Como funciona uma bateria de íon de lítio para um veículo elétrico?

Tendo visto em outro artigo o funcionamento da bateria de chumbo, com a qual todos os carros estão equipados, vejamos agora o princípio de funcionamento de um veículo elétrico e principalmente sua bateria de lítio ...

Príncipe

Como acontece com qualquer tipo de bateria, o princípio permanece o mesmo: ou seja, gerar energia (aqui eletricidade) como resultado de uma reação química ou mesmo elétrica, porque a química está sempre ao lado da eletricidade. Na verdade, os próprios átomos são feitos de eletricidade: são os elétrons que giram em torno do núcleo e que de alguma forma formam a “casca” do átomo, ou mesmo sua “pele”. Sabendo também que os elétrons livres são pedaços voadores de pele que passam o tempo passando de um átomo para outro (sem se ligar a ele), isso é apenas no caso de materiais condutores (depende do número de camadas de elétrons e do número de elétrons por último projétil).

Em seguida, pegamos um "pedaço de pele" dos átomos (daí parte de sua eletricidade) por meio de uma reação química para produzir eletricidade.

основы

Em primeiro lugar, existem dois pólos (eletrodos) que chamamos cátodo (+ terminal: em óxido de lítio-cobalto) e ânodo (terminal -: carbono). Cada um desses pólos é feito de material que desvia os elétrons (-) ou atrai (+). Tudo está inundado eletrólito que possibilitará uma reação química (transferência de material do ânodo para o cátodo) em decorrência da geração de eletricidade. Uma barreira é inserida entre esses dois eletrodos (ânodo e cátodo) para evitar curto-circuitos.

Observe que a bateria consiste em várias células, cada uma delas formada pelo que é visível nos diagramas. Se, por exemplo, acumular 2 células de 2 volts, terei apenas 4 volts na saída da bateria. Para colocar em movimento um carro de várias centenas de kg, imagine quantas células são necessárias ...

O que acontece no aterro?

À direita estão os átomos de lítio. Eles são apresentados em detalhes, com o coração amarelo representando os prótons e o coração verde representando os elétrons que orbitam.

Quando a bateria está totalmente carregada, todos os átomos de lítio estão no lado do ânodo (-). Esses átomos são formados por um núcleo (composto por vários prótons), que tem uma força elétrica positiva de 3, e os elétrons, para ter uma força elétrica negativa de 3 (1 no total, porque 3 X 3 = 1). ... Portanto, o átomo é estável com 3 positivos e 3 negativos (não atrai ou desvia elétrons).

Separamos um elétron do lítio, que acaba ficando com apenas dois: então ele é atraído por + e passa pela partição.

Quando faço contato entre os terminais + e - (portanto, quando uso uma bateria), os elétrons se movem do terminal - para o terminal + ao longo do fio elétrico externo à bateria. No entanto, esses elétrons vêm do "cabelo" dos átomos de lítio! Basicamente, dos 3 elétrons girando, 1 é arrancado e o átomo fica com apenas 2. De repente, sua força elétrica não está mais equilibrada, o que também causa uma reação química. Observe também que o átomo de lítio torna-se íon de lítio + porque agora é positivo (3 - 2 = 1 / O núcleo vale 3 e os elétrons valem 2, já que perdemos um. Somando dá 1, não 0 como antes. Então não é mais neutro).

A reação química resultante do desequilíbrio (após a quebra de elétrons para gerar corrente) resultará no envio íon de lítio + ao cátodo (terminal +) através da parede destinada a isolar tudo. No final, elétrons e íons + acabam no lado +.

No final da reação, a bateria está descarregada. Agora há um equilíbrio entre os terminais + e -, o que agora impede a eletricidade. Basicamente, o princípio é induzir a depressão em um nível químico / elétrico para criar uma corrente elétrica. Podemos pensar nisso como um rio, quanto mais inclina, mais importante será a intensidade da água que flui. Por outro lado, se o rio estiver vazio, não correrá mais, o que significa bateria descarregada.

Recarrega?

A recarga consiste em inverter o processo injetando elétrons em uma direção - e retirando mais por sucção (é um pouco como reabastecer a água de um rio para usar seu fluxo novamente). Assim, tudo na bateria é restaurado como estava antes de ser descarregado.

Basicamente, quando descarregamos, usamos uma reação química, e quando recarregamos, devolvemos as coisas originais (mas para isso você precisa de energia e, portanto, de uma estação de carga).

Desgaste?

As baterias de lítio se desgastam mais rapidamente do que as velhas baterias de chumbo-ácido que têm sido usadas em nossos carros há séculos. O eletrólito tende a se decompor, como os eletrodos (ânodo e cátodo), mas também deve ser levado em consideração que se forma um depósito nos eletrodos, o que reduz a transferência de íons de um lado para o outro ... Dispositivos especiais permitem para recuperar baterias usadas descarregando-as de maneira especial.

O número de ciclos possíveis (descarga + recarga completa) é estimado em cerca de 1000-1500, de modo que com meio-ciclo na recarga de 50 a 100% em vez de 0 a 100%. O AQUECIMENTO também danifica gravemente as baterias de íon de lítio, que tendem a esquentar quando consomem muita energia.

Veja também: Como economizar a bateria do meu carro elétrico?

Potência do motor e bateria ...

Ao contrário de um termovisor, a energia não é afetada pelo tanque de combustível. Se você tem um motor de 400 cv, ter um tanque de 10 litros não o impedirá de obter 400 cv, mesmo que seja por um período muito curto ... Para um carro elétrico, isso não é a mesma coisa! Se a bateria não for potente o suficiente, o motor não será capaz de funcionar em plena capacidade ... Este é o caso de alguns modelos onde o motor nunca pode ser levado ao seu limite (a menos que o proprietário mexa e acrescente uma bateria de grande calibre !).

Agora vamos descobrir: como funciona o MOTOR ELÉTRICO

Todos os comentários e reações

Dernier comentário postado:

mao (Data: 2021, 03:03:15)

muito bom trabalho

Il I. 1 reação (ões) a este comentário:

• Administrador ADMINISTRADOR DO SITE (2021-03-03 17:03:50): Este comentário é ainda melhor 😉

(Sua postagem ficará visível sob o comentário após a verificação)

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