Waar zijn batterijen voor elektrische auto's van gemaakt?

De meeste batterijen voor elektrische auto's zijn gemaakt van verschillende hoeveelheden lithium-ion, kobalt, nikkel, mangaan, silicium en elektrolyten.de scheidsregelaarHet is de eerste keer dat we een batterij met een hoge spanning hebben, met een hoge spanning, met een hoge spanning, met de elektrolyten, en de positieve en negatieve stroomcollectoren.We zijn hier om uit te leggen waar elektrische auto batterijen van gemaakt zijn..

Om te beginnen, laten we vaststellen dat hoewel een Tesla-batterij en een Chevrolet Bolt-batterij beide lithium-ion batterijen zijn, dat niet betekent dat ze hetzelfde zijn.De chemie van een batterij heeft een enorme invloed op de manier waarop een batterij oplaadt en ontlaadt, hoe het warmte beheert, hoeveel energie elke cel in het batterijpakket kan opslaan en wat elke cel kost.Samsung SDI en LG proberen altijd hun chemie aan te passen om de beste prestaties en laagste kosten te krijgen..

De exacte recepten van de batterijcellen van de meeste fabrikanten zijn niet openbaar, omdat elk bedrijf zijn eigen formule heeft.Dus laten we uiteenzetten wat ze zijn en wat ze doen., te beginnen met lithium.

Lithium

Het lithium in een lithium-ion ("Li-ion" voor kort) batterij vormt de katode en anode, ook wel de positieve en negatieve kanten van een batterijcel.De lithiumionen bewegen zich rond in de positieve kant van de cel (katode) en genereren elektronen die, negatief geladen, willen naar de negatieve kant (anode) van de batterij komen, maar kunnen niet vanwege de scheider tussen de katode en de anode.Dit betekent dat de elektronen uit de positieve kant van de batterij zullen stromen., door je apparaat, het aansturen, en dan terug naar de anode.

Het lithium in de cel is niet puur elementair lithium omdat het veel te reactief is met andere elementen om veilig te zijn.,In de meeste gevallen gebruiken fabrikanten lithiumcobaltoxide aan de kathodesijde van de batterij en lithiumkoolstofverbindingen aan de anode.

Cobalt

Cobalt wordt om twee belangrijke redenen in batterijen gebruikt: ten eerste heeft het een uitstekende energiedichtheid, wat betekent dat hoe meer kobalt een batterijcel (tot op zekere hoogte) gebruikt, hoe meer elektriciteit het kan opslaan.Het andere voordeel is dat kobalt de thermische stabiliteit van een batterijcel verhoogtWaarom is thermische stabiliteit belangrijk? In ons gerelateerde artikel over elektrische auto's hebben we opgemerkt dat hoe minder een batterij reageert op temperatuurveranderingen, hoe minder gevoelig het is voor thermische ontsnapping,en daarom minder geneigd om te barsten in een moeilijk uit te blussen lithium vuur.

De overbelasting op kobalt heeft zijn nadelen. Cobalt wordt beschouwd als een zeldzame aarde element, en zoals de naam al aangeeft, is het niet erg veel voorkomend. Dat maakt het duur om te leveren.Het is ook vaak te vinden in regio's die lijden aan een grote mate van politieke en sociale instabiliteit., wat kan leiden tot wilde prijsschommelingen en tot aanzienlijke schendingen van de mensenrechten door mijnbouwbedrijven en de landen waar zij actief zijn.

Deze problemen hebben de batterijfabrikanten ertoe gebracht de hoeveelheid kobalt in hun chemicaliën te proberen te verminderen.Maar het heeft ook zijn nadelen..

Nikkel

Nickel wordt gebruikt in batterijen om de energiedichtheid van een cel te verhogen, vergelijkbaar met kobalt.Dit kan in een kortere tijd een afname van de prestaties veroorzaken dan een batterij met minder nikkel en meer kobalt.

Er zijn nog veel voordelen aan het gebruik van nikkel. Ten eerste wordt het verkocht voor ongeveer 18.000 tot 21.000 dollar per ton, vergeleken met kobalt, dat regelmatig meer dan 30 dollar kost.000 per ton en met grotere prijsschommelingenAls de kathodes in het midden van de kathode voornamelijk van nikkel zijn, kunnen de micro-scheuren die het rendement verliezen, worden verminderd door een "gradiënt" in de kathodekonstructie te gebruiken.en dan worden er andere metalen met verschillende prestatie kenmerken overheen gelaagd..

Mangan

Terwijl nikkel en kobalt samenwerken met lithium om de energieopslag te vergroten, houdt mangaan alles bij elkaar en stabiel.Het is een structurele additief., en wordt als zodanig in kleinere percentages gebruikt dan nikkel of kobalt.

Silicium

Als je de energiedichtheid aan de positieve kant van de cel verhoogt met nikkel en kobalt, dan is de energie-dichtheid van de anode groter.die elektronen hebben een plek nodig om te gaan na hun reis door de motoren van uw EVSilicium is geweldig omdat het stabiel, goedkoop is en ongeveer 10 keer zoveel elektronen kan bevatten als grafiet.

Elektrolyten

Zonder een elektrolyt in een batterijcel kunnen elektronen tijdens het opladen niet van de anode naar de katode.Er zijn verschillende soorten elektrolyten en de chemie kan complex worden., maar ze breken in een paar verschillende families.

Waterige oplossingen zijn vloeibaar, terwijl niet-waterige oplossingen dat niet zijn.die temperatuurstabieler zijn en betere overdrachtskenmerken hebben dan organische waterige en niet-waterige oplossingenDaarna zijn er de polymere elektrolyten, die kunststof gebruiken als bindmiddel. Ten slotte hebben we hybride elektrolyten, die hybriden zijn van de andere soorten.

Separator

De belangrijkste functie van de scheider in een cel is het voorkomen van kortsluitingen door de kathode en de anode te scheiden.De separator is meestal gemaakt van microporeus plastic en laat een deel van de elektronenstroom van de katode rechtstreeks naar de anodeDit is normaal, maar als een cel te heet wordt, fungeert de separator als een soort lont voor de cel.De cel wordt volledig afgesloten van de andere kant en hopelijk voorkomen we een vreselijke brand..

Edmunds zegt:

Er is veel geavanceerde chemie in de batterij van een elektrische auto.Zij vormen het duurste onderdeel van het voertuig en zijn een van de redenen waarom de MSRP's hoog blijven..