Про авто-теслу
Литий-ионный аккумулятор
Из курса химии все мы знаем этот ряд:
По своим химическим свойствам все металлы являются восстановителями, все они сравнительно легко отдают валентные электроны, переходят в положительно заряженные ионы, то есть окисляются. Восстановительную активность металла в химических реакциях, протекающих в водных растворах, отражает его положение в электрохимическом ряду напряжений металлов, или ряду стандартных электродных потенциалов металлов.
Чем левее стоит металл в ряду стандартных электродных потенциалов, тем более сильным восстановителем он является, самый сильный восстановитель – металлический литий, золото – самый слабый, и, наоборот, ион золото (III) – самый сильный окислитель, литий (I) – самый слабый.
Грубо говоря, из любых комбинаций данных металлов можно получить свою АКБ с заданными характеристиками - например, определённый ток, напряжение для заданных условий эксплуатации.
В своё время это был никель-металл-гидридный аккумулятор (Ni-MH) в котором анодом является водородный металлогидридный электрод (обычно гидрид никель-лантан или никель-литий), электролит — гидроксид калия, катод — оксид никеля.
Безобидный, но с рядом недостатков, то, как пресловутый "эффект пямяти" что требовало некоторых особенностей от зарядных устройств.
На смену пришли АКБ Li-ion - опять же маркетинговое название.
Литий-ионный аккумулятор состоит из электродов (катодного материала на алюминиевой фольге и анодного материала на медной фольге), разделённых пропитанными электролитом пористыми сепараторами.
Вот и главный недостаток данного типа АКБ:
Как правило, загораются из-за короткого замыкания внутри. Там есть разделитель, который отделяет положительный и отрицательный электроды. Если в этом слое происходит разрыв и электроды соприкасаются, батарея начинает быстро нагреваться. А разрыв происходит из-за деформации (помните телефоны в штанах гнулись)
Это, в свою очередь, приводит к бесконтрольному взаимодействию с электролитом. А как только загорается одна из ячеек, вслед за ней вспыхивают соседние. Такой процесс называется «тепловым разгоном (убеганием)», и именно он является причиной большинства «взрывов» аккумуляторов или, если повезет, всего лишь резкого «вспухания» батареи, а повезёт в том случае, если батарея достаточно разряжена.
Литий очень химически активный щелочной металл. При взаимодействии с водой (будем считать что это электролит в самой батарее, разделённый сепаратором) происходит окисление лития с бурным выделением тепла и водорода с последующим возгоранием.
Ага школьные годы чудесные - натрий в унитазе, бутылке от шампанского, просто луже - тоже самое)))
По части завышенных токов или "левого" зарядника - не уверен. Скорее сам телефона или авто-тесла выйдет из строя, сработает защита, нежели до АКБ доберётся избыточное напряжение или ток.
Стоит сказать про литий-полимерный элемент питания - Li-pol
Абсолютно тот же самый Li-ion, только ещё более опасный в плане воспламенения. Внутри АКБ дополнительно встроен свой стабилизатор (зарядник) для безопасности.
И вот по какой причине: в качестве электролита используется полимер, который ещё более неустойчив к повышенным токам или перегреву нежели простой электролит.
Из преимуществ: допустим, в корпусе телефона осталось свободное место, это место можно полностью "залить" полимерным АКБ, форма не имеет значения.
Ну и вернёмся к ряду напряжений металлов
Серебряно-цинковый аккумулятор — вторичный химический источник тока, аккумулятор, в котором анод это оксид серебра AgO в виде спрессованного порошка, катод — смесь окиси цинка и цинковой пыли, а электролит — раствор химически чистого гидроксида калия.
Отличается очень малым внутренним сопротивлением и большой удельной энергоёмкостью (150 Вт·ч/кг, 650 Вт·ч/дм³). Одной из важнейших особенностей серебряно-цинкового аккумулятора является способность (при надлежащей конструкции) отдавать в нагрузку токи колоссальной силы (до 50 ампер на 1 ампер-час ёмкости). Из недостатков следует отметить высокую стоимость АКБ. Применяется в авиации, космосе, военной технике, часах и др.
Все батарейки, что в материнках по части биоса именно такие, так же, все Советские элементы для часов - тоже, они ещё носят маркировку СЦ с разными цифирами...
Литий-железо-фосфатный аккумулятор
Следующее продолжение литий-ионных. Работа при более низких температурах, не воспламеняется, меньше масса, больше отдача, в общем всё гут.
Найдёт ли в скорости свою нишу?
86 комментариев
8 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
Я этого ожидал - пожара электромобиля с жертвами. Нет, я не циник или маньяк, просто всегда знал, что от загоревшихся литиевых аккумуляторов, когда ты находишься в салоне, убежать практически невозможно
Вы ещё думаете, что Тесла-мобиль Илона Маска это здорово ?
usatoday.com/videos/news/nation/2016/11/04/93279370/
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
Проблема электромобилей Тесла вовсе не в электромобилях а в типе аккумуляторов, применяемых сейчас в автостроении. Литий-ионные и литий-полимерные батареи чрезвычайно легковоспламеняемые от незначительных физических повреждений, потому даже вчерашний ужасающий случай тому подтверждение. Литий - щелочной металл, легко окисляется и воспламеняется на воздухе и еще легче - в воде. Потому использование его в машинах, которые подвержены АВАРИЯМ [даже незначительным] - сродни тому, что кататься с сигаретой в зубах на пороховой бочке. Практически аналогичное сравнение я бы мог привести и к электроавтомобилям концерна Daimler, использующим вместо аккумуляторов сжиженый водород. В таких автомобилях работает микро-электролитический генератор, на выходе образующий воду. В принципе достаточно более-менее значительной аварии, чтобы баллоны с водородом (их два там) взорвались и разнесли пол-шоссе.
НО это же не значит, что электромобили - это плохо. Просто технологии еще не дошли до того, чтобы это было более безопасно.
И в конце хочу привести наглядное сравнение:
Все слышали и читали про взрывы и самовозгорания телефонов Samsung Galaxy Note 7. Ну так вот, Tesla Car - это Samsung Galaxy Note 7 на колесиках (да, прямо как в детской страшилке - гроб на колесиках) (с).
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
Беда любого химического источника в том, что он в себе содержит достаточно большое количество внутренней энергии, а как источник тока - аккумулятор обладает ещё и малым сопротивлением, и чем меньше - тем лучше (собственно за это и борются, т.к. источники с высоким внутренним сопротивлением весьма мало востребованы).
На текущий момент времени и ближайшее обозримое будущее химических аккумуляторов их основной общий недостаток выраженный в виде малой энергоёмкости стараются улучшить, но чем дальше - тем большие мгновенные токи будет способен отдавать аккум. Если Вы не забыли фиику, то помните, что вся работа в конечном итоге превращается в тепло (или иначе говорят - выкидывается на свалку тепла), а большой ток даёт большое количество тепла, которое в нештатных случаях (короткое замыканиё цепи, замыкание внутри аккумулятора) крайне быстро приводит к возгоранию и пожару.
Вы же хотите аккумулятор который не надо обслуживать, который работает в любом положении да ещё и которому можно придать любую форму ? Ну так тогда миритесь с недостатками. Как отличить короткое (пусть короткое длинное) замыкание от нажатия педали в пол ?
В этом плане горючее ведёт себя более "предсказуемо" - бензин не может сгореть весь за очень короткий промежуток времени отдав колоссальное количество единоразово, а аккумулятор может, и конденсатор так может.
Я не говорю, что всё очень-очень плохо, но там где авария аккумулятора не страшна, например в том же Шеньжене скутеры давно на электротяге, только в путь - вы легко соскочите из седла скутера, а вот когда Вы сидите пристёгнуты в закрытом автомобиле да ещё и с заблокированными дверьми - побег из такого капкана становится трудноосуществимым.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
А привязываться к тому что везде - химия и это плохо, то никакого прогресса вообще не будет.
Есть золотое правило прогресса: прогресс достигается жертвами, и чаще людскими. Увы, но это так.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
Теория сверхпроводников основана на явлении сверхпроводимости при температурах, отличных от абсолютного нуля (по Кельвину) на доли градуса [для справки - абсолютный нуль по Кельвину - минус 279 градусов Цельсия]. Именно при очень низких температурах проводник, зацикленный в кольцо с приложеным к нему зарядом сохраняет этот заряд определенное время, без каких-либо потерь (потери рассеивания, "трения"о кристаллическую и атомную структуру самого проводника, потери переходов электронов на высшие уровни спинов (т.н. саморазряд)- всего этого теоретически тут нет.
При комнатной температуре это уже не сверхпроводимость, а обычный аккумулятор.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
Согласитесь, что Вы не захотите возить с собой жидкий азот ради работы сверхпроводящего аккумулятора.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
Для сверхпроводимости большое и очень важно значение имеет магнитное поле, в котором находится сверхпроводник. Есть так называемые критические рамки (минимально-максимальные) магнитного поля, в условиях которого будет стабильным явление суперпроводимости.
Учите матчасть.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
До свидания, и выучите матчасть!
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
Я жду от Вас указания конкретного сверхпроводника работающего при температуре не ниже -78 Цельсия при атмосферном давлении.
В приведённом Вами ролике сверхпроводник охлаждался жидким азотом до температуры -195 С.
И пожалуйста, ткните меня "неуча" в конкретный эксперимент где присутствует сверхпроводник охлаждённый до температуры -78, а то странно дёшево выглядит Ваш минус в карму при пустопорожней болтовне.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
А то, как требовать так мастера, а как предоставить от себя пруфы - так йух.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
Зачем нужно повышение давления ? Собственно даже в обычных условиях электрон двигаясь в проводнике, а он имеет заряд, немного подтягивает к себе атомы проводника, если добавить давление - то есть сжать вещество проводника, то расстояние внутри атомной решётки будет сокращаться и значит электрон будет сильнее притягивать и оттаскивать к себе атомы - вызывать большую их ионизацию, в конце-концов начиная с какого-то критического давления в конкретном проводнике электрон на столько ионизирует атомы, что станет возможным существование куперовских пар: к движению первого электрона, через положительную ионизацию атомов, зацепиться движение второго электрона как бы "с другой стороны" и связанные электроны начнут "обращаться" вокруг фиктивного положительного центра. Помня, что спин одиночного электрона равен 1/2, спин такой связанной движением пары становится равным 0 (для неё упрощается картина мира), а сама пара начинает вести себя как целая частица при этом ей не являясь - виртуальная частица обменивающаяся моментами движения через ионизацию атомов, при этом такая виртуальная частица ведёт себя почти как реальная частица за исключением того, что её невозможно выделить в чистом виде - она существует только в движении в теле вещества и при этом не имеет каких-либо жёстких граней - т.е. огромные количества куперовских пар многократно перекрывают свои же объёмы (как бы входят друг в друга).
Как-то так если объяснять "на пальцах".
Удалить комментарий?
Удалить Отмена8 лет назад
И да: признать свою неправоту - нужно иметь силу, но с другой стороны - ложная "скромность" порождает некомпетентность.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена