Замена АКБ своими руками
Замена аккумулятора автомобиля — процедура несложная, установить новую АКБ может любой автовладелец. Для этого нужны лишь базовые инструменты и правильная последовательность действий. В помощь новичкам — наша пошаговая инструкция, как заменить АКБ.
Итак, вам понадобятся:
- Новый аккумулятор — правильно подобранный и точно подходящий к вашему автомобилю. Подобрать АКБ можно онлайн.
- Гаечный ключ — рожковый или накидной; как правило, на 10 мм. Хорошо, когда в багажнике лежит набор ключей — в нём точно есть нужный.
- Рабочие перчатки — на старом аккумуляторе и клеммах могут быть следы электролита, поэтому руки нужно защитить от кислоты.
Также могут пригодиться:
- Металлическая щётка или специальный инструмент для очистки клемм, поскольку они могут быть окисленными.
- Смазка для клемм, которая защитит их от окисления и утечек тока.
- Защитная накладка на бампер или крыло автомобиля (в зависимости от расположения АКБ под капотом).
Шаг 1. Подготовка машины
Если замена АКБ не экстренная, то сперва помойте машину — иначе точно испачкаетесь в процессе. Всегда приятнее работать с чистой техникой.
Поставьте автомобиль так, чтобы он никому не мешал (переставить его в процессе работы не получится), а у вас был свободный доступ к подкапотному пространству.
Вытащите ключ из замка зажигания и положите его в карман — не оставляйте ключ в салоне, чтобы не оказаться перед закрытой машиной, если охранная система даст сбой и заблокирует двери.
Шаг 2. Доступ к аккумулятору
Доберитесь до аккумулятора: на многих машинах он скрыт пластиковым кожухом, который нужно предварительно демонтировать, вытащив клипсы. А на некоторых моделях АКБ вообще придётся поискать: батарея может быть и в багажнике, и под сиденьем в салоне.
Шаг 3. Определение полярности
Обеспечив свободный доступ к аккумулятору, определите, какая из клемм является плюсовой, а какая — минусовой.
Это не сложно: плюсовая клемма всегда крупнее, обычно её прикрывает красный защитный чехол. Также символы «+» и «−» есть на корпусе самого аккумулятора — сверьтесь с ними.
Шаг 4. Отключение клемм
Начните отключение с минусовой клеммы — принципиальной разницы в последовательности нет, но так меньше риск устроить короткое замыкание, случайно перемкнув клеммы гаечным ключом.
Ослабьте ключом на 10 мм гайку, стягивающую клемму. Выкручивать гайку полностью не нужно — просто сделайте несколько оборотов (против часовой стрелки), чтобы клемма начала прокручиваться на токовыводе АКБ. Снимите клемму с токовывода и отведите в сторону, чтобы она не касалась аккумулятора.
Отключив минусовую клемму, повторите те же действия с плюсовой: ослабьте гайку, снимите клемму с токовывода и отведите в сторону.
Шаг 5. Демонтаж крепления АКБ
Открутите болты или гайки крепления аккумулятора — планки, прижимающей АКБ к посадочному месту. Планка может крепиться к кузову металлической штангой с крючком на конце — в этом случае ослабьте верхнюю гайку и вытащите крючок из отверстия в кузове.
Крепление аккумулятора иногда теряется. Если на вашем автомобиле его нет — обязательно купите и установите его, поскольку незакреплённый аккумулятор представляет опасность: он может разрушить клеммы, повредить другие узлы и даже замкнуть, коснувшись токовыводами об капот на неровной дороге.
Шаг 6. Извлечение АКБ
После того, как клеммы и крепление сняты, поднимите ручки для переноски на корпусе АКБ (они есть на большинстве аккумуляторов) и крепко возьмитесь за них рукой. А если позволяет место — двумя руками, поскольку масса крупной АКБ превышает 20 кг.
Тяните аккумулятор вверх, чтобы извлечь его из подкапотного пространства. Не ставьте его на крыло или фару, чтобы перехватить поудобнее — есть риск что-нибудь сломать. Вытаскивайте АКБ в один приём и сразу опускайте на землю.
Шаг 7. Чистка клемм и посадочного места
С помощью металлической щётки очистите клеммы (особенно их внутреннюю часть) от грязи и окислов, чтобы улучшить электрический контакт с токовыводами нового аккумулятора.
Также стоит очистить посадочное место АКБ — вытряхнуть съёмную пластиковую полку и протереть её ветошью. Если у старого аккумулятора были утечки электролита, тщательно промойте посадочное место 10-процентным водным раствором пищевой соды, чтобы предотвратить утечку тока и коррозию в подкапотном пространстве.
Шаг 8. Проверка нового аккумулятора
Достаньте новый аккумулятор из коробки и убедитесь, что его полярность совпадает с полярностью старого. Не ориентируйтесь на цвет защитных колпачков токовыводов, которые могут перепутать при проверке и упаковке АКБ в магазине, — смотрите на маркировку «+» и «−» на корпусе.
Шаг 9. Установка нового аккумулятора
Установите новый аккумулятор на посадочное место нужной стороной — токовыводами к клеммам. Ещё раз убедитесь, что плюсовой токовывод оказался рядом с плюсовой клеммой. Перепутанная полярность — самая частая ошибка при подключении АКБ, которая приводит к серьёзным поломкам бортовой электрики автомобиля.
Шаг 10.
Установка крепления АКБУстановите планку крепления на новый аккумулятор и зафиксируйте её стяжными болтами/гайками. Затягивайте их, пока АКБ не перестанет перемещаться на своём посадочном месте — обхватите батарею двумя руками и попытайтесь сместить, чтобы проверить надёжность крепления.
Шаг 11. Подключение аккумулятора
Снимите с плюсового токовывода АКБ защитный колпачок, наденьте клемму и затяните её гайку ключом на 10 мм. Проверьте надёжность фиксации — клемма не должна вращаться на токовыводе.
Затем повторите те же действия с минусовой клеммой: снимите защитный колпачок с токовывода, наденьте клемму и надёжно затяните её.
Шаг 12. Смазка для клемм
Чтобы клеммы аккумулятора не окислялись, их можно обработать защитным составом — специальной смазкой для клемм. Наносите её только поверх клеммы, после её обтяжки на токовыводе АКБ — смазывать сам токовывод и внутреннюю часть клеммы не нужно.
Выбор и установка аккумулятора
На этом установка аккумулятора завершена.
Запустите двигатель автомобиля и проверьте, что все системы автомобиля работают исправно.
После замены АКБ могут пропасть холостые обороты двигателя из-за сброса коррекции электронной дроссельной заслонки — через какое-то время всё придёт в норму. Иногда после замены аккумулятора требуется «обучить» автоматические доводчики стеклоподъёмников, опустив и подняв стекло каждой из дверей. Также придётся заново настроить часы и частоты радиостанций. Но всё это мелочи по сравнению с плюсами нового аккумулятора: надёжной работой и уверенным зимним запуском.
Новый аккумулятор и циклирование: зачем нужен заряд-разряд
Зачем циклирование («обкатка») новым аккумуляторам литий-ионного и литий-полимерного типа?
Узнайте истину о процедуре, вокруг которой образовалось множество мифов.
Что такое «циклирование» аккумуляторных батарей?
Предположим, у вас есть новый литий-ионный или литий-полимерный аккумулятор для гаджета, RC-модели, пылесоса или электроинструмента.
Вы могли заказать его у нас или его прислал кто-либо ещё, может быть в мастерской установили.
В инструкции к новому аккумулятору производитель указывает:
«При первом использовании или после длительного хранения рекомендуется полностью зарядить и разрядить аккумулятор 2-3 раза — это способствует оптимизации его работы в дальнейшем».
Вот эта процедура и есть циклирование. То есть выполнение циклов заряда и разряда, которые напоминают что-то вроде «обкатки» новой аккумуляторной батареи. И у процедуры есть конкретная цель.
Зачем нужна такая «обкатка» (циклирование)?
Плюсы циклирования аккумуляторов
Надо понимать, «обкатка» не улучшает заводские характеристики аккумуляторов. Изготовитель уже «инициализировал» (то есть сформировал) ячейки и выполнил тесты — это завершённый продукт.
Аккумуляторы с завода готовы к эксплуатации.
Но в некоторых случаях характеристики могут ухудшиться.
Например, при длительном хранении или недостаточной сформированности, ячейки не выходят к нужной производительности [что значит производительность аккумулятора].
Если произошла такая ситуация, то как раз и нужна «обкатка» или, вернее, «циклирование».
Не путать с «калибровкой» электроники (контроллера устройства).
3 причины, почему аккумулятору нужно циклирование
- 1. Слой SEI (границы раздела твёрдого электролита) утолщается к моменту первого использования.
- 2. Этому способствует длительное хранение или нарушение условий хранения (ещё быстрая зарядка*, использование некачественных зарядников, к слову).
- 3. Увеличивается внутреннее сопротивление ячейки (незначительно, но заметно при использовании).
* — Быстрая зарядка длительное время греет ячейку, паразитные химические реакции ускоряются [источник S2352152 X16300 147].
Циклирование аккумулятора помогает в этом случае уменьшить толщину продуктов, образованных вследствие паразитных электрохимических реакций.
Снижение толщины слоя SEI восстановит некоторые характеристики (внутреннее сопротивление и ёмкость).
Что такое внутреннее сопротивление у аккумуляторных батарей и ячеек аккумуляторов?
Внутреннее сопротивление («импеданс», IR, Internal Resistance) — то, что определяет в аккумуляторе, как «быстро» он способен расходовать накопленный заряд по сумме сопротивлений всех его компонентов.
Измеряется в Омах (Ом). Чем больше это значение, тем меньше энергии и тем меньший ток аккумулятор может отдавать в нагрузку и тем сильнее он нагревается.
Мнение Neovolt
Нужно понимать, что в этой процедуре иногда присутствует эффект «плацебо». Батарея вроде бы работает лучше, но в действительности её характеристики не изменились.
Как такое возможно?
Несколькими последующими друг за другом циклами заряд-разряд вы прогреваете ячейку. Её электрохимическая система (обычно с кобальтовым катодом) покажет уменьшение внутреннего сопротивления.
Напряжение, при котором работает батарея, становится выше уровня отсечки в 3,2-3,3 В. Фактическая ёмкость увеличилась. Но стоит аккумулятору остыть, как всё вернётся на круги своя.
1. Рекомендуется для всех новых аккумуляторов
Нашим заказчикам мы рекомендуем процедуру циклирования аккумуляторной батареи (новой только купленной) и калибровки электронных компонентов как превентивную меру при начале использования новой батареи. И указываем это в инструкции.
2. Иногда помогает восстановить аккумулятор
Если заказчик без циклирования сразу отправит нам на тест «гарантийный» аккумулятор («плохо держит»), который по результатам 10-часовых тестов покажет хорошую ёмкость и правильное внутреннее сопротивление, то обидно будет всем.
Ведь достаточно было его погонять раз-другой.
2. Иногда помогает восстановить аккумулятор
Если заказчик без циклирования сразу отправит нам на тест «гарантийный» аккумулятор («плохо держит»), который по результатам 10-часовых тестов покажет хорошую ёмкость и правильное внутреннее сопротивление, то обидно будет всем. Ведь достаточно было его погонять раз-другой.
3. Не помогает с бракованными батареями
Но и следует понимать, что циклирование аккумуляторной батареи, как и калибровка её электроники — не панацея, когда речь идёт о браке или сильном износе. В этом случае возможна только замена, никакого восстановления не существует за редким исключением (когда причина в ошибках эксплуатации).
Циклирование упоминается и в документации
В тексте пункта 6.8 руководства Datasheet зарядного микроконтроллера Microchip MCP73811/2 упоминается циклирование.
Даётся рекомендация выполнить процедуру после долговременного хранения аккумулятора в целях восстановления полной ёмкости. [DataSheet в PDF].
Интересно, что в пункте не упоминаются негативные долгосрочные последствия для самой батареи, если не выполнить процедуру «обкатки».
Практика циклирования изучалась на NMC-ячейках исследователями Электрохимического сообщества (Journal «Electrochem. Soc.») — результаты опубликованы в их журнале [издание номер 10, том 168]. Её выводы частично вошли в основу этой статьи.
Ещё научных фактов
Пишите вопросы в комментарии. Мы ждём ваши сообщения и ВКонтакте @NeovoltRu.
Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.
Теги: Li-Ion Li-Poly Зарядка Правила Инструкция Научно-популярное Ремонт База знаний Калибровка
Что будет дальше с аккумуляторами в 2023 году
Что будет дальше в технологиях
Ожидайте новые химические составы аккумуляторов для электромобилей и рост производства благодаря государственному финансированию в этом году.
By
- Кейси Краунхарт Страница архива
4 января 2023 г.
BMW планирует инвестировать 1,7 миллиарда долларов в свой новый завод в Южной Каролине для производства электромобилей и их аккумуляторов. подробнее о батареях. Электромобили превысили 10% мировых продаж автомобилей в 2022 году, и к концу этого десятилетия они должны достичь 30%.Политика во всем мире только ускорит этот рост: недавнее законодательство по климату в США вливает миллиарды в производство аккумуляторов и стимулирует покупки электромобилей. Европейский союз и несколько штатов США ввели запрет на транспортные средства, работающие на газе, начиная с 2035 года.
Для перехода потребуется много аккумуляторов — более качественных и дешевых.
Большинство современных электромобилей питаются от литий-ионных аккумуляторов — технологии с многолетней историей, которая также используется в ноутбуках и сотовых телефонах.
Все эти годы разработки помогли снизить цены и повысить производительность, поэтому сегодняшние электромобили приближаются к цене автомобилей с бензиновым двигателем и могут проезжать сотни миль без подзарядки. Литий-ионные батареи также находят новые применения, включая хранение электроэнергии в сети, что может помочь сбалансировать прерывистые возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнечная энергия.
Но многое еще можно улучшить. Академические лаборатории и компании ищут способы улучшить технологию — повысить емкость, сократить время зарядки и сократить расходы. Цель состоит в еще более дешевых батареях, которые обеспечат дешевое хранение в сети и позволят электромобилям преодолевать гораздо большие расстояния без подзарядки.
В то же время опасения по поводу поставок основных материалов для аккумуляторов, таких как кобальт и литий, подталкивают к поиску альтернатив стандартным литий-ионным химическим веществам.
На фоне растущего спроса на электромобили и возобновляемые источники энергии, а также бурного развития аккумуляторных батарей одно можно сказать наверняка: батареи будут играть ключевую роль в переходе на возобновляемые источники энергии.
Вот чего ожидать в 2023 году.
В 2023 году могут быть достигнуты некоторые совершенно иные подходы к батареям для электромобилей, хотя, вероятно, потребуется больше времени, чтобы они оказали коммерческое влияние.
В этом году следует обратить внимание на так называемые твердотельные батареи. В литий-ионных батареях и связанных с ними химических веществах используется жидкий электролит, который перемещает заряд; твердотельные батареи заменяют эту жидкость керамикой или другими твердыми материалами.
Этот обмен открывает возможности, позволяющие накапливать больше энергии в меньшем пространстве, потенциально увеличивая запас хода электромобилей. Твердотельные батареи также могут перемещать заряд быстрее, что означает более короткое время зарядки. А поскольку некоторые растворители, используемые в электролитах, могут быть легковоспламеняющимися, сторонники твердотельных батарей говорят, что они повышают безопасность, снижая риск возгорания.
В твердотельных батареях может использоваться широкий спектр химических элементов, но в основном кандидате на коммерциализацию используется металлический литий. Quantumscape, например, сосредоточена на этой технологии и привлекла сотни миллионов инвестиций, прежде чем стать публичной компанией в 2020 году. У компании есть соглашение с Volkswagen, согласно которому к 2025 году ее аккумуляторы могут быть установлены в автомобилях.
Но полностью заново изобрести аккумуляторы оказалось непросто, и литий-металлические аккумуляторы столкнулись с опасениями по поводу износа с течением времени, а также с производственными проблемами. В конце декабря Quantumscape объявила, что доставила образцы автомобильным партнерам для тестирования, что стало важной вехой на пути к использованию твердотельных аккумуляторов в автомобилях. Другие производители твердотельных аккумуляторов, такие как Solid Power, также работают над созданием и тестированием своих аккумуляторов. Но хотя в этом году они могут достичь значительных успехов, в 2023 году их аккумуляторы не будут использоваться в транспортных средствах.
Твердотельные батареи — не единственная новая технология, на которую стоит обратить внимание. Натрий-ионные батареи также резко отличаются от распространенных сегодня литий-ионных химических элементов. Эти батареи имеют конструкцию, аналогичную литий-ионным батареям, включая жидкий электролит, но вместо лития в них используется натрий в качестве основного химического ингредиента. Китайский гигант по производству аккумуляторов CATL, как сообщается, планирует начать их массовое производство в 2023 году.
Натрий-ионные батареи могут не улучшить производительность, но они могут сократить расходы, поскольку они основаны на более дешевых и более доступных материалах, чем литий-ионные химические вещества. Но неясно, смогут ли эти батареи удовлетворить потребности в запасе хода и времени зарядки электромобилей, поэтому несколько компаний, занимающихся этой технологией, таких как американская Natron, нацелены на запуск менее требовательных приложений, таких как стационарные устройства хранения или микромобильные устройства.
например, электровелосипеды и скутеры.
Сегодня рынок аккумуляторов, предназначенных для стационарного энергоснабжения, невелик — примерно одна десятая рынка аккумуляторов для электромобилей, по словам Яёи Секине, руководителя отдела накопления энергии исследовательской компании BloombergNEF. Но потребность в хранении электроэнергии растет по мере того, как устанавливается все больше возобновляемых источников энергии, поскольку основные возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнечная энергия, являются переменными, а батареи могут помочь хранить энергию, когда она понадобится.
Литий-ионные аккумуляторы не идеальны для стационарного хранения, хотя сегодня они широко используются для этого. В то время как батареи для электромобилей становятся меньше, легче и быстрее, основная цель стационарного хранения — сократить расходы. Размер и вес не имеют большого значения для сетевого хранилища, а это означает, что различные химические процессы, скорее всего, одержат верх.
Одной из восходящих звезд стационарного хранилища является железо, и два игрока могут добиться прогресса в следующем году. Form Energy разрабатывает железо-воздушную батарею, в которой используется электролит на водной основе и которая в основном накапливает энергию за счет обратимого ржавления. Недавно компания объявила о строительстве производственного предприятия стоимостью 760 миллионов долларов в Вейртоне, Западная Вирджиния, строительство которого планируется начать в 2023 году. Другая компания, ESS, строит железную батарею другого типа, в которой используется аналогичная химия; он начал производство в своей штаб-квартире в Уилсонвилле, штат Орегон.
Изменения в рамках стандартаЛитий-ионные аккумуляторы становятся все лучше и дешевле, но исследователи продолжают совершенствовать технологию, чтобы добиться большей производительности и снизить затраты.
Частично мотивация связана с волатильностью цен на материалы для аккумуляторов, что может подтолкнуть компании к изменению химического состава.
«Это игра с издержками, — говорит Секине.
Катоды, как правило, являются одной из самых дорогих частей батареи, а тип катода, называемый NMC (никель-марганцево-кобальтовый), сегодня является доминирующей разновидностью аккумуляторов для электромобилей. Но эти три элемента, в дополнение к литию, дороги, поэтому сокращение некоторых или всех из них может помочь снизить затраты.
Этот год может стать годом прорыва для одной альтернативы: литий-железо-фосфат (LFP), недорогой катодный материал, иногда используемый для литий-ионных аккумуляторов.
Недавние улучшения в химии и производстве LFP помогли повысить производительность этих батарей, и компании переходят к внедрению этой технологии: доля рынка LFP быстро растет: с примерно 10% мирового рынка электромобилей в 2018 году до примерно 40% в 2018 году. 2022. Tesla уже использует аккумуляторы LFP в некоторых автомобилях, а автопроизводители, такие как Ford и Volkswagen, объявили, что планируют начать предлагать некоторые модели электромобилей с химией.
Хотя исследования аккумуляторов, как правило, сосредоточены на химическом составе катодов, аноды также находятся в очереди на усовершенствование.
Сегодня в большинстве анодов литий-ионных аккумуляторов, независимо от состава катода, для удержания ионов лития используется графит. Но такие альтернативы, как кремний, могут помочь увеличить плотность энергии и ускорить зарядку.
Кремниевые аноды были предметом исследований в течение многих лет, но исторически они не имели достаточно длительного срока службы, чтобы служить в продуктах. Однако теперь компании начинают расширять производство материалов.
В 2021 году стартап Sila начал производить кремниевые аноды для батарей в носимых фитнес-устройствах. Недавно компания получила от Министерства энергетики грант в размере 100 миллионов долларов на строительство производственного предприятия в Мозес-Лейк, штат Вашингтон. Завод будет служить партнерству Sila с Mercedes-Benz и, как ожидается, будет производить материалы для аккумуляторов электромобилей, начиная с 2025 года.
Другие стартапы работают над смешиванием кремния и графита для изготовления анодов. OneD Battery Sciences, которая сотрудничает с GM и Sionic Energy, может предпринять дополнительные шаги по коммерциализации в этом году.
Продукты, формирующие политикуЗакон о снижении инфляции, принятый в конце 2022 года, выделяет почти 370 миллиардов долларов на финансирование климата и экологически чистой энергии, включая миллиарды на производство электромобилей и аккумуляторов. «Все думают об IRA», — говорит Йет-Минг Чанг, исследователь материалов в Массачусетском технологическом институте и основатель нескольких компаний по производству аккумуляторов.
IRA будет предоставлять ссуды и гранты производителям аккумуляторов в США, повышая мощность. Кроме того, предусмотренные законом налоговые льготы для электромобилей стимулируют автопроизводителей приобретать материалы для аккумуляторов в США или у своих партнеров по свободной торговле и производить аккумуляторы в Северной Америке.
Из-за финансирования IRA и ограничений налогового кредита на электромобили автопроизводители будут продолжать объявлять о новых производственных мощностях в США и искать новые способы получения материалов.
Все это означает, что спрос на основные ингредиенты литий-ионных аккумуляторов, включая литий, кобальт и никель, будет возрастать. Одним из возможных результатов стимулов IRA является рост уже растущего интереса к переработке аккумуляторов. Хотя в ближайшее время не будет достаточно электромобилей, чтобы удовлетворить спрос на некоторые важные материалы, рециркуляция начинает накаляться.
CATL и другие китайские компании лидируют в переработке аккумуляторов, но в этом году отрасль может увидеть значительный рост на других крупных рынках электромобилей, таких как Северная Америка и Европа. Компании Redwood Materials и Li-Cycle из Невады со штаб-квартирой в Торонто строят предприятия и работают над разделением и очисткой ключевых металлов, таких как литий и никель, для повторного использования в батареях.
Компания Li-Cycle должна начать ввод в эксплуатацию своего основного предприятия по переработке в 2023 году. Redwood Materials начала производить свой первый продукт, медную фольгу, на своем предприятии за пределами Рино, штат Невада, и недавно объявила о планах строительства второго предприятия, начиная с этого года. в Чарльстоне, Южная Каролина.
С потоком денег от IRA и других политиков во всем мире, подпитывающим спрос на электромобили и их аккумуляторы, 2023 год будет годом, за которым стоит наблюдать.
Эта статья является частью серии статей MIT Technology Review «Что дальше», в которой мы рассматриваем отрасли, тенденции и технологии, чтобы дать вам первое представление о будущем.
Кейси Краунхарт
Глубокое погружение
Что дальше в технологиях заболеваний, обеспечивают универсальную защиту от гриппа и даже лечат рак.
Что ждет индустрию микросхем
В 2023 году новая агрессивная политика США подвергнется испытанию.
В конечном итоге она может привести к фрагментации мировой полупроводниковой промышленности.
Что будет дальше с квантовыми вычислениями
Компании отказываются от установления кубитовых рекордов в пользу практичного оборудования и долгосрочных целей.
Оставайтесь на связи
Иллюстрация Роуз Вонг
Узнайте о специальных предложениях, главных новостях, предстоящие события и многое другое.
Введите адрес электронной почты
Политика конфиденциальностиСпасибо за отправку вашего электронного письма!
Ознакомьтесь с другими информационными бюллетенями
Похоже, что-то пошло не так.
У нас возникли проблемы с сохранением ваших настроек.
Попробуйте обновить эту страницу и обновить их один раз
больше времени. Если вы продолжаете получать это сообщение,
свяжитесь с нами по адресу
customer-service@technologyreview.
Новая технология аккумуляторов может значительно снизить затраты на хранение энергии
0003
Сиднейский университет 17 января 2023 г.
Натрий-серные батареи, также известные как Na-S батареи, представляют собой тип системы накопления энергии, в которой в качестве электролита используется расплавленная смесь натрия и серы.
Разработана новая батарея, емкость которой в четыре раза больше, чем у литиевых батарей, и по более доступной цене.
Международная группа исследователей под руководством доктора Шэньлун Чжао из Сиднейского университета разработала новую батарею, которая может значительно снизить затраты на переход к безуглеродной экономике.
Аккумулятор имеет в четыре раза большую энергоемкость, чем литий-ионные аккумуляторы, и его производство намного дешевле. Команда использовала натрий-серу, тип расплавленной соли, которую можно извлечь из морской воды, для создания батареи, что сделало ее более рентабельной альтернативой литий-ионным батареям.
Хотя натрий-серные (Na-S) батареи существуют уже более полувека, они представляют собой менее качественную альтернативу, а их широкое распространение ограничивается низкой энергоемкостью и коротким жизненным циклом.
Используя простой процесс пиролиза и электроды на основе углерода для улучшения реакционной способности серы и обратимости реакций между серой и натрием, батарея исследователей избавилась от своей прежней вялой репутации, продемонстрировав сверхвысокую емкость и сверхдолгий срок службы. при комнатной температуре.
Исследователи говорят, что батарея Na-S также является более энергоемкой и менее токсичной альтернативой литий-ионным батареям, которые, хотя и широко используются в электронных устройствах и для хранения энергии, дороги в производстве и переработке.
Батарея Na-S доктора Чжао была специально разработана для обеспечения высокопроизводительного решения для крупных систем хранения возобновляемой энергии, таких как электрические сети, при значительном снижении эксплуатационных расходов.
По данным Совета по чистой энергии, в 2021 году 32,5 процента электроэнергии в Австралии производилось из экологически чистых источников энергии, и отрасль развивается ускоренными темпами. Бытовые накопители энергии также растут. Согласно недавнему отчету, в 2021 году было установлено рекордное количество аккумуляторов — 33 000 штук9.0003
«Наша натриевая батарея может значительно снизить затраты, обеспечивая при этом в четыре раза большую емкость. Это значительный прорыв в развитии возобновляемых источников энергии, который, хотя и снижает затраты в долгосрочной перспективе, имеет несколько финансовых барьеров для входа», — сказал ведущий исследователь д-р Чжао.
«Когда не светит солнце и не дует ветерок, нам нужны высококачественные решения для хранения данных, которые не требуют больших затрат и легко доступны на местном или региональном уровне.
«Мы надеемся, что, предоставив технологию, снижающую затраты, мы сможем быстрее достичь горизонта экологически чистой энергии.
Вероятно, это само собой разумеется, но чем быстрее мы сможем обезуглероживаться, тем больше у нас шансов остановить потепление.
«Решения для хранения, которые производятся с использованием обильных ресурсов, таких как натрий, который можно перерабатывать из морской воды, также могут гарантировать большую энергетическую безопасность в более широком смысле и позволить большему количеству стран присоединиться к переходу к декарбонизации».
Лабораторные батареи (ионные батареи) были успешно изготовлены и испытаны в Университете Сиднея
Университет Сиднея — государственный исследовательский университет, расположенный в Сиднее, Новый Южный Уэльс, Австралия. Основанный в 1850 году, он является старейшим университетом Австралии и неизменно входит в число лучших университетов мира. Университет Сиднея уделяет большое внимание исследованиям и предлагает широкий спектр программ бакалавриата и магистратуры по различным дисциплинам, включая искусство, бизнес, инженерное дело, право, медицину и науку.