전기 자동차 배터리 시스템 및 개발

소개:

EV 배터리 또는 전기 자동차 배터리는 전기 자동차용으로 제작된 배터리 시스템입니다. 전기 자동차는 새로운 것이 아닙니다. 우리는 이미 전기 모터와 해당 인프라를 구축했는데 무엇이 부족합니까? 그들이 세상을 정복하지 못한 이유는 무엇입니까? 그 이유는 배터리 때문입니다. EV 배터리 시스템이라고 하는 것이 더 정확할 것입니다. 이 기사에서는 EV 배터리 시스템의 기본 사항과 요구 사항에 대해 설명합니다.

배터리를 생각할 때 가장 먼저 머리에 떠오르는 것은 아마도 소형 전기 기기에서 사용하는 2셀 배터리 또는 Android 또는 iOS에서 작동하는 배터리일 것입니다. 하지만 여기서 우리는 차량에 대해 이야기하고 있습니다. 그래서 그 크기는 no-no입니다. 가장 기본적인 차량에도 전력을 공급하려면 더 큰 배터리가 필요하며, 이는 더 많은 충전을 의미하므로 더 많은 전력 요구 사항, 더 많은 범위 및 더 많은 저장 공간이 필요합니다. 동시에 그 크기의 배터리가 무겁지 않을 것이라고 기대할 수는 없습니다. 따라서 목록에 체중 확인을 추가하십시오. 환경 조건을 언급했습니까? 당신은 요점을 이해합니다. 요구 사항이 많고 배터리가 간단하지 않습니다.

EV 배터리 전원 요구사항:

실제로 평균 크기의 차량을 운전하려면 많은 전력이 필요합니다. 고성능 프로세서나 LCD 모니터보다 훨씬 더 많습니다. 역풍이 없는 평평한 도로에서 일반 차량을 가속하는 데 필요한 전력의 추정치는 약 61kW입니다. 이제 차량당 요구할 수 있는 많은 힘이 필요하며 오르막이나 바람이 많이 부는 날에 뒤쳐지는 차가 원하지 않습니다. 그리고 내부 저항의 밸런싱은 말할 것도 없고 최대 전력 출력을 위해 충분히 낮습니다.

EV 시스템의 에너지 밀도:

이제 EV 배터리 시스템을 사용하면서 자주 접하게 되는 중요한 용어인 '에너지 밀도'에 대해 논의하겠습니다. 이름에서 알 수 있듯이 에너지 밀도는 단위 부피당 저장된 에너지입니다. (비에너지는 단위 질량당 에너지입니다).

가장 일반적으로 사용되는 연료원은 배터리에 비해 휘발유와 석탄이어야 합니다. 그러나 배터리는 더 편리하지만 에너지 밀도와 비에너지가 석탄 및 가솔린보다 적습니다. 정리하자면 휘발유와 리튬 이온 배터리를 비교하면 비열이나 휘발유가 100배 더 높습니다. 휘발유는 또한 납산 배터리에 비해 300배 더 높습니다.

전기 배터리 시스템 대 ICE(내연 기관)

하지만 효율 면에서는 전기모터가 ICE(내연기관)보다 낫다. 그러나 다시 ICE에 비해 전기 모터로 범위를 달성하는 것은 어렵습니다. 예를 들어, 탱크 크기가 더 작은 휘발유 차량은 약 400마일을 주행할 수 있지만 전기 자동차의 평균 주행거리는 약 180마일입니다.

더 높은 범위의 경쟁력 있는 제안이 있지만 단점도 있습니다. 계속 진행하기 전에 논의해 보세요.

• 이러한 배터리의 제조 비용은 정말 높으며 EV 총 구매 가격의 큰 부분을 차지합니다.
• 이러한 배터리를 충전 및 방전하면 시간이 지남에 따라 성능이 저하되며 배터리 시스템의 장기적 성능에 대한 확실한 데이터가 없습니다. 반면, ICE 차량은 관리만 잘하면 10만 마일까지 쉽게 갈 수 있습니다.
• 이러한 배터리를 충전하려면 시간이 많이 걸립니다. Tesla가 제공하는 최고의 슈퍼차저라도 30분 정도는 기다리게 만들 것입니다.

 EV 및 관련 화학:

최고의 배터리 기술을 찾기 위한 연구는 새로운 것이 아닙니다. 1994년에 출판된 Argonne National Laboratory의 문서에는 납산, 니켈/카드뮴, 니켈/철, 니켈/수소화 금속, 나트륨/황, 아연/브롬, 아연/공기, 나트륨/니켈 클로라이드, 리튬/황화철, 및 리튬-폴리머. 그것들은 시스템의 특정 에너지에 따라 가장 낮은 것(납산, 즉 킬로그램당 25-40와트시)에서 가장 높은 것(리튬 폴리머, 즉 킬로그램당 100-200와트시)까지 나열되었습니다.

오늘날 선호하는 전기차 배터리 시스템은 리튬이온이다. 2012년까지 이전에 지배적인 배터리 시스템은 NiMH(니켈/금속 수소화물)였지만 오늘날에는 리튬 이온의 사용이 지배적입니다. 시간이 지남에 따라 연구자들은 리튬 이온이 더 높은 출력을 제공하고 비열이 더 높으며 전반적으로 문제가 더 적다는 것을 관찰했습니다. 리튬 이온 배터리의 기능에 대한 애니메이션을 보려면 여기를 클릭하십시오. .

전기 자동차의 영향:

앞서 언급했듯이 전기 자동차는 정확히 '세계를 장악'하지 않았습니다. 대신 가솔린 및 디젤 기반 엔진이 여전히 대부분 사용됩니다. 특히 장거리 여행의 경우 고객은 배터리 시스템에 비해 여전히 석유 기반 연료를 선호할 것입니다. 미국 전기차 시장도 크지 않다. (미국의 약 32배에 달하는 노르웨이의 전기차 시장 점유율과 비교). 전기 자동차의 사용은 또한 중국(전기 자동차 시장이 미국보다 두 배 빠르게 성장하고 있는 국가)과 같은 국가에서 더 일반적입니다.

결론:

전기 자동차 산업은 여전히 ​​진화하고 있는 것 같습니다. EV 배터리 시스템이 세계를 장악하기 전에 필요한 개발이 많이 있습니다. 가격 및 실용성과 같은 주요 장애물이 향후 몇 년 동안 극복된다면 이 제품을 사용하는 것이 큰 도움이 될 것입니다.