит дорого, но он говорит: «Я думаю, что если мы сможем показать миру, что это отличный электролит для бытовой электроники, мотивация к дальнейшему увеличению масштабов производства поможет снизить цену. .”

Поскольку это, по сути, «прямая» замена существующего электролита и не требует перепроектирования всей аккумуляторной системы, говорит Ли, его можно внедрить быстро и ввести в продажу в течение нескольких лет. «Нет никаких дорогих элементов, это только углерод и фтор. Так что это не ограничено ресурсами, это просто процесс », — говорит он.

Ссылка: «Сверхвысоковольтные слоистые катоды с высоким содержанием никеля в практических литий-металлических батареях с использованием электролита на основе сульфонамида» Вэйцзян Сюэ, Минцзюнь Хуан, Ютао Ли, Юн Гуан Чжу, Руи Гао, Сянхуи Сяо, Вэньсю Чжан, Сыпей Ли, Гуйинь Сюй, Ян Ю, Пэн Ли, Джеффри Лопес, Дайвэй Ю, Яньхао Донг, Вэйвэй Фань, Чжэ Ши, Жуй Сюн, Чэн-Цзюнь Сун, Инхуэй Хван, Ва-Кит Ли, Ян Шао-Хорн, Джеремайя А. .Джонсон и Джу Ли, Nature Energy .
DOI: 10.1038 / s41560-021-00792-y

Исследование проводилось при поддержке Министерства энергетики США и Национального научного фонда и с использованием оборудования Брукхейвенской национальной лаборатории и Аргоннской национальной лаборатории.

Исследователи говорят, что они разработали самую мощную в мире батарею

.

Исследователи из Австралии говорят, что они разработали самую мощную в мире перезаряжаемую батарею с использованием литий-серы, которая, как говорят, работает в четыре раза лучше, чем самые мощные батареи, доступные в настоящее время.

Более того, эти литий-серные батареи легче и дешевле, чем широко используемые литий-ионные батареи, и могут производиться экономичным и экологически безопасным способом, говорят исследователи.

Инновация, сделанная исследователями из Университета Монаша в Клейтоне, Австралия, возникла в связи с тем, что пределы существующих литий-ионных аккумуляторов проверяются при их растущем использовании в автомобилях, смартфонах и бесчисленном множестве других устройств.

В основе новой батареи, которая все еще находится в стадии разработки, лежит особо прочный серный электрод, который группа исследователей Monash Махдохта Шайбани представила в американском журнале Science Advances .

Эта технология также может оказаться полезной в авиации, где самолетам необходимо сохранять небольшой вес, по словам Хольгера Альтуэса из Института материалов и лучевых технологий им. Фраунгофера IWS в Дрездене, участвовавшего в исследовании.

Хотя они больше, чем их литий-ионные аналоги, литиево-серные элементы могут хранить больше энергии при том же весе.

Однако одним из недостатков литий-серной батареи является то, что катод заметно расширяется и сжимается при поглощении и высвобождении лития.Это часто вызывает крошечные трещины в материале, так что ячейка быстро изнашивается.

Однако австралийская исследовательская группа утверждает, что она разработала и запатентовала многообещающее решение этой проблемы.

«Такой подход способствует не только высокой производительности и длительному сроку службы, но также простому и чрезвычайно рентабельному производству с использованием процессов на водной основе», — сказал исследователь Monash Мэтью Хилл. «И это может привести к значительному сокращению количества отходов, опасных для окружающей среды.»- ДПА

Три аккумуляторных технологии, которые могут стать источником энергии для будущего | Saft аккумуляторы

Миру нужно больше энергии, желательно в чистой и возобновляемой форме. Наши стратегии по хранению энергии в настоящее время формируются литий-ионными батареями — передовыми технологиями, — но что мы можем ожидать в ближайшие годы?

Начнем с основ аккумуляторной батареи. Батарея представляет собой блок из одной или нескольких ячеек, каждая из которых имеет положительный электрод (катод), отрицательный электрод (анод), сепаратор и электролит.Использование различных химикатов и материалов для них влияет на свойства батареи — сколько энергии она может хранить и выводить, сколько энергии она может обеспечить или сколько раз она может быть разряжена и перезаряжена (также называемая циклической емкостью).

Производители аккумуляторов постоянно экспериментируют, чтобы найти более дешевые, плотные, легкие и мощные химические продукты. Мы поговорили с директором Saft по исследованиям Патриком Бернардом, который рассказал о трех новых технологиях аккумуляторов с потенциалом преобразования.

ЛИТИЙ-ИОН НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

ЧТО ЭТО?

В литий-ионных (Li-ion) батареях накопление и выделение энергии обеспечивается движением ионов лития от положительного к отрицательному электроду назад и вперед через электролит. В этой технологии положительный электрод действует как исходный источник лития, а отрицательный электрод — как хозяин для лития. Несколько химических элементов объединены под названием литий-ионные батареи в результате десятилетий выбора и оптимизации, близких к совершенству положительных и отрицательных активных материалов.Литированные оксиды металлов или фосфаты являются наиболее распространенным материалом, используемым в качестве настоящих положительных материалов. В качестве отрицательных материалов используются графит, а также оксиды графита / кремния или литированного титана.

Ожидается, что в ближайшие годы литий-ионная технология с учетом реальных материалов и конструкции элементов достигнет предела энергии. Тем не менее, недавние открытия новых семейств разрушающих активных материалов должны раскрыть существующие ограничения. Эти инновационные соединения могут хранить больше лития в положительных и отрицательных электродах и впервые позволят объединить энергию и мощность.Кроме того, с этими новыми соединениями также учитываются дефицит и критичность сырья.

В ЧЕМ ЕГО ПРЕИМУЩЕСТВА?

Сегодня среди всех современных технологий хранения литий-ионные аккумуляторы обеспечивают самый высокий уровень плотности энергии. Такие характеристики, как быстрая зарядка или диапазон рабочих температур (от -50 ° C до 125 ° C), можно точно настроить за счет большого выбора конструкции и химического состава элементов. Кроме того, литий-ионные аккумуляторы обладают дополнительными преимуществами, такими как очень низкий саморазряд и очень долгий срок службы, а также способность к циклическим нагрузкам, как правило, тысячи циклов зарядки / разрядки.

КОГДА МОЖНО ЭТОГО ОЖИДАТЬ?

Ожидается, что новое поколение передовых литий-ионных аккумуляторов будет развернуто раньше первого поколения твердотельных аккумуляторов. Они идеально подходят для использования в таких приложениях, как системы хранения энергии для возобновляемых источников энергии и транспорта (морской, железнодорожный, авиационный и внедорожный транспорт), где высокая энергия, высокая мощность и безопасность являются обязательными.

ЛИТИЙ-СЕРНЫЙ

ЧТО ЭТО?

В литий-ионных батареях ионы лития хранятся в активных материалах, действующих как стабильные структуры хозяина во время заряда и разряда.В литий-серных (Li-S) батареях нет никаких структур-хозяев. Во время разряда литиевый анод расходуется, а сера превращается в различные химические соединения; во время зарядки происходит обратный процесс.

В ЧЕМ ЕГО ПРЕИМУЩЕСТВА?

В Li-S батарее используются очень легкие активные материалы: сера в положительном электроде и металлический литий в качестве отрицательного электрода. Вот почему его теоретическая плотность энергии чрезвычайно высока: в четыре раза больше, чем у литий-ионных аккумуляторов.Это делает его подходящим для авиационной и космической промышленности.

Saft выбрала и отдает предпочтение наиболее перспективной технологии Li-S на основе твердотельного электролита. Этот технический путь обеспечивает очень высокую плотность энергии, длительный срок службы и преодолевает основные недостатки Li-S на жидкой основе (ограниченный срок службы, высокий саморазряд и т. Д.).

Кроме того, эта технология дополняет твердотельные литий-ионные аккумуляторы благодаря своей превосходной гравиметрической плотности энергии (+ 30% в Втч / кг).

КОГДА МОЖНО ЭТОГО ОЖИДАТЬ?

Основные технологические барьеры уже преодолены, и уровень зрелости очень быстро приближается к созданию полномасштабных прототипов.

Ожидается, что для приложений, требующих длительного времени автономной работы, эта технология выйдет на рынок сразу после твердотельных литий-ионных аккумуляторов.

ТВЕРДОГО СОСТОЯНИЯ

ЧТО ЭТО?

Твердотельные батареи представляют собой смену парадигмы с точки зрения технологий. В современных литий-ионных батареях ионы перемещаются от одного электрода к другому через жидкий электролит (также называемый ионной проводимостью). В полностью твердотельных батареях жидкий электролит заменен твердым соединением, которое, тем не менее, позволяет ионам лития перемещаться внутри него.Эта концепция далеко не нова, но за последние 10 лет — благодаря интенсивным исследованиям во всем мире — были обнаружены новые семейства твердых электролитов с очень высокой ионной проводимостью, подобные жидкому электролиту, что позволило преодолеть этот конкретный технологический барьер.

Сегодня усилия Saft R&D сосредоточены на 2 основных типах материалов: полимеры и неорганические соединения, стремясь к синергии физико-химических свойств, таких как технологичность, стабильность, проводимость…

В ЧЕМ ЕГО ПРЕИМУЩЕСТВА?

Первое огромное преимущество — заметное повышение безопасности на уровне элементов и батарей: твердые электролиты негорючие при нагревании, в отличие от их жидких аналогов.Во-вторых, он позволяет использовать инновационные высоковольтные материалы с большой емкостью, что позволяет создавать более плотные и легкие батареи с более длительным сроком хранения за счет снижения саморазряда. Более того, на системном уровне это принесет дополнительные преимущества, такие как упрощенная механика, а также управление температурой и безопасностью.

Поскольку батареи могут иметь высокое отношение мощности к весу, они могут быть идеальными для использования в электромобилях.

КОГДА МОЖНО ЭТОГО ОЖИДАТЬ?

По мере продолжения технического прогресса на рынке, вероятно, появятся несколько типов полностью твердотельных батарей.Первыми будут твердотельные батареи с анодами на основе графита, обеспечивающие улучшенные энергетические характеристики и безопасность. Со временем, более легкие технологии твердотельных батарей с использованием металлического литиевого анода должны стать коммерчески доступными.

Создана мощная батарея — ScienceDaily

Подвинься, литий-ионный; теперь на горизонте есть лучшая батарея.

Многопрофильная группа ученых во главе с химиком из Техасского университета A&M Сарбаджитом Банерджи обнаружила исключительный металлооксидный магниевый катодный материал батареи, что на один шаг приблизило исследователей к созданию батарей, которые обещают более высокую плотность хранения энергии в дополнение к революционным достижениям в области безопасности. , стоимость и производительность по сравнению с широко распространенными литий-ионными (литий-ионными) аналогами.

«Мировое стремление к развитию возобновляемых источников энергии ограничено доступностью векторов накопления энергии», — говорит Банерджи в статье группы, опубликованной сегодня (1 февраля) в журнале Chem , новом журнале Cell Press, посвященном химии. . «В настоящее время литий-ионная технология доминирует; однако безопасность и долгосрочные поставки лития остаются серьезной проблемой. Напротив, магний гораздо более распространен, чем литий, имеет более высокую температуру плавления, образует гладкие поверхности при подзарядке и имеет потенциал обеспечить более чем пятикратное увеличение плотности энергии, если можно будет определить подходящий катод.«

По иронии судьбы, футуристическое решение команды основано на переработанной форме старого литий-ионного катодного материала, пентоксида ванадия, который, как они доказали, способен обратимо вводить ионы магния.

«Мы существенно изменили конфигурацию атомов, чтобы обеспечить другой путь движения ионов магния, тем самым получив жизнеспособный катодный материал, в который они могут быть легко вставлены и извлечены во время разрядки и зарядки аккумулятора», — говорит Банерджи.

Это редкое явление достигается за счет ограничения расположения ионов магния относительно неудобными атомными положениями по дизайну, основанному на способе образования пятиокиси ванадия — свойство, известное как метастабильность.Эта метастабильность помогает предотвратить захват ионов магния внутри материала и способствует полному использованию их способности накапливать заряд с незначительной деградацией материала после многих циклов заряда-перезарядки.

Плюсы и минусы интеркаляции

Банерджи, профессор Дэвидсона на химическом факультете Техасского университета A&M и аффилированный преподаватель кафедры материаловедения и инженерии, в течение ряда лет работал над улучшением понимания интеркаляции ионов — критического процесса, с помощью которого ионы подобно литию и магнию, перемещаются внутрь и из других материалов внутри интеркаляционных батарей.

Использование одного из самых мощных в мире мягких рентгеновских микроскопов — сканирующего трансмиссионного рентгеновского микроскопа (STXM) и линий рентгеновского излучения — на канадском источнике света в тандеме с одним из самых высоких в мире разрешений с коррекцией аберраций Просвечивающие электронные микроскопы, размещенные в Университете Иллинойса в Чикаго (UIC), Банерджи и сотрудники из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, UIC и Аргоннской национальной лаборатории смогли наблюдать уникальные электронные свойства своего нового пятиокиси ванадия и напрямую доказать, что ион магния вкрапление в материал.Коллективно команда применила многолетний совместный опыт в области материаловедения, чтобы объяснить фундаментальные причины, по которым этот новый тип пятиокиси ванадия превосходит старую версию, а также литий-ионные батареи.

Ноутбуки и сотовые телефоны являются двумя примерами многих технологий, ставших возможными благодаря быстрому развитию литий-ионных аккумуляторов, которые произвели революцию в емкости накопления энергии и перезаряжаемости по сравнению со своими свинцово-кислотными и никель-металлогидридными предшественниками. Однако, учитывая широкое использование лития не только в портативных электронных устройствах, но и все в большей степени в гораздо более крупных батареях, необходимых для электромобилей и аккумуляторов энергии в энергосистеме, ожидается, что в долгосрочной перспективе литий будет становиться все более дефицитным.Кроме того, литий-ионные аккумуляторы — это рискованная игра, о чем свидетельствуют недавние широко опубликованные отчеты, подробные, например, в Scientific American, Reuters и Forbes, в которых устройства с литий-ионным питанием либо загорелись, либо взорвались в результате фундаментального воздействия. воспламеняемость и реакционная способность лития.

«Помимо того, что магниево-ионная технология намного безопаснее для потребительских приложений, она принципиально привлекательна, потому что каждый ион магния отдает два электрона на ион — в два раза больше заряда, тогда как каждый ион лития дает только один», — говорит аспирант химии Texas A&M. и научный сотрудник НАСА по космическим технологиям Джастин Эндрюс, первый автор статьи группы.«Это означает, что, не считая всех других соображений, если вы можете хранить в материале столько магния, сколько вы можете хранить литий, вы сразу же почти удваиваете емкость батареи».

Удвойте емкость, удвойте проблемы

Но, несмотря на все свои очевидные преимущества, магниевые батареи оказались слишком хорошими, чтобы быть правдой, так как они были впервые предложены в 1990-х годах и, по существу, отошли на второй план из-за множества проблем; в первую очередь, отсутствие подходящего катода или положительного электрода, иначе известного как часть батареи, куда ионы магния входят во время разряда батареи для питания электронного устройства, а затем выходят во время зарядки.

«Действительно, самое интересное в ионах магния, а именно то, что они накапливают в два раза больше заряда в аккумуляторных батареях, — также является основой для самой большой проблемы», — говорит химик, сотрудничающий с UIC, Хорди Кабана. «Чем выше заряд ионов магния, тем сильнее они« прилипают »к окружающим атомам».

Другими словами, говорит Банерджи, ионы магния задерживаются, когда они проходят через пути внутри катодного материала. Их медленное движение — вот что затрудняет создание жизнеспособных магниевых батарей.

«Во многих структурах некоторые из этих взаимодействий очень благоприятны, а это означает, что магний вполне счастлив некоторое время сидеть и оставаться в этих конкретных местах», — объясняет Эндрюс. «В нашем материале магний« расстраивается », когда он движется через решетку, потому что он сталкивается со многими неоптимальными средами. В этом смысле он более чем счастлив просто продолжать движение вперед, что приводит к улучшению емкость и распространение «.

В исследовании, финансируемом Национальным научным фондом команды, участвуют еще два нынешних и бывших аспиранта Texas A&M, Абхишек Париджа и Питер М.Марли соответственно. Дэвид Прендергаст, директор производственного объекта Molecular Foundry лаборатории Беркли, национального пользовательского объекта для наноразмерных научных исследований Министерства энергетики США, помог команде Texas A&M разработать и интерпретировать их расчеты, которые были экспериментально подтверждены Факрой с использованием усовершенствованного источника света Berkeley Lab. вместе со структурными данными, собранными в Advanced Photon Source Аргоннской национальной лаборатории. Изображения с атомным разрешением новой формы пятиокиси ванадия были собраны в сотрудничестве с физиком UIC Робертом Ф.Кли и аспирант по физике Ариджита Мукерджи и демонстрируют прямые доказательства того, что магний внедрен в материал. Замеры батареи, которые показывают обратимость и подтверждают прочность катодного материала, завершают историю и были проведены в сотрудничестве с Кабаной и бывшим участником группы Cabana Хён Деог Ю.

В исследовании, финансируемом Национальным научным фондом команды, участвуют еще два нынешних и бывших аспиранта Texas A&M, Абхишек Париджа и Питер М.Марли соответственно. Дэвид Прендергаст, директор производственного объекта Molecular Foundry лаборатории Беркли, национального пользовательского объекта для наноразмерных научных исследований Министерства энергетики США, помог команде Texas A&M разработать и интерпретировать их расчеты, которые были экспериментально подтверждены Факрой с использованием усовершенствованного источника света Berkeley Lab. вместе со структурными данными, собранными в Advanced Photon Source Аргоннской национальной лаборатории. Изображения с атомным разрешением новой формы пятиокиси ванадия были собраны в сотрудничестве с физиком UIC Робертом Ф.Кли и аспирант по физике Ариджита Мукерджи и демонстрируют прямые доказательства того, что магний внедрен в материал. Замеры батареи, которые показывают обратимость и подтверждают прочность катодного материала, завершают историю и были проведены в сотрудничестве с Кабаной и бывшим участником группы Cabana Хён Деог Ю.

«На бумаге магниевые батареи очень желательны, потому что они обещают большую плотность энергии в дополнение к способности решать несколько ключевых проблем, которые исследователи — и, к сожалению, потребители — обнаруживают с помощью литий-ионных батарей, включая стоимость, безопасность и производительность на самых фундаментальных уровнях », — говорит Эндрюс.«Но переход от литий-ионных технологий к магниево-ионным не является простым, и многие проблемы, возникающие при разработке катодов с ионами магния, препятствуют разработке этих более устойчивых и безопасных аккумуляторов».

На пути к более безопасному энергетическому будущему

Эндрюс говорит, что исследование команды знаменует собой важный поворотный момент в этой области, потому что оно представляет собой значительный прогресс в решении проблемы катода, а также подчеркивает неотъемлемые преимущества использования гораздо более творческих, метастабильных материалов, таких как эта новая форма пятиокиси ванадия.Но даже он признает, что предстоит еще много работы, прежде чем этот тренд 90-х вернется в моду.

«Несмотря на то, что это исследование позволило многое понять, есть еще несколько фундаментальных проблем, которые необходимо решить, прежде чем магниевые батареи станут реальностью», — добавляет Эндрюс. «Тем не менее, эта работа приближает магниевые батареи на один шаг к реальности, а именно к реальности, в которой батареи будут менее дорогими, более легкими и безопасными для облегчения адаптации к форматам большой площади, необходимым для электромобилей, и для хранения энергии, генерируемой солнечные и ветровые источники.«

Гигантская литий-ионная батарея Илона Маска, завершенная Tesla на Среднем Севере Южной Африки

Tesla завершила строительство своей гигантской литий-ионной батареи, которая считается самой мощной в мире, и в ближайшие дни ожидаются испытания перед крайним сроком эксплуатации 1 декабря.

Комплект батарей Tesla Powerpack был установлен рядом с ветряной электростанцией Хорнсдейл французской компании Neoen недалеко от Джеймстауна в районе Среднего Севера Южной Австралии.

Налогоплательщики Южной Австралии потратят до 50 миллионов долларов на субсидирование 100-мегаваттной батареи.

Взамен правительство ЮАР получит доступ к некоторым продуктам аккумуляторной батареи для обеспечения стабильности сети.

Правительство также будет иметь право задействовать полную мощность батареи, чтобы предотвратить отключение нагрузки, если этим летом запасы кончатся.

Отключение нагрузки происходит, когда оператор рынка (AEMO) дает указание поставщикам электроэнергии отключить подачу электроэнергии некоторым потребителям для защиты сети.

Новая батарея будет вырабатывать достаточно энергии для питания около 30 000 домов в течение чуть более часа.

Это была одна из нескольких мер, объявленных в энергетическом плане премьер-министра Джея Уэзерилла на сумму 550 миллионов долларов, вызванных перебоями в поставках, резким ростом цен и опасениями по поводу безопасности электросети.

Подстанция недалеко от Джеймстауна в июле этого года, до начала строительства гигантской батареи. (

ABC News: Nick Harmsen

)

План также включал парк дизельных резервных генераторов, которые уже были установлены в преддверии лета.

«Самый большой в мире литий-ионный аккумулятор будет важной частью нашего энергобаланса», — сказал г-н Уэзерилл.

«Это явное сообщение о том, что Южная Австралия будет лидером в области возобновляемых источников энергии с аккумулятором.

» Огромный объем работы был проделан для реализации этого проекта за такое короткое время, и я с нетерпением жду возможности посетить На следующей неделе в Джеймстауне, чтобы лично поблагодарить тех, кто работал над этим проектом ».

В конце сентября г-н Уэзерилл посетил место установки батарей вместе с боссом Tesla Илоном Маском, чтобы отметить половину пути строительства.

Мы спросили, что вы думаете по поводу гигантский литий-ионный аккумулятор.Читайте обсуждение в комментариях.

Что будет делать аккумулятор?

Аккумулятор находится в частной собственности Neoen в партнерстве с Tesla. В нормальных условиях аккумулятор будет заряжаться от ближайшей ветряной электростанции Хорнсдейл, когда электричество достаточно и дешево.

После этого операторы будут иметь право продать часть из них обратно в сеть, когда баланс спроса и предложения станет более жестким, а цены выше.

Правительство ЮАР сможет использовать часть выходной мощности батареи для обеспечения стабильности сети.Батарея

Tesla будет заряжаться от ближайшей ветряной электростанции Хорнсдейл. (

ABC News: Andrew Burch

)

Для этих услуг существует рынок, но в Южной Австралии конкуренция ограничена.