Ramon

Ramon
Ramon Gallart

diumenge, 23 de juliol del 2023

Càrrega ràpida per les bateries dels VE.

Les bateries estàndard dels vehicles elèctrics poden recarregar gran part de la seva autonomia en només 10 minuts si s'afegeix una fina làmina de níquel al seu interior, segons un nou estudi. Això podria fomentar més el desplegament dels VE.

Si hi hagués opcions de càrrega més ràpides, que permetessin que el preus dels VE  fos mes baix,  es podrien superar la fòbia dels consumidors amb els vehicles elèctrics.

Per exemple, un VE convencional que permeti una gran autonomia i que porta un paquet de 120 kWh que requereix una hora per recarregar-se des de 0 kWh fins als 120 kWh, es podria substituir per un EV amb un paquet de 60 kWh capaç de carregar-se només  en 10 minuts  i mantenir l'autonomia durant viatges de llarga distància.

Les bateries d'ió de liti poden ser molt estables i segures a elevades temperatures amb un simple ajust dels materials de la bateria; a més, a temperatures elevades  ofereixen una capacitat de càrrega ràpida.

En un nou estudi realitzat a la Universitat Estatal de Pennsilvania, s'ha provat una bateria d'ions de liti amb una autonomia d'aproximadament 560 km si la bateria esta al 100% de la seva capacitat. (La densitat d'energia de la bateria era de 265 Wh per kg.) Afegint una làmina  ultrafina de níquel al seu interior, era possible recarregar-la al 70 % en 11 minuts per a un abast d'aproximadament 400 km i un 75 % en 12 minuts,  per fer uns 440 km.

Aquesta tecnologia permet desplegar bateries més petites i de càrrega més ràpida per a fomentar la implantació de cotxes elèctrics assequibles.

Pensant que per llargs recorreguts cada 300 km cal fer una aturada de 10 minuts, es possible fer la recarrega durat aquesta aturada i fer 300 km més. Això minvarà l'ansietat.

L'estudi va consistir en instal·lar fines làmines de níquel al interior de la bateria d'iò-Li que va permetre una millora del rendiment quan fa molt de fred ja que gràcies a aquest disseny, la temperatura interna de la bateria és més alta.

Les bateries funcionen millor quan estan calentes, però no massa. Mantenir les bateries de manera constant a la temperatura adequada ha estat un important repte per als enginyers de bateries. En el passat, es confiaven en sistemes externs de gran volum per escalfar o refredar i així, regular la temperatura de la bateria.

Per poder regular les temperatures de les bateries des de l'interior mitjançant aquestes làmines de níquel. es necessitava una forma senzilla de fer-ho possible per  que la bateria arribés a una temperatura més elevada ràpidament (en un minut), ja que la càrrega ràpida només dura 10 minuts.

Les bateries d'ió de liti poden ser molt estables i segures a temperatures elevades amb un simple ajust dels materials de la bateria. Això  permet  gaudir del benefici de les elevades temperatures que permet una capacitat de càrrega ràpida.

Les proves van acreditar que una  bateria pot durar més de 900 cicles quan es carregava al 75 %, amb una autonomia d'uns 400 km, i aproximadament 2.000 cicles quan es carregava al 70 %, per a una autonomia d'uns 800 km. 

S'epera que en el futur, s'aconsegueixi carregar bateries d'alta densitat d'energia al 80 % en 5 minuts. Això donarà als conductors de VE una experiència similar als vehicles de combustió.

Ramon Gallart
Resum del papeer: https://www.nature.com/articles/s41586-022-05281-0.epdf?sharing_token=L5-vBF3nbfVF-FHRUdPuk9RgN0jAjWel9jnR3ZoTv0OcH43dqQA0Q_rsaYakybcAjvl2E09-duNbgHCQXRB1_L5pVdSRCxS5WYl5V6i_EsjzA114NqKMy0zpRGyKKYmyD1zgJojVAoF-1I_9YK9IdOiKNjXVU3ruX6_fcLyZyP8RvVdxYhD_bT-t-IeWYrFp_oqaT68vL5Gwl2OKjImMnnNzXPjABJpX0Gv9k5B_5vDCtdAxPMvgUh9a69Sj0i96&tracking_referrer=spectrum.ieee.org