2016/01/29

Ученые Пенсильванского университета разработали самонагревающийся АКБ

Одним из недостатков литий-ионных батарей является потеря мощности в холодную погоду. При температурах ниже точки замерзания, зарядка происходит медленнее, рекуперативное торможение ограничено, в результате дальность хода электромобиля существенно снижается. Попытки улучшить производительность до сих пор были сосредоточены на добавках к электролиту, изоляции и внешнему нагреву аккумуляторной батареи.Теперь исследователи из Пенсильванского университета и компании EC Power разработали батарею, которая позволяет избежать этих проблем - она способна к самонагреванию, если температура опускается ниже 0 градусов по цельсию.
В "Lithium-ion battery structure that self-heats at low temperatures" опубликованной в журнале Nature Чао-Ян Ван и его коллеги описывают "всепогодные батареи" (ACB), ячейки которых могут нагреть себя от -22 до 0 градусов в течение 30 секунд, без необходимости внешних нагревательных приборов и добавок электролита.
"Это давняя проблема, что батареи не работают хорошо при минусовых температурах,"
 сказал ведущий автор Чао-Ян Ван.
 "Это не может быть проблемой для телефонов и ноутбуков, но это огромный барьер для электрических транспортных средств, беспилотных летательных аппаратов, на открытом воздухе роботов и космических применений."
Всепогодный аккумулятор  весит всего на 1,5% больше и дороже на 0,04%, чем обычный аккумулятор, при этом потребляет от 3 до 5,5 процента энергоемкости клетки(в зависимости от температуры на улице).
Автоматический выключатель использует 50 микрометров толщиной никелевую фольгу с одного конца прикрепленную к отрицательной клемме, а с другой на переключатель вне клетки. Датчик температуры прикреплен к переключателю и заставляет электроны течь через никелевую фольгу, цепь замыкается, быстро нагревая батарею. После того, как батарея достигает 0 градусов по Цельсию, переключатель выключается, и ток течет в обычном порядке.
Согласно расчетам таким образом удается увеличить дальность хода автомобиля в зимний период примерно на 10%.
"Затем мы хотели бы расширить работу к новой парадигме под названием SmartBattery,"
 сказал Ван. 
"Мы считаем, что мы можем использовать подобные структуры и принципы чтобы активно регулировать безопасность, производительность и срок службы батареи."

Комментариев нет:

Отправить комментарий