Araba aküsü neden hala bu kadar ağır?


42

Küçükken, araba aküleri kurşun ve asitle doldurulmuş çok ağır plastik toplardı. Neredeyse bir cep telefonunu tartıyorlardı (orada hafif bir abartma, üzgünüm).

45 yıl sonra, araba aküleri hala aynı görünüyor ve aynı ağırlıkta.

Öyleyse, bu modern çağda ve yakıt ekonomisine vurgu yaparken, neden piller hala 40 lb ağırlığında? Neden teknolojideki ilerlemeler onları daha hafif ve daha verimli hale getiremedi?


11
Eh, 45 yıl önceki tüm teknoloji şu an için eski değil.
loş

47
@dim? 45? Daha 120 yıl gibi ... ama evet. Hala çelikten köprüler inşa ediyoruz, betonumuz daha iyi bir hale geldi, ancak yine de esas olarak beton, yollar için Asfalt kullanıyoruz, bakır hala en sevdiğim iletkendir, temelde düşük frekanslı olmayan her şeyde en yaygın olarak bulunan amplifikatör teknolojisidir. Bipolar-transistör tabanlı A / B sınıfı bir amplifikatör, evlerimizi sıcak tutmak için hala yağ yakıyoruz ve buzdolaplarımız hala Peltier elementlerine dayanmıyor, daha fazla veya daha az tehlikeli sıvıların sıkıştırılmasına dayanıyor.
Marcus Müller

26
Birinin arabasını kendinize sürdüğünü ve kurşun-asit bataryanızı kırdığını hayal edin. Siz ne alırsınız? Yere biraz sızan asit var. Şimdi bunu bir Li-İyon ile hayal edin. Siz ne alırsınız? Sizi ve ailenizi saran dev bir ateş topu alıyorsunuz. Hangi seçerdiniz? Tamam, belki bu abartı, ama fikir olsun;)
Majenko

11
Çünkü arabanın geri kalanı hala 2000 kilo demir. 200 lb araba grafit / kevlar / epoksi ve titanyum yapıyor olsaydık, 40 lb pil daha önemli hale gelirdi.
Brian Drummond

19
Şey .... fiyat , oh, fiyat ve ... fiyat
J ...

Yanıtlar:


64

Yani, şimdi senin edebi sorunun cevabı sonrasında sizin için gerçek soru , sen ne yazık ki sormadı

Batarya teknolojisi son 100 yılda bugüne kadar hareket etmiştir. Kurşun asitli marş aküsü 1920'de otomobillerde yaygınlaştı, kurşun esasen zehirli ve sülfürik / kurşun asit daha az tehlikeli değil. Soğuk havalarda, özellikle düzenli olarak korunmazlarsa, başarısız olma eğilimindedirler ve cehennem kadar ucuz olsalar bile, eski pilleri geri almak için yasal gereklilikler de dahil olmak üzere, bunların tümüyle ele alınması kabus olmalıdır.

Endüstri neden sadece bir hat çizmedi ve Lion ya da iyi 'NiCd veya NiMH piller gibi şeylere geçmedi, şimdi elektrikli otomobiller bunlara dayanarak yıllarca güvenilir bir şekilde sürüş yapabileceğinizi gösterdi.

NiCd pilleri her açıdan basitçe daha kötüdür, ancak kurşun asidinden enerji yoğunluğu vardır. NiMH daha iyidir, fakat çok daha pahalıdır ve hala daha yüksek bir deşarj oranına sahiptir (genellikle daha pahalı hale getirmediğiniz sürece). Ve hala düzgün bir şekilde elden çıkarmak oldukça zor.

Lityum piller o kadar kolay değildir. Onları her türlü arızaya karşı korumalısınız ve bazıları oldukça ölümcül: lityum Bataryanızı aşırı ısıtmayın. Patlayacak. Isı, motor bölmesinin içinde ciddi bir sorundur (adalet yerine, bir akünün orada olması gerekmez , ama oldukça kullanışlıdır).

Asıl sebep gerçekten maliyet. Son arabamdaki pil, 1999 Fiat Punto, maksimum 100 A sağladı (gerçek kısa devre akımını tahmin etmeye çalıştığımda, yaklaşık 43 A, ama yine de çok fazla. P = U · I = 12V · 40A = 480W diyelim. ) akım ve yaklaşık 30 Ah nominal kapasiteye sahip (bu 12V · 30Ah = 360Wh enerji). Bana 25 € mal oldu. Yani, kaba tahmin, üretmek için 10 € daha ucuzdur.

Öyleyse, seri üretilen ve dolayısıyla ucuz olan bir lityum pil tipi alalım. Birçok dizüstü bilgisayar pil paketini oluşturan yaygın olarak bulunan yuvarlak hücreler, yaklaşık 3Ah (11.1Wh) için her biri yaklaşık 3 € (bazılarında 1A (en fazla, bunu uzun süre yapmayın)) sağlayan her biri yaklaşık 3 Euro'dur. 3.7 V. Bu hücrelerin tek bir hücresinin 18.5W sağlayabildiğini söylüyor. Bu yüzden ucuz araba akümülatörün tahmini 480W'ına ulaşmak için 26 tanesine ihtiyacınız olacak. Kontrol, şarj ve koruma devresi için harcadığınız Avro'yu, katı ve güvenli bir şeyi muhafaza etmeleri ve Lityum'daki nadir metal bileşenlerin bazılarını üretmek için gerekli olan minerallerin sayılması yerine, üretim maliyeti 26 Avro'dur. Piller şu anda daha ucuz hale gelmiyor ve dünyanın dört bir yanındaki arabaları bu pazar mekanizmasını kesinlikle hızlandıracak şekilde donatmak

Kapasite ile ölçek ölçekleri varsayalım. 26 hücreli lityum pili 26 · 11.1Wh = 288.6Wh enerjiye sahiptir. Bu yüzden kurşun asit batarya ile aynı 360Wh değerine ulaşmak için 1,25 ile ölçeklendirmemiz gerekiyor.

Böyle bir hücre yaklaşık 90 g ağırlığındadır. Böylece hücrelerin ağırlığı 26 · 90 g = 2.34 kg'dır. Tamam, ucuz araba aküsümün kafamda tam ağırlığı yok ama diyelim ki 15 kg. Bu yüzden, kasamız ve elektroniğimiz hafif ise (yaklaşık değil) söyleyebildiğim kadarıyla, bunları kullanarak verimli bir şekilde şarj edebilmek için bir ağır anahtar modlu güç kaynağına ihtiyacınız olacak arabanızın jeneratörü ve bunlar esas olarak oldukça hacimli bir bakır bobin ve belki de tamamen hafif olmayan bazı ferrit çekirdekten oluşur).

Bu, bileşen A ile bileşen B alternatifleri arasında yaklaşık 3.5 maliyet faktörüne yol açmakta, dezavantajları, daha az güvenilirliği ve tedarik zinciri değişikliklerini içermektedir. Araba endüstrisinin bu yöne itmemesine şaşmamalı. (Bu arada, mükemmel lobicilik yapıyorlar.)


16
100A'nın araba aküsü için nadiren düşük olduğunu düşünüyorum. 200A bile küçük boyutlu bir otomobil için küçük. Kompaktlar ve orta dereceli araçlar, özellikle -30C veya -40C'de hala yeterli krank amper üretmeleri gereken soğuk hava iklimlerinde, 400-500A ve daha yüksek itebilen pillerle kolayca donatılabilir. Yüksek akım patlaması uygulaması aynı zamanda lityum hücrelerde de çok zordur (kurşunun aksine, bu yük altında çok zor). Liste devam ediyor ...
J ...

2
Bir marş aküsünün WH'sinin o kadar önemli olmadığını düşünüyorum .. ya da sürekli deşarj oranı - patlama veya 10'lu deşarj (motorunuzu çalıştıracak kadar yeterli) en iyi ölçüm olacaktır - ayrıca J ile aynı fikirdeyim. 100A düşük görünüyor, özellikle başlamak için - hala ~ 10 yıl sonra 100A olması çok daha makul
user2813274

5
LiFePO4 akünün, yaşam boyu kabul edilebilir maliyette gerekli olanı yapması gerektiğini, ancak daha yüksek başlangıç ​​sermayesi maliyetinde yapılacağını - bunun otomobil üreticilerine çekici gelmediğini düşünüyorum. Döngü ömrü >> LA'nınkidir. Kalbin içindeki ani bir LiIIon'un sahip olduğu sorunlara neden olmaz. Kabul edilebilir maksimum şarj oranları daha yüksek, sıcaklık aralığı daha iyi, şarj verimliliği daha iyi.
Russell McMahon

2
@ MarcusMüller Elbette, ancak muhtemelen piliniz eskiydi ve oldukça fazla sülfatlandı - kesinlikle böyle bir performansa sahip EOL'nin yanında. Mesele şu ki, bunun yedek bir batarya için gerekli olan minimum performansa yakınlaştığıydı. Tolerans, yaşlanma, sıcaklık ve güvenlik faktörleriyle uygulamanın gerçek talepleri şüphesiz çok daha yüksektir. Bu, yalnızca tahmininizin gerçek gereksinimin en ucuz ve en kolay tarafına düştüğü düşünülmelidir.
J ...

3
@J ... bu konuda soru yok! bundan dört yıl önce 25 € karşılığında satın aldı. Ancak işe yaramadı, ama işe yaradı (her şey çok soğudu ya da arabayı çok uzun süre ayakta bıraktım). Bu yüzden, gerçekten "Karşılaştırmadan dört yıl önce paranın alabileceği en kötü kurşun asit bataryayı" seçtim.
Marcus Müller

70

Yani, ilk önce bariz cevap:

Neden piller hala 20 kg ağırlığında?

Çünkü onlar hala aynı kurşun asitli aküler. Bu kadar basit. Başka hiçbir teknoloji, amper başına düşük maliyete (ve amper-saat) yakın, güvenilirlik ve kullanım kolaylığı yanında. 20kg ağır değil, eğer "yakıt ekonomisi" hala ortalama yeni arabanızın düzinelerce kilogramlık "konfor" işlevselliğini taşıdığı anlamına gelir ve sadece metal parçalar için yaklaşık 1 Mg ağırlığındadır.

45 yıl sonra, araba aküleri hala aynı görünüyor ve aynı ağırlıkta.

45? Daha 120 yıl gibi ... ama evet. Hala çelikten köprüler inşa ediyoruz, betonumuz daha iyi bir hale geldi, ama yine de esas olarak beton, yollar için Asfalt kullanıyoruz, bakır hala en sevdiğim iletkendir, temelde düşük frekanslı olmayan her şeyde en yaygın olarak bulunan amplifikatör teknolojisidir. Bipolar transistörlü bir sınıf A / B amplifikatörüdür ve buzdolaplarımız hala daha verimli ısı taşıma araçlarına değil, daha fazla veya daha az tehlikeli sıvıların sıkıştırılmasına dayanmaktadır.


10
Haklısın, ama snark biraz gereksiz.
pjc50

3
"Neden" in anlamı hakkında biraz daha düşünmelisin. Sorucunun başlangıç ​​bakış açısına / öncüllerine bağlı olarak kaçınılmaz olarak özneldir. Kitap neden bu konumda? Çünkü John oraya yerleştirdi. Çünkü rafa geri koyulmadı. Çünkü ben tembelim. Masa 1,2 m yüksekliğinde olduğu için farklı bir yükseklikte (ve dolayısıyla pozisyonda) olabilirdi. Çok farklı "doğru" cevaplar. Neden bir soruya gerçekten cevap vermek için, öncelikle neden sorulduğunu * bilmek zorundasınız ve bunun için sorucunun bakış açısını bir şekilde saptamanız ve anlamanız gerekir. (* evet evet ..)
Museful

13
Mg cevabı nedeniyle bu cevap benden +1 alır.
AndrejaKo

5
@Johnny Sizi temin ederim, 1-2 yıl sonra asla bir araba aküsünün yerini almadım ve bir tanesinde asla 150 dolar harcamamıştım ve bunun bir akünün üretim maliyeti olduğunu sanmıyorum :)
Marcus Müller

3
@LightnessRacesinOrbit , aslında, herkes gerçekten, petrol yakmak değil . Ancak hala çok kullanışlı, tasarruflu, güvenilir ve ucuz bir ısıtma yöntemi ve dolayısıyla çok yaygındır. (belki de nerelisin - uzaydan - (ya da SO avatarının nerede olduğunu - Krypton))
Marcus Müller

21

En yeni aküler çok daha hafiftir ve araç ömrü boyunca eskilere göre daha düşük maliyetlidir. Ancak LA (kurşun asit) kimyasalı kullanmazlar.

Bir LiFePO4 (Lityum Ferro Fosfat) akü, kabul edilebilir ömür boyu gerekli olanı yapar, ancak daha yüksek başlangıç ​​sermayesi maliyeti ile alır - bu da otomobil üreticilerine çekici gelmez.

Düşük başlangıç ​​sermayesi maliyeti, kurşun asidi LiFeO4'e tercih etmenin ana nedeni gibi görünüyor ve gerçekten iyi bir sebep olduğu açık değil.

Çevrim ömrü, tüm yaşam maliyetinin kurşun asitten daha düşük olmasına izin veren Kurşun Asitinkinden çok daha büyüktür.

Lion'un aksine (Lityum İyon) bir “kalbin içinden yükselen” bir Lionon'un sahip olduğu sorunlara neden olmaz.

Şarj kontrolü "yeterince kolaydır".

Kurşun aside kıyasla:

İzin verilen deşarj derinliği ve maksimum kabul edilebilir şarj oranları daha yüksek,

Sıcaklık aralığı daha iyi

Şarj verimliliği daha iyidir.

Kendi kendine deşarj performansı daha iyidir.

____________________________________________

Lityum İyon / Lion:

LiIon piller hakkında, güvenlik açısından sık sık "kötü baskı" aldıkları için yorum yapmaya değer.

Kurşun aside kıyasla, LiIon kimyası , daha uzun çevrim ömrü, daha yüksek sermaye maliyeti ve muhtemelen biraz daha yüksek yaşam maliyeti için daha iyi kütle ve enerji yoğunlukları (daha hafif ve daha küçük) sunar. Düzgün yönetilen, şarj kontrolü kolaydır. Sıcaklık aralıkları daha iyidir, şarj / deşarj verimliliği biraz daha üstündür. Güvenlikle ilgili dezavantajlar büyük ölçüde bir sorun değil - aşağıya bakınız.

Birçok uygulamada LiIon bataryaları tercih edilen bataryadır - Dreamliners'dan Samsung telefonlarına "Hoverboard'lara", Mars Rovers'a dizüstü bilgisayarlara ve akıllı telefonlara, MP3 çalarlara ve daha pek çok şeye. Yukarıdaki ilk üç başvuru bilinen başarısızlıklarından dolayı seçildi. Ancak Mars Rover'da kullanılan herhangi bir şey uzun ömürlü, düşmanca bir ortamda uygun olması için seçildi, görevde başarısız olmamalıdır. İnsanların ceplerinde, evlerinde ve arabalarında günlük kullanımda yüz milyonlarca LiIon pil var.

LiIon bataryalarının nasıl arızalanabileceği göz önüne alındığında, DO'nun olağanüstü bir şekilde başarısız olduğu sayıları çok nadirdir. Yaygın olarak bildirilen arızalar, oldukça yüksek miktarlarda VEYA düşük hacimli olarak üretilen ve dağıtılan bir pil grubunu veya modelini etkileyen bazı sistemik arızalardan kaynaklanmaktadır. Bu gibi durumlarda, bir tasarım veya üretim hatası veya eksiklik, sonuçları LiIon kimyasının affedilmeyen davranışlarıyla daha da kötüleşen hatalara neden olur veya izin verir.

Bazı geçmiş Apple dizüstü bilgisayarlarında, Samsung telefonlarında, kendi kendine dengeleyici "hoverboard'larda" ve benzerlerinde örneklerin açıklanması "alevle havalandırma" olaylarıdır. İlk iki örnekte, genellikle yetkili üreticiler, güvenlik marjlarının bunlara yakalandığı ölçüde üretimde köşeleri düzeltilmemiş ve / veya farkedilmemiş şekilde kesip açmış olmalarına izin vermiştir. "Hoverboard'lar" durumunda, neden bana bilinmiyor ama düşük kaliteli, düşük maliyetli üretim ve düşük maliyetli bir kontrol olma ihtimali var. Tüketici ekipmanlarında LiIon batarya arızaları, genellikle yetersiz boşluklardan dolayı bir hücrede meydana gelen kısa devrelerden kaynaklanır ve bunun sonucu olarak etki duyarlılığı veya istatistiksel üretim toleransı değişikliklerinin uzak ucunda bulunur.

Boeing Dreamliner batarya arızası durumunda, son bir kök neden raporu BUT görmedim, ancak çok küçük bir ürün hacminde çok sayıda iyi duyurulmuş arıza (ve belki de birkaç yayınlanmayan rapor) görüldü, sonuçlar şaşırtıcı derecede iyi bir şekilde ele alındı. .

LiIon başarısızlıklarının ve modlarının ve sonuçlarının ayrıntılı bir incelemesi, popüler 'efsane' nin öne sürdüğü kadar şiddetli bir yere yakın olmadıklarını ve enerji salımının önemli olmasına rağmen, mühendisliğin çevrede göreceli olarak kolay olduğunu göstermektedir. Containment ağırlık, hacim ve maliyet ekler ve dizüstü bilgisayarlarda veya taşınabilir / taşınabilir cihazlarda bulunma olasılığı düşüktür. Dreamliners'da bulunur ve ağırlığı ve hacmini kurşun asit seviyelerinin oldukça altında ve mütevazı ek bir maliyetle tutarken otomotiv tekli batarya (EV-EV dışı) uygulamalarında kolayca kullanılabilir. Elektrikli araç uygulamalarında problemler "yeterince iyi" çözülmüş ya da barındırılmış gibi görünüyor. Araç güvenliği düzenleyici alanlarda ni uzmanlığa sahibim, ancak bize muhteşem çarpma kukla görüntüler getiren ve binek araçlarında yüksek uçucu petrol yakıtlarının yakalanmasına izin veren düzenlemelerin LiIon güç kaynaklarının etrafındaki güvenlik sorunlarını da ele aldığından eminim. Bir 'Tesla' otomobilinin batarya arızası nedeniyle hareketsiz hale geldiğini duymadım - olmasına rağmen - ve Musk ve ortaklarının bu risk alanını "yeterince ellerinde" olduğuna inandıklarını hayal ediyorum.

Hiçbir zaman, hayal kırıklığımdan dolayı, bir LiIon'un ateşli bir olay görmedim ve şahsen kimseyi tanımıyorum. Zaman zaman NZ haberlerini yapmak için yeterince yaygındır (NZ popülasyonu 5 milyonun altındadır).


LiFePO4’e karşı

LiFePO4 ile karşılaştırıldığında, LiIon kimyası, biraz daha iyi kütle ve enerji yoğunlukları (biraz daha hafif ve daha küçük), esasen DÜŞÜK çevrim ömrü, biraz daha düşük sermaye maliyeti (enerji kapasitesi başına) ve temel olarak yaşam maliyetinin tamamı için düşüktür. Şarj kontrolü yaklaşık olarak aynıdır, ancak LiFePO4 marjinal vakalarda hasara karşı önemli derecede zordur. Sıcaklık aralıkları iyi değildir, şarj / deşarj verimliliği yaklaşık olarak aynıdır. LiFePO4 güvenlik sorunlarına çok daha az tabidir.

En küçük boyut ve ağırlık ve en düşük sermaye maliyetinin önemli olduğu alanlarda (elektrikli araç kullanımı iyi bir örnek olarak) LiIon, LiFePO4'ten daha üstündür.

Neredeyse tüm diğer alanlarda ve uygulamalarda LiFePO4, LiIon'dan daha iyi veya çok daha iyidir ve yüksek enerji uzun ömürlü, yüksek çevrim sayımlı enerji depolaması için onları tercih edilen akü teknolojisi olarak değerlendiriyorum.


3
Temel olarak, yukarıdakilerin tümü doğrudur, ancak otomotiv endüstrisi için tüm batarya tedarik zincirinin yerine kelimenin tam anlamıyla milyarlarca dolar harcamak için yeterli bir neden sunmamaktadır. LA pilleri hayatta kaldı çünkü işi iyi yapıyorlar ve onları kullanmak için gerekli tüm altyapı var. Ağırlığın otomobillerden çok daha fazla olduğu motorsikletlerde bile (~ 0.2 vs ~ 2 ton brüt araç ağırlığı) LA hala kraldır.
Leliel

2
@Leliel Yeni teknolojilerin tanıtılmasının yeterince yaygın bir yolu, eski yenilikçilerin eski teknolojinin "tedarik zincirini" atlamaları ve başa çıkmalarıdır. Bazen girişim başarısız olur ama çoğu zaman yeterli olmaz. Örn. 40V + otomotiv arzı önerileri bir süre öncesine kadar iz bırakmadan kaybolmuş görünüyor. Yan vana teknolojisi hala Harley'lerde (öyle mi?) Ve çim biçme makinelerinde bulunabilir, ancak bunun dışında uzun süredir kullanılmaz. | Yukarıda da belirtildiği gibi "LiFePO4 bataryasının kabul edilebilir ömür boyu gerekli olanı yapması gerektiğini, ancak daha yüksek başlangıç ​​sermayesi maliyetinde - ki bu otomobil üreticilerine çekici gelmeyeceğini" düşünüyorum.
Russell McMahon,

1
Otomobil üreticilerini durduran sadece sermaye maliyeti değil. Öyle ki, sermaye maliyeti çok büyük ve hiçbiri için faydası az. LA, yeterince iyi ve zaten yerinde. Li maliyetleri haklı çıkarmak için yeterli bir fayda sunmuyor.
Leliel

@RussellMcMahon 48V teknolojisi Audi SQ7'de uygulanmaktadır. SQ7, bir turboşarjın yanı sıra elektrikli bir kompresöre sahiptir ve 12V'a ihtiyaç duydukları kadar fazla enerjiye ihtiyaç duyarlar. Ama 48V ile tanıdığım tek otomobil bu.
Sunzi

@Leliel, görünüşe göre Russel ile aynı şeyi söylüyorsun. Tüm otomobil üreticileri LiFePO4'e geçerse, çok daha pahalı bir LA olmazdı. Sizin (ve Russel'in) dediği gibi, büyük başlangıç ​​maliyetleri bunu olanaksız kılıyor. Bununla birlikte, eğer Tesla'ya benzer bir şirket, LA’nın 3-5 katı sürecek ve piyasaya sürüp hafif bir zararla satabilecekleri düşünülen yedek parçalarla karşılaştıysa, yapabilirlerdi.
Joshua Nurczyk,

17

Lityum başlangıç pilleri mevcut öncelikle için, yarış veya diğer performans ağırlık tasarrufları veya palavra hakları değerinde maliyet veya lüks uygulamaları.

Bununla birlikte, başkalarının da belirttiği gibi, uygulamanın talepleri oldukça aşırıdır ve lityum teknolojisinin bir motorlu taşıttaki marş / aksesuar aküsünün rolünü güvenilir ve güvenli bir şekilde yerine getirebilmesi için birçok özel geliştirme ve özen gerektirir. Fiyatlar oldukça yüksektir - normal kurşun bataryanın maliyetinin 10 ila 20 katı arasındadır. Çoğu insan araba aküsü için 1000 dolar ödemek istemiyor, bu yüzden istemiyor.


Pil 10x (yani 20-30 yıl) sürerse, ilgilenirim . Gerçi sadece yeni bir araba alıyor olsaydım.
Wayne Werner

Kazalarda tahrip edilen sayıyı dikkate alarak, 20 ~ 30 yıl süren otomobillerin oranı çok azdır. Ve iyi bir LA bataryası, yorumunuzun ima ettiği 2 ~ 3 yıl boyunca çok daha uzun süre dayanacak (arabamdaki batarya orijinal olan ve 9 yaşın üzerinde)
Kickstart

1
@ Başlatan Bu ülke ekonomisine büyük ölçüde bağlıdır, ancak evet, 30 yıl hala onu zorluyor. Ve daha önemlisi, LA batarya bakımı oldukça önemsiz - komünistler burada karar verdiğinde, sadece bataryayı atmadınız - yedek parça alamazsınız! Bunun yerine asidi değiştirdiniz, pili temizlediniz ve yeni kadar iyiydi. Bunu bir lityum pille yapmayı deneyin (feragatname: yapmaz - sömürü yapmaz).
Luaan

Eğer gerçekten soğuk veya çok sıcak bir ortamda yaşıyorsanız (ikisi de LA için iyi değil ve ikisi de yaşadım) sadece pillerin en üstünde 3-5 yıldan daha uzun süre dayanıyor ve hatta o zaman Asla 6'dan fazla sonuncusu olmadı
Joshua Nurczyk 22:16

15

Cevap çok basit: Çünkü daha iyi bir şey bulamadık.

Bir araç aküsünün şarjını uzun bir süre boyunca tutması, büyük bir akım verebilmesi ve küçük bir alana sığabilmesi gerekir. Ve çok pahalı olmasa yardımı olurdu.

Kurşun asit hala bu gereksinimler için en iyi çözümdür.

Lityum bazlı bir kimya kullanabilirsiniz, yükü tutabilir ve büyük akımlar iletebilirler. Ayrıca çok daha pahalıdırlar, sıcaklığa duyarlıdırlar, elektriksel olarak daha fazla bakım gerektirirler ve elektriksel veya mekanik olarak yanlış kullanılırsa daha muhteşemdirler.
Ekstra maliyetler ve karmaşıklık, otomobillerin nihai kütlesinde <% 1 düşüşün faydalarına değmez.


11
Dediğiniz gibi, arabada% 1 oranında bir azalma, buna değmez. Sonuç olarak ateş almayı durdurabilirseniz, uçakta% 1'lik kütle azaltma, buna değer!
Neil_UK

Açıklama olarak: Li-bazlı bataryalar Kurşun asidinden daha az soğuğa duyarlıdır, ancak daha fazla ısıya duyarlıdır.
Joshua Nurczyk,

Li bazlı piller -40 ° 'de, hatta -30 °' de çalışmaz. Otomotiv akülerinin bu sıcaklıklarda çalışması gerekir - kuşkusuz çoğu yerde buna ihtiyaç yoktur.
Kevin White,

5

Gönderinizin sonuna yeni bir soru eklediğinizi gördüm:

Neden teknolojideki ilerlemeler onları daha hafif ve daha verimli hale getiremedi?

Çünkü kimya bu şekilde işlemiyor.

Tek bir pil tipinde kapasite, sahip olduğunuz iyonların miktarı ile tanımlanır - ve bu, kurşun-asit bataryalarda, ihtiyacınız olan kurşun kütlesinin artı bir kısmını yapının sağlam kalması için tanımlanır.

Şimdi, diğer batarya türleri, bu bataryanın yüksek bir akım kaynağı kabiliyetini sınırlayan bir yüzey eksikliği ya da sınırlı bir iyon hareketliliğinden muzdariptir, ancak kurşun asit batarya için bunu arttırmak için yapabileceğiniz pek bir şey yoktur - su, batarya için mükemmel bir taşıyıcıdır. İlgili kimyasallar ve bir kurşun asit bataryanın mevcut kaynak sağlama kabiliyeti maksimumdadır.

Dolayısıyla, bu sadece olgun bir teknolojidir. Tıpkı son 80 yılda ucuz inşaat çeliğini daha iyi yapmadığımız gibi, kurşun asit bataryaları ile kurşun asit prensibini terk etmeden daha iyi hale getirmek için yapılabilecek pek bir şey yok, ikinci cevabımın açıkladığı tüm problemlerle .


5

Süper kapasitörün marş aküsü olarak kullanılması tamamen uygulanabilir ve pratikte meraklılar tarafından denenmiştir, örneğe bakın . Yüksek fiyatın yanı sıra, bazı pratik zorluk örnekleri de bildirilmiştir:

  • Tek başına Supercap, aracı kurşun aküden daha kolay çalıştırırken, sürekli şarj edilmediği takdirde radyo dinlerken yaklaşık yarım saat içinde boşalacaktır.
  • Doğrudan bağlanan lityum pil + supercap combo yukarıdan acı çekmez, ancak bir çim biçme makinesini zıplatmak için kullandığında hasar gördü - Li pilin bunu önlemek için ekstra elektroniklere ihtiyacı olacak.

0

Temel sebeplerden biri: fiyat. Elektrikli otomobillerde kullanılan lityum iyon aküler gibi teknolojik olarak daha iyi alternatifler var, ancak bunlar da çok daha pahalı. Bu akülere, aracın ağırlığını çok fazla arttırmadan büyük bir kapasiteye ihtiyaç duyduğunuz elektrikli araçlarda kesinlikle ihtiyaç duyulur (yakıt deposunu otomobil için tek enerji kaynağı olarak değiştirmek zorunda kalırlarsa kurşun aküler çok ağır olur), ancak yakıtla çalışan otomobiller, yalnızca motoru çalıştırmak için kullanılan tek bir klasik kurşun akünün ağırlığı, araç ağırlığına kıyasla anlamlı değildir, fiyat / kapasite oranı ise çok düşüktür. Bu bir maliyet / verimlilik sorunu: daha ucuzlar, araç ihtiyaçları için yeterli enerji sağlıyorlar ve ağırlıkları önemli değil.


Elektrikli otomobil çekiş bataryaları, marş bataryaları ile doğrudan karşılaştırılamaz.
sharptooth,
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.