Uppackad: Batterier till elfordon

Electric vehicle

 

Hos dagens förare är elbilen ett populärt val. Den förbättrade tekniken bakom litiumjonbatterier har gjort konceptet elfordon som kan färdas längre sträckor till verklighet och det har det framgångsrika elbilsbilföretaget Tesla lett i bevis. Andra elbilstillverkare inkluderar Nissan och Chevrolet samt en hybridkonstruktion från Hyundai.

Det finns flera typer av batterier som används i elbilar och det vanligaste är litiumjonbatteriet även kallat Li-Ion. De finns också i smarta telefoner, bärbara datorer, datorplattor och smarta klockor. Användningen av den typen av batteri har tagit tekniken till nya nivåer. Litiumjonbatteriet i elfordon handlar om ett större perspektiv än personlig elektronik. På grund av dess höga energi- och effektdensiteter är litiumjonbatterier förstahandsvalet. Som lagringsalternativ finns även nickel-metallhydridbatterier och ultrakondensatorer.

Så, hur fungerar elbilsbatterierna? Låt oss börja med den kemiska sammansättningen och reaktionen hos litiumjonbatteriet. Det består av en litiumbaserad katod (positiv elektrod/ledare), en anod (negativ elektrod/ledare) som är av kol och en elektrolyt som agerar katalysator. En enkel beskrivning av den kemiska reaktionen hos litiumjonbatteriet är att elektroner (negativ laddning) från litium överförs från anoden till katoden vid urladdning. Den motsatta reaktionen sker vid laddning, då bildas joner vid katoden och elektrolytgränssnittet. Joner är atomer som får elektrisk laddning genom att erhålla eller förlora elektroner. Elektronöverföringen från katod till anod ger upphov till en spänningspotential som går igenom genom katoden.

 

 

Elbilar har en elmotor istället för en förbränningsmotor. Det finns separata batterier som driver tillbehören inuti fordonen och batterier som driver den elektriska traktionsmotorn, hjälpbatteriet och traktionsbatteri var för sig. Den elektriska traktionsmotorn driver i sin tur hjulen. Effektiviteten hos detta batteri avgör körsträckan för elbilen.

Nu ska vi visa vad ett elbilbatteri innehåller. Avhängigt tillverkaren kan den bestå av hundratals batterier som är lika små som de i din smarta telefon men de har större kapacitet. Dessa små batterier är sedan grupperade i celler med ett fast antal för att spåra batterikapaciteten. Därefter placeras ett visst antal celler i en modul eller enkelt uttryckt ett skyddshölje. Ett batteripaket skapas genom att placera ett antal moduler tillsammans med ett batterihanteringssystem i elfordonet. Batterihanteringssystemet kan vara sammansatt av kontroller och skydd samt ett kylsystem för batterierna.

En fördel med litiumjonbatteriet är att vikten är mycket lägre i förhållande till den energitäthet den producerar. Därav dess användning i elfordon. En lättare bil klarar resor på längre avstånd och ger bättre prestanda.

Vi på MISUMI vänder oss till en mängd olika branscher, inklusive elfordonsindustrin. Våra automations- och elkomponenter kan användas i en mängd olika testfixturer, tillverkning och konstruktion av batterier. Vi ser att elbilarnas popularitet skjuter i höjden och hoppas att vi kan vara med på resan! Besök vår webbplats för att upptäcka möjligheterna.