{"id":3871,"date":"2022-02-15T15:08:01","date_gmt":"2022-02-15T13:08:01","guid":{"rendered":"https:\/\/autochelu.ro\/blog\/?p=3871"},"modified":"2022-02-15T15:08:01","modified_gmt":"2022-02-15T13:08:01","slug":"bateriile-hibride-despre-bateriile-de-autoturisme-hybrid","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/autochelu.ro\/blog\/bateriile-hibride-despre-bateriile-de-autoturisme-hybrid\/","title":{"rendered":"Despre bateriile de autoturisme Hybrid"},"content":{"rendered":"
[vc_row][vc_column][vc_column_text]\"\"Bateriile hibride
\n<\/span><\/p>\n

Care este diferen\u021ba dintre o baterie hibrid\u0103 \u0219i o baterie standard?\u00a0Aceasta este o \u00eentrebare care plute\u0219te de c\u00e2nd vehiculele hibride au ap\u0103rut pentru prima dat\u0103 pe pia\u021b\u0103 \u00een 1999. Suntem aici pentru a v\u0103 spune asem\u0103n\u0103rile, diferen\u021bele \u0219i pentru a v\u0103 oferi o perspectiv\u0103 asupra modului \u00een care func\u021bioneaz\u0103 fiecare.<\/span><\/span><\/p>\n

Ce este o baterie auto standard?<\/span><\/span><\/strong><\/p>\n

Dac\u0103 sunte\u021bi un proprietar experimentat de vehicul, probabil c\u0103 a\u021bi schimbat bateria unuia sau mai multor vehicule.\u00a0Bateria din vehiculul cu motor cu ardere are un singur scop, acela de a porni vehiculul furniz\u00e2nd putere motorului, denumit astfel starting-light-ignition sau\u00a0<\/span><\/span>SLI<\/span><\/span>.<\/span><\/span><\/p>\n

O baterie standard de vehicul este o baterie plumb-acid de 12 V 40 Ah care vine \u00een serii de 6 sau 12 celule, \u00een func\u021bie de vehicul.\u00a0V\u0103 pute\u021bi a\u0219tepta ca aceste tipuri de baterii s\u0103 \u021bin\u0103 \u00eentre 2 \u0219i 6 ani;\u00a0mai mult dac\u0103 v\u0103 afla\u021bi \u00een regiunea de nord, care prevede o clim\u0103 mai rece.<\/span><\/span><\/p>\n

Diferen\u021bele dintre bateriile standard \u0219i bateriile hibride<\/span><\/span><\/strong><\/p>\n

Exist\u0103 c\u00e2teva diferen\u021be \u00eentre bateriile standard cu ardere \u0219i bateriile hibride.\u00a0De\u0219i cea mai mare diferen\u021b\u0103 este durata de via\u021b\u0103 a fiec\u0103rei baterii (6 ani \u00een bateriile standard \u0219i 10 ani \u00een bateriile hibride), exist\u0103 alte c\u00e2teva diferen\u021be.<\/span><\/span><\/p>\n

Ce este o baterie de ma\u0219in\u0103 hibrid\u0103?<\/span><\/span><\/strong><\/p>\n

O\u00a0<\/span><\/span>baterie de ma\u0219in\u0103 hibrid\u0103<\/span><\/span>\u00a0este ca orice alt\u0103 baterie, cu excep\u021bia faptului c\u0103 este re\u00eenc\u0103rcabil\u0103 \u0219i are suficient\u0103 putere pentru a deplasa un vehicul greu mare pe drum pentru c\u00e2\u021biva metri sau c\u00e2teva mile.<\/span><\/span><\/p>\n

Cum func\u021bioneaz\u00e3?<\/span><\/span><\/strong><\/p>\n

Ca toate bateriile, bateriile hibride au doi electrozi (care colecteaz\u0103 sau emit o sarcin\u0103 electric\u0103) care se afl\u0103 \u00eentr-o solu\u021bie bogat\u0103 \u00een ioni numit\u0103 electrolit.\u00a0(Un ion este un atom sau un grup de atomi cu o sarcin\u0103 electric\u0103.)<\/span><\/span><\/p>\n

Electrozii sunt foarte apropia\u021bi, a\u0219a c\u0103 o pelicul\u0103 de polimer, numit\u0103 separator, \u00eei \u00eempiedic\u0103 s\u0103 se ating\u0103, ceea ce ar crea un scurtcircuit.\u00a0Un comutator pornit-oprit \u00een orice dispozitiv este alimentat de baterie – telefonul sau laptopul dvs. – une\u0219te electrozii celulei pentru a genera energie.\u00a0Atunci \u00eencepe reac\u021bia electrochimic\u0103.<\/span><\/span><\/p>\n

Re\u021bine\u021bi: ceea ce numim \u00een mod obi\u0219nuit \u201eo baterie\u201d este de fapt un pachet de baterii care g\u0103zduie\u0219te multe celule individuale.\u00a0Bateria telefonului dvs. mobil este doar o singur\u0103 celul\u0103, dar orice lucru mai mare, chiar \u0219i o baterie de laptop, utilizeaz\u0103 mai multe celule care lucreaz\u0103 \u00eempreun\u0103.<\/span><\/span><\/p>\n

Elementele ionizate dintr-un electrod sunt \u00eentr-o stare chimic\u0103 \u00een care sunt u\u0219or atrase pentru a se combina cu alte molecule, emi\u021b\u00e2nd electroni (energie) \u00een proces.\u00a0Aceste elemente sunt trase prin electrolit \u0219i separator c\u0103tre electrodul opus.\u00a0Ionii electrodului negativ (anodului) renun\u021b\u0103 la electroni;\u00a0ionii pozitivi care vin spre anod \u00eei accept\u0103.\u00a0Electronii elibera\u021bi \u00een timpul acestui proces c\u0103l\u0103toresc prin circuitul extern (de exemplu, telefonul dvs.), produc\u00e2nd un flux de sarcin\u0103 \u00een direc\u021bia opus\u0103 fluxului de ioni.\u00a0\u00cen timpul re\u00eenc\u0103rc\u0103rii, curentul este for\u021bat \u00een celul\u0103, invers\u00e2nd procesul.<\/span><\/span><\/p>\n

Pe m\u0103sur\u0103 ce afl\u0103m mai multe despre bateriile hibride, re\u021bine\u021bi un lucru: energia total\u0103 determin\u0103 autonomia electric\u0103 a vehiculului, \u00een timp ce puterea disponibil\u0103 determin\u0103 accelera\u021bia acestuia.<\/span><\/span><\/p>\n

Bateriile hibride de ast\u0103zi: hidrur\u0103 metalic\u0103 de nichel<\/span><\/span><\/p>\n

Baterie hibrid\u0103 Toyota Prius<\/span><\/span><\/p>\n

Pachetul de baterii a celei de-a doua genera\u021bii Toyota Prius este format din 28 de module prismatice de hidrur\u0103 metalic\u0103 de nichel Panasonic – fiecare con\u021bin\u00e2nd \u0219ase celule de 1,2 vol\u021bi – conectate \u00een serie pentru a produce o tensiune nominal\u0103 de 201,6 vol\u021bi.\u00a0Num\u0103rul total de celule este de 168, comparativ cu 228 de celule ambalate \u00een 38 de module din prima genera\u021bie Prius.\u00a0Pachetul este pozi\u021bionat \u00een spatele banchetei din spate.<\/span><\/span><\/p>\n

Greutatea bateriei complete este de 53,3 kg.\u00a0Capacitatea de desc\u0103rcare a pachetului Prius este de aproximativ 20 kW la o stare de \u00eenc\u0103rcare de 50%.\u00a0Capacitatea de putere cre\u0219te cu temperaturi mai ridicate \u0219i scade la temperaturi mai sc\u0103zute.\u00a0Prius are un computer care este dedicat exclusiv men\u021binerii bateriei Prius la temperatura optim\u0103 \u0219i la nivelul optim de \u00eenc\u0103rcare.\u00a0Prius furnizeaz\u0103 aer condi\u021bionat din cabin\u0103 ca management termic pentru r\u0103cirea bateriilor.\u00a0Aerul este aspirat de o suflant\u0103 de 12 vol\u021bi instalat\u0103 deasupra pu\u021bului pentru anvelopa din spate a \u0219oferului.<\/span><\/span><\/p>\n

(Fotografii prin amabilitatea Centrului de dezvoltare a carierei \u00een automobile.)<\/b><\/span><\/span><\/p>\n

Baterie hibrid\u0103 Toyota Highlander<\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/span><\/span><\/p>\n

Bateria nichel-hidrur\u0103 metalic\u0103 utilizat\u0103 la Highlander Hybrid este ambalat\u0103 \u00eentr-o carcas\u0103 metalic\u0103 nou dezvoltat\u0103.\u00a0Cele 240 de celule pot furniza o tensiune \u00eenalt\u0103 de 288 vol\u021bi, dar unit\u0103\u021bile motogeneratoare pot func\u021biona la o tensiune variabil\u0103 de la 280 vol\u021bi la 650 vol\u021bi.\u00a0Pachetul de baterii furnizeaz\u0103 288 vol\u021bi, dar convertorul boost, o parte a invertorului de deasupra transmisiei, schimb\u0103 acest lucru la 500 vol\u021bi.\u00a0Acest pachet de baterii ofer\u0103 cu 40% mai mult\u0103 putere dec\u00e2t bateria Prius, \u00een ciuda faptului c\u0103 este cu 18% mai mic.<\/span><\/span><\/p>\n

Fiecare dintre module are propriul sistem de monitorizare \u0219i control al r\u0103cirii.\u00a0Performan\u021ba de r\u0103cire reduce pierderile de eficien\u021b\u0103 din cauza c\u0103ldurii excesive, asigur\u00e2nd c\u0103 bateria poate furniza energie electric\u0103 necesar\u0103 motoarelor \u00een orice moment.\u00a0Unitatea de monitorizare a bateriei gestioneaz\u0103 desc\u0103rcarea \u0219i re\u00eenc\u0103rcarea de c\u0103tre generator \u0219i motoare pentru a men\u021bine nivelul de \u00eenc\u0103rcare constant \u00een timp ce ma\u0219ina func\u021bioneaz\u0103.\u00a0Acumulatorul este depozitat sub scaunele din spate.<\/span><\/span><\/p>\n

Baterie Honda Insight<\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/span><\/span><\/p>\n

Pachetul de baterii Honda Insight format din 120 de celule D Panasonic nichel-hidrur\u0103 metalic\u0103 de 1,2 vol\u021bi este capabil s\u0103 descarce 100 A \u0219i rate de \u00eenc\u0103rcare de 50 A.\u00a0Sistemul limiteaz\u0103 capacitatea utilizabil\u0103 la 4 Ah pentru a prelungi durata de via\u021b\u0103 a bateriei.\u00a0Ie\u0219irea total\u0103 a acumulatorului este de 144 vol\u021bi.\u00a0Bateriile sunt amplasate sub podeaua compartimentului de marf\u0103, \u00eempreun\u0103 cu unitatea de control a puterii Honda Integrated Motor Assist.\u00a0Honda a folosit tehnologia dezvoltat\u0103 pentru ma\u0219ina sa electric\u0103 EV Plus pentru dezvoltarea original\u0103 a sistemului de baterii al lui Insight.<\/span><\/span><\/p>\n

Baterie litiu-ion \u2013 pentru ma\u0219inile electrice \u0219i hibride de urm\u0103toarea genera\u021bie<\/span><\/span><\/p>\n

Bateriile litiu-ion (sau Li-ion) sunt importante deoarece au o densitate de energie mai mare \u2013 cantitatea de energie pe care o de\u021bin \u00een greutate sau \u00een volum \u2013 dec\u00e2t orice alt tip.\u00a0Regula general\u0103 este c\u0103 celulele Li-ion re\u021bin aproximativ de dou\u0103 ori mai mult\u0103 energie pe kilogram dec\u00e2t genera\u021bia anterioar\u0103 de baterii avansate, nichel-metal-hidrur\u0103 (NiMH), care sunt utilizate \u00een to\u021bi hibrizii actuali, inclusiv Toyota Prius.\u00a0NiMH, la r\u00e2ndul s\u0103u, de\u021bine aproximativ de dou\u0103 ori mai mult\u0103 energie per kilogram dec\u00e2t bateria conven\u021bional\u0103 cu plumb-acid (PbA) de 12 vol\u021bi care alimenteaz\u0103 motorul de pornire al ma\u0219inii tale.\u00a0Capacitatea Li-ionului de a transporta at\u00e2t de mult\u0103 energie face posibile ma\u0219inile electrice.<\/span><\/span><\/p>\n

Compara\u021bi bateriile de la legendarul EV1 al GM cu cele pentru viitorul s\u0103u EV cu raz\u0103 extins\u0103 Volt!\u00a0Pachetul EV1 din 1997 a folosit celule plumb-acid;\u00a0avea aproape opt picioare lungime \u0219i <\/span><\/span>c\u00e2nt\u0103rea 1200 de lire sterline<\/b><\/span><\/span>.\u00a0Dar pachetul Volt de ast\u0103zi care utilizeaz\u0103 celule litiu-ion, stocheaz\u0103 aceea\u0219i cantitate de energie (16 kilowa\u021bi-or\u0103) .<\/span><\/span><\/p>\n

Nu exist\u0103 o baterie litiu-ion<\/span><\/span><\/p>\n

\u00cen mod esen\u021bial, nu exist\u0103 o singur\u0103 baterie litiu-ion, de\u0219i aceast\u0103 gre\u0219eal\u0103 este adesea v\u0103zut\u0103 \u00een pres\u0103.\u00a0Mai multe formul\u0103ri chimice diferite pentru electrozi concureaz\u0103;\u00a0fiecare are argumentele sale pro \u0219i contra.\u00a0\u201eNici o chimie nu va fi cea perfect\u0103.\u201d, spune Klaus Brandt, directorul executiv al Gaia, un produc\u0103tor german de celule.\u00a0Anodul (sau electrodul negativ) este de obicei realizat din grafit, dar chimia catodului (electrodul pozitiv) variaz\u0103 foarte mult.\u00a0La fel ca orice alt factor, din ce este f\u0103cut catodul determin\u0103 capacitatea celulei.\u00a0Caracteristica critic\u0103 este viteza la care catodul poate absorbi \u0219i emite ioni de litiu liberi.\u00a0Fiecare dintre mai multe materiale catodice concurente ofer\u0103 o combina\u021bie diferit\u0103 de cost, durabilitate, performan\u021b\u0103 \u0219i siguran\u021b\u0103.\u00a0S\u0103 arunc\u0103m o privire la cei mai importan\u021bi concuren\u021bi catodici.<\/span><\/span><\/p>\n

Dioxid de cobalt<\/span><\/span><\/p>\n

Dioxidul de cobalt este cea mai popular\u0103 alegere ast\u0103zi pentru celulele mici (cele din telefonul mobil sau laptopul t\u0103u).\u00a0Este pe pia\u021b\u0103 de 15 ani, a\u0219a c\u0103 este dovedit \u0219i costurile sale sunt cunoscute, de\u0219i la fel ca nichelul, cobaltul este scump.\u00a0Cobaltul este mai reactiv dec\u00e2t nichelul sau manganul, ceea ce \u00eenseamn\u0103 c\u0103 ofer\u0103 un poten\u021bial electric ridicat atunci c\u00e2nd este asociat cu anozi de grafit, oferind o tensiune mai mare.\u00a0Are cea mai mare densitate de energie, dar atunci c\u00e2nd este complet \u00eenc\u0103rcat, este cel mai predispus la oxidare (foc) cauzat\u0103 de scurtcircuitele interne.\u00a0Acest lucru poate duce la evadare termic\u0103, \u00een care o celul\u0103 \u00ee\u0219i provoac\u0103 arderea vecinilor, aprinz\u00e2nd aproape instantaneu \u00eentregul pachet (g\u00e2ndi\u021bi-v\u0103 la videoclipurile de pe YouTube cu laptopuri care ard).\u00a0De asemenea, impedan\u021ba intern\u0103 a unei celule de cobalt \u2013 m\u0103sura \u00een care aceasta \u201e\u00eempinge \u00eenapoi\u201d \u00eempotriva unui curent alternativ \u2013 cre\u0219te nu doar cu utilizarea, ci \u0219i cu timpul.<\/span><\/span><\/p>\n

Celulele cu dioxid de cobalt sunt fabricate de zeci de companii japoneze, sud-coreene \u0219i chineze, dar numai Tesla Motors le folose\u0219te – 6.831 dintre ele mai exact – \u00eentr-o ma\u0219in\u0103 electric\u0103.\u00a0Pachetul lor folose\u0219te senzori, izolarea celulelor \u0219i r\u0103cirea cu lichid pentru a se asigura c\u0103 orice energie eliberat\u0103 \u00een cazul \u00een care o celul\u0103 se scurteaz\u0103 nu poate aprinde niciunul dintre vecinii s\u0103i.<\/span><\/span><\/p>\n

Nichel-cobalt-mangan (NCM)<\/span><\/span><\/p>\n

Nichel-cobalt-mangan (NCM) este oarecum mai u\u0219or de f\u0103cut.\u00a0Manganul este mai ieftin dec\u00e2t cobaltul, dar se dizolv\u0103 u\u0219or \u00een electroli\u021bi, ceea ce \u00eei ofer\u0103 o via\u021b\u0103 mai scurt\u0103.\u00a0\u00cenlocuirea cu nichel \u0219i mangan cu o parte din cobalt permite produc\u0103torilor s\u0103 regleze celula fie pentru o putere (tensiune) mai mare, fie pentru o densitate de energie mai mare, de\u0219i nu ambele \u00een acela\u0219i timp.\u00a0NCM r\u0103m\u00e2ne susceptibil la evadarea termic\u0103, de\u0219i mai pu\u021bin dec\u00e2t dioxidul de cobalt.\u00a0Durabilitatea sa pe termen lung este \u00eenc\u0103 neclar\u0103, iar nichelul \u0219i manganul sunt ambele \u00eenc\u0103 scumpe acum.\u00a0Printre produc\u0103torii, se num\u0103r\u0103 Hitachi, Panasonic \u0219i Sanyo.<\/span><\/span><\/p>\n

Nichel-cobalt-aluminiu (NCA)<\/span><\/span><\/p>\n

Nichel-cobalt-aluminiu (NCA) este similar cu NCM, cu aluminiul cu costuri mai mici \u00eenlocuind manganul.\u00a0Printre companiile care produc celule NCA, se num\u0103r\u0103 Toyota \u0219i Johnson Controls\u2013Saft, un joint venture \u00eentre un furnizor de automobile din Milwaukee \u0219i o firm\u0103 francez\u0103 de baterii.<\/span><\/span><\/p>\n

Oxid de mangan spinel (MnO)<\/span><\/span><\/p>\n

Spinelul de oxid de mangan (MnO) ofer\u0103 o putere mai mare la un cost mai mic dec\u00e2t cobaltul, deoarece structura sa cristalin\u0103 tridimensional\u0103 ofer\u0103 o suprafa\u021b\u0103 mai mare, permi\u021b\u00e2nd un flux ionic mai bun \u00eentre electrozi.\u00a0Dar dezavantajul este o densitate de energie mult mai mic\u0103.\u00a0GS Yuasa, LG Chem, NEC-Lamilion Energy \u0219i Samsung ofer\u0103 celule cu astfel de catozi;\u00a0LG Chem este una dintre cele dou\u0103 companii care concureaz\u0103 pentru ca celulele sale s\u0103 fie folosite la Chevrolet Volt.<\/span><\/span><\/p>\n

Fosfat de fier (FePO)<\/span><\/span><\/p>\n

Fosfatul de fier (FePO) ar putea fi cel mai promi\u021b\u0103tor catod nou, datorit\u0103 stabilit\u0103\u021bii \u0219i siguran\u021bei sale.\u00a0Compusul este ieftin \u0219i, deoarece leg\u0103turile dintre atomii de fier, fosfat \u0219i oxigen sunt mult mai puternice dec\u00e2t cele dintre cobalt \u0219i atomii de oxigen, oxigenul este mult mai greu de desprins atunci c\u00e2nd este supra\u00eenc\u0103rcat.\u00a0Deci, dac\u0103 nu reu\u0219e\u0219te, o poate face f\u0103r\u0103 a se supra\u00eenc\u0103lzi.\u00a0Din p\u0103cate, celulele cu fosfat de fier func\u021bioneaz\u0103 la o tensiune mai mic\u0103 dec\u00e2t cobaltul, a\u0219a c\u0103 mai multe dintre ele trebuie legate \u00eentre ele pentru a oferi suficient\u0103 putere pentru a porni un motor.\u00a0Sistemele A123 \u2013 care concureaz\u0103 \u0219i pentru contractul Volt \u2013 utilizeaz\u0103 nanostructuri \u00een catozii FePo, despre care se spune c\u0103 produce o putere mai bun\u0103 \u0219i o via\u021b\u0103 mai lung\u0103.\u00a0Al\u021bi produc\u0103tori includ Gaia \u0219i Valence Technology.<\/span><\/span><\/p>\n