Dlaczego baterie tracą energię na mrozie i jak duża może być ta strata?
Akumulatory litowo-jonowe są zwykle instalowane w hulajnogach elektrycznych. Aby odpowiedzieć na pytanie o spadek wydajności baterii w niskich temperaturach, musimy cofnąć się o krok i zwizualizować działanie ogniwa w bardzo uproszczony sposób.
Ogniwo STREETBOOSTER zawsze ma wielowarstwową strukturę, tak jak każde inne ogniwo akumulatora. Wszyscy wiemy, jak działa w pełni naładowana bateria. Energia przemieszcza się od bieguna ujemnego do dodatniego, a gdy jest pusty, nie jest już uwalniana i urządzenie nie działa.
Oprócz dwóch biegunów, akumulator litowo-jonowy ma inne warstwy wewnętrzne, które przyczyniają się do jego funkcjonalności. Po pierwsze jednak, ważne są dwie zewnętrzne warstwy akumulatora i, w tym kontekście, tak zwany potencjał elektrochemiczny. Potencjał elektrochemiczny oznacza tendencję substancji do tracenia lub uwalniania jonów. Czysty lit ma właściwość bardzo dobrego odpychania jonów lub szybkiego ich uwalniania. Z drugiej strony warstwa grafitu łatwo absorbuje jony i przechowuje je.
Gdy potrzebna jest energia, jony migrują z powrotem do warstwy litowej akumulatora, a naładowane elektrony przekazują energię do odbiornika. Cały proces odbywa się w bezwodnej warstwie rozdzielającej elektrolitu, lepkiej substancji pomiędzy poszczególnymi warstwami baterii litowo-jonowych. Inne komponenty również odgrywają rolę, ale nie będziemy ich tutaj szczegółowo omawiać
Zachowanie elektrolitu jest przede wszystkim odpowiedzialne za straty energii akumulatorów w niskich temperaturach. Jeśli jest zbyt zimno, jony mają trudności z penetracją elektrolitu na drodze od bieguna ujemnego do dodatniego, ponieważ staje się on coraz bardziej lepki. Spowalnia to odpływ elektronów w celu transferu energii. Jony zużywają więc część swojej energii, aby wywalczyć sobie drogę powrotną na stronę litu. Dlatego baterie te tracą moc w niskich temperaturach.
Przystępna cenowo, lekka i zwrotna hulajnoga elektryczna dla osób z ograniczonym budżetem.
✔ Masa pojazdu 13,9 kg
✔ Moc szczytowa 620 W
✔ Zasięg do 35 km
✔ Kierownicy z kierunkowskazami
✖ Brak systemu wymiennych akumulatorów
✖ Brak ekspresowej dostawy
✖ Brak usługi premium
✔ Składana
Mocny silnik, prędkość do 45 km/h!
✔ Masa pojazdu 36 kg
✔ Moc szczytowa 1320 W
✔ Zasięg do 55 km
✔ Kierownica z kierunkowskazami
✔ System wymiennych akumulatorów
✔ Ekspresowa dostawa
✔ 2-letni serwis premium
✖ Nie składana
Podsumujmy to na przykładzie
W pełni zatankowany lodołamacz bardzo powoli przedziera się przez grubą warstwę lodu, zużywając przy tym dużo energii. Po 50 milach morskich lodołamania zbiornik jest prawie pusty. Statek płynący za nim na wolnym pasie nadal ma na pokładzie dwa razy więcej paliwa przy tym samym rozmiarze zbiornika, ponieważ może się swobodnie poruszać. Lód, który ma zostać wypchnięty, można zatem porównać do elektrolitu, który staje się coraz bardziej lepki wraz ze wzrostem zimna. Im grubszy lód, tym więcej energii jest zużywane.Przejdźmy teraz do praktycznych aspektów jazdy na hulajnodze elektrycznej z akumulatorem litowo-jonowym w niskich temperaturach.
Zasadniczo jeśli temperatura zewnętrzna odbiega o 5 stopni od optymalnej temperatury roboczej, zasięg zmniejsza się o 15%. Przy optymalnej temperaturze roboczej między 20 a 35 stopni i temperaturze zewnętrznej 5 stopni Celsjusza, akumulator traci około 45% swojej pojemności w niskich temperaturach. Jeśli akumulator był przechowywany w niskiej temperaturze przed rozpoczęciem podróży, nie można zapobiec dalszej znacznej utracie wydajności. Podobnie jak w przypadku naszego lodołamacza, który po mroźnej nocy musi przedzierać się przez jeszcze grubszy lód. Dlatego zaleca się, aby nie narażać akumulatora na dodatkowe zimno przed wyruszeniem w drogę.
Jeśli lodołamacz jest również na granicy obciążenia, jego czas pracy ulega dalszemu skróceniu. Dotyczy to jednak również okresu letniego i braku lodu. To samo dotyczy akumulatora w chłodne dni i latem.W odniesieniu do danych dotyczących zasięgu, które faktycznie określamy w normalnych temperaturach, mogą one zatem zostać znacznie zmniejszone w niesprzyjających okolicznościach, tak aby przebieg akumulatora w niskich temperaturach był tylko ułamkiem rzeczywistego przebiegu. Dotyczy to generalnie wszystkich pojazdów zasilanych akumulatorem. Jeśli akumulator traci wydajność w niskich temperaturach, jest to spowodowane czynnikami zewnętrznymi, które nie są związane ze złym przetwarzaniem akumulatora. Spadek wydajności akumulatora w niskich temperaturach jest całkowicie normalny i nieunikniony.
Jochen z zespołu STREETBOOSTER