Quali batterie sono utilizzate nei moderni veicoli elettrici

L'auto elettrica è il veicolo più moderno e gli automobilisti cambiano sempre di più in molti paesi del mondo. Circa un milione di persone in tutto il mondo usano attivamente le auto elettriche, perché a differenza delle auto tradizionali che funzionano con carburante combustibile, un'auto elettrica è più economica da utilizzare e generalmente più pratica.

Tuttavia, quando si cambia il veicolo in elettrico, il conducente avrà inevitabilmente domande su manutenzione, riparazione, costi batteria ecc. Nonostante tutte queste domande, si scopre che le auto elettriche alla fine hanno ancora una serie di vantaggi rispetto alle auto convenzionali. E in questo articolo parleremo specificamente delle batterie per auto elettriche.

Quindi, le auto elettriche sono auto che utilizzano l'energia elettrica immagazzinata nella batteria per la loro guida. Questa tecnologia ti consente di rendere un'auto elettrica due volte più economica durante il funzionamento, rispetto a un'auto a benzina, oltre a una maggiore manovrabilità su strada. Già oggi esistono diversi tipi di batterie per auto elettriche: ioni di litio, litio-zolfo, ioni di alluminio e metallo-aria.

Se necessario, è possibile sostituire qualsiasi batteria, per questo è sufficiente guidare l'auto elettrica in un servizio di auto specializzato. La procedura guidata collegherà correttamente tutti i connettori, stabilirà la connessione della batteria con il computer di bordo, effettuerà le impostazioni software appropriate che consentiranno alla macchina elettrica di funzionare come prima. Per quanto riguarda il "rifornimento di carburante" con l'elettricità, oggi nel mondo ci sono già stazioni di ricarica per auto elettriche con una capacità di 350 kW.

Batterie al litio

Ad oggi, le batterie più popolari per auto elettriche di due tipi: ioni di litio e metallo-aria. Non richiedono manutenzione durante l'anno e spesso il funzionamento dell'auto elettrica è ininterrotto e lungo con loro.

Naturalmente, le batterie agli ioni di litio sono l'opzione della batteria più comunemente installata, semplicemente a causa di una serie di ovvi vantaggi: una densità di energia abbastanza alta, alta tensione, bassa autoscarica (massimo 20% all'anno e 6% al mese), mancanza di effetto memoria e la vita utile è fino a 10 anni.

Tali batterie sono costose e non tutti gli appassionati di auto possono permettersele (dipende, tra le altre cose, dal marchio dell'auto). Naturalmente, ci sono altri inconvenienti: l'intervallo di temperature di funzionamento da -20 a +50 ° C comporta il rischio di surriscaldamento della batteria, oltre all'esposizione a un sovraccarico.

Batterie pneumatiche metalliche

Le batterie metal-air sono apparse sul mercato non molto tempo fa, ma sono già molto richieste tra gli appassionati di auto elettriche. Al momento, si può affermare che tali batterie sono abbastanza resistenti e di alta qualità. Inoltre, sono compatti, leggeri, economici, facili da smaltire e allo stesso tempo forniscono al veicolo un chilometraggio ottimale. Gli svantaggi includono: un arresto improvviso, la necessità di un filtro di alta qualità, la sensibilità alle basse temperature.

Batterie al litio-zolfo

Le batterie al litio-zolfo per auto elettriche sono batterie a bassa manutenzione, ma resistono fino a 60 cicli di carica-scarica. La tecnologia è in fase di definizione, migliorata per rendere le batterie al litio-zolfo più efficienti e generalmente considerata molto promettente.

Molte aziende stanno lavorando a batterie di questo tipo e promettono di raggiungere progressi significativi entro il 2020. Le batterie su questa base hanno una capacità maggiore e una gamma più ampia di temperature operative, rispetto alle batterie agli ioni di litio.L'ostacolo principale che ora deve essere superato è il piccolo numero di cicli di carica-scarica.

Batterie agli ioni di alluminio

Meno di tutti gli utenti di auto elettriche sono batterie agli ioni di alluminio, poiché hanno ancora pochi cicli di carica-scarica e scarse prestazioni del catodo. Di conseguenza, la domanda per loro è minima. Ora gli sviluppatori cinesi stanno cercando di migliorare le batterie agli ioni di alluminio, e c'è motivo di credere che in futuro verranno utilizzate più attivamente. Le batterie agli ioni di alluminio sono considerate più sicure e promettono di essere più economiche.

In un'auto elettrica, di norma, viene utilizzata una batteria separata per alimentare la rete di bordo. La batteria di trazione serve solo per alimentare il motore elettrico, quindi è proprio la batteria di trazione che ha requisiti più rigorosi in termini di potenza e durata, perché è grazie a esso e alla trazione elettrica alimentata da esso che le auto elettriche sono così manovrabili rispetto a quelle a benzina.

La migliore tecnologia della batteria per auto elettriche

La potenza del motore elettrico nell'auto elettrica deve essere sempre fornita ai massimi livelli, quindi vengono sempre apportati miglioramenti nella tecnologia di creazione delle batterie. Grandi aspettative sono ora per il grafene, una forma speciale di carbonio. È economico da produrre e la batteria con esso è quattro volte più economica del litio.

Molti paesi stanno già producendo batterie per trazione a base di grafene. In teoria, la ricarica per 1000 chilometri richiederà solo circa 8 minuti. Nel prossimo futuro, le batterie al grafene si faranno conoscere in modo inequivocabile nella pratica, soprattutto in Germania le auto elettriche le hanno già testate con successo.

Batterie per auto elettriche oggi

Finora, la maggior parte delle batterie installate nelle auto elettriche sono ioni di litio, ferro-fosfato e piombo-acido. Le batterie di qualsiasi tipo sono assemblate sotto forma di celle collegate in parallelo e in serie a enormi gruppi della capacità richiesta.

Poiché le auto elettriche variano di potenza, le loro batterie non sono le stesse, ovvero sono costituite da un numero diverso di celle. Su alcuni modelli, la tensione della batteria di trazione è inferiore a 400 volt, su altri 800.

La nuova batteria è progettata per un lungo periodo di funzionamento e la sua piena carica è sufficiente per il massimo chilometraggio, ma nel tempo la batteria si esaurisce e deve essere sostituita. E in caso di danni ad alcune celle, il design modulare della batteria consente di ripararlo.

E qui è importante capire che la selezione di una nuova batteria, in caso di esaurimento, viene effettuata individualmente, anche il computer di bordo è programmato di conseguenza. Inoltre, la riparazione e la sostituzione della batteria viene eseguita da un maestro con una formazione specializzata.

Inizialmente, la durata di una batteria di trazione di un'auto elettrica è limitata dal periodo di funzionamento dichiarato dal costruttore, di solito è da 5 a 10 anni, a seconda del modello del prodotto. Nel tempo, la capacità media della batteria diminuisce: nei primi due anni perde fino al 10% della capacità, quindi - fino al 20% in tre anni e quindi - 1% all'anno. In un modo o nell'altro, a un certo punto la batteria dovrà inevitabilmente essere sostituita. Non è necessario avere a disposizione una batteria di riserva per molti anni.

Le batterie usate delle auto elettriche non vengono gettate via. Sono spesso organizzati in sistemi di energia solare domestica autonomi, il che è molto pratico. Se la batteria non è più necessaria, deve essere smaltita in modo corretto e sicuro per l'ambiente, di solito lo stesso fanno i produttori di batterie.

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