Υβριδικές μπαταρίες – Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε

Υβριδικές μπαταρίες: Τι είναι; Οι υβριδικές μπαταρίες είναι πακέτα μεμονωμένων στοιχείων που χωρίζονται από ένα πολυμερές φιλμ. Ενώ λειτουργούν σε πλήρως ηλεκτρικό τρόπο λειτουργίας, πρέπει να επαναφορτίζονται από εξωτερική πηγή ρεύματος. Ωστόσο, υπάρχουν μερικά πράγματα που πρέπει να γνωρίζετε για αυτές τις μπαταρίες πριν αγοράσετε μία. Αυτό το άρθρο θα εξηγήσει πώς λειτουργούν οι υβριδικές μπαταρίες, πώς μπορούν να επαναφορτιστούν και τον καλύτερο τρόπο χειρισμού αυτού του τύπου μπαταρίας.

Οι υβριδικές μπαταρίες είναι ένα πακέτο μεμονωμένων στοιχείων που χωρίζονται από ένα πολυμερές φιλμ

Η ιδέα μιας υβριδικής μπαταρίας είναι σχετικά νέα. Ουσιαστικά, το πακέτο των μεμονωμένων κυψελών αποτελείται από δύο ηλεκτρόδια σε ένα διάλυμα πλούσιο σε σίδηρο. Κάθε μεμβράνη εμποδίζει την άλλη από το βραχυκύκλωμα για τη δημιουργία μιας μπαταρίας υψηλής ενέργειας. Ωστόσο, οι υβριδικές μπαταρίες δεν υποκαθιστούν τις επαναφορτιζόμενες μπαταρίες στα οχήματα. Χρησιμοποιούνται σε κινητά τηλέφωνα και μεγαλύτερες μπαταρίες.

Όπως οι τυπικές μπαταρίες, τα υβρίδια περιέχουν ένα πολυμερές φιλμ που διαχωρίζει τα κύτταρα και τα προστατεύει από βραχυκυκλώματα. Σε σύγκριση με τις τυπικές μπαταρίες, οι υβριδικές μπαταρίες είναι πιο φιλικές προς το περιβάλλον. Περιέχουν επίσης λιγότερο μόλυβδο, γεγονός που τα καθιστά λιγότερο επιβλαβή για το περιβάλλον. Ένα μειονέκτημα των υβριδικών μπαταριών είναι ότι έχουν χαμηλή απόδοση ψύξης. Αν και είναι φθηνότερες από τις τυπικές μπαταρίες, είναι επίσης πιο πιθανό να είναι επιρρεπείς σε βραχυκύκλωμα.

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι συγκριτικά πιο ακριβές από τις αντίστοιχες μπαταρίες νικελίου-υδριδίου μετάλλου. Αλλά η μπαταρία ιόντων λιθίου είναι μια δημοφιλής επιλογή σε μια ποικιλία εφαρμογών. Η ενεργειακή του πυκνότητα πλησιάζει αυτή μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου. Παρά αυτά τα μειονεκτήματα, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι οι πιο δημοφιλείς επαναφορτιζόμενες μπαταρίες στην αγορά σήμερα. Προσφέρουν την καλύτερη αναλογία ενέργειας προς βάρος και χαμηλό ρυθμό αυτοεκφόρτισης. Η μπαταρία ιόντων λιθίου είναι επίσης γνωστό ότι δεν έχει αποτέλεσμα μνήμης και πολύ χαμηλό ρυθμό αυτοεκφόρτισης. Σε αντίθεση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, οι υβριδικές μπαταρίες είναι ελαφριές και εύκολες στην αποθήκευση.

Το όνομα «υβριδικό» περιγράφει τη δομή του πακέτου κυψελών μιας υβριδικής μπαταρίας. Το όνομά του υποδηλώνει ότι τα κύτταρα διαχωρίζονται από ένα πολυμερές φιλμ. Αυτές οι μεμβράνες περιέχουν υγρές φάσεις εντός της πολυμερούς μήτρας. Ενώ υπάρχει ένας ηλεκτρολύτης μέσα στη πηκτή μεμβράνη, αυτό είναι ένα υβριδικό σύστημα. Μπορεί να έχει ακόμα υγρό διαλύτη 30% έως 50%.

Η ισχύς που παράγεται από μια υβριδική μπαταρία εξαρτάται από τη διαθέσιμη ποσότητα ενέργειας. Η ηλεκτρική αυτονομία και η επιτάχυνση καθορίζονται από την ποσότητα ενέργειας που είναι διαθέσιμη στην υβριδική μπαταρία. Οι θερμοκρασίες στις οποίες μπορεί να λειτουργήσει μια υβριδική μπαταρία θα καθορίσουν πόση ενέργεια πρέπει να παρέχει. Κατά συνέπεια, η θερμοκρασία στην οποία λειτουργεί μια υβριδική μπαταρία θα καθορίσει την απόδοσή της. Η μπαταρία Prius διατηρείται στις βέλτιστες θερμοκρασίες μέσω ενός φυσητήρα 12 volt που τοποθετείται στο πίσω λάστιχο. Κάθε μονάδα μπαταρίας έχει το δικό της σύστημα ελέγχου για ψύξη και επαναφόρτιση.

Λειτουργούν σε πλήρως ηλεκτρικό τρόπο

Ένα όχημα με υβριδική μπαταρία μπορεί να λειτουργήσει σε ηλεκτρική λειτουργία 100% όταν οι συνθήκες οδήγησης είναι ιδανικές. Αυτή η λειτουργία επιτρέπει στο όχημα να καλύψει εκατοντάδες χιλιόμετρα. Το σύστημα υπολογιστή του οχήματος καθορίζει ποια λειτουργία απαιτείται. Οι υβριδικές μπαταρίες παρέχουν υψηλή απόδοση φόρτισης ισχύος. Η εξωτερική πηγή ενέργειας μειώνει την ποσότητα πετρελαίου που χρησιμοποιείται στο όχημα και παρέχει μια εμφανή βελτίωση στην οικονομία καυσίμου. Υπάρχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα στη χρήση υβριδικών μπαταριών.

Αν και τα υβρίδια κερδίζουν σε δημοτικότητα, η διάρκεια ζωής της μπαταρίας είναι μια σημαντική ανησυχία. Ενώ τα υβριδικά αυτοκίνητα απαιτούν τακτική συντήρηση, οι περισσότερες μπαταρίες έχουν μόνο δέκα ή είκοσι χρόνια διάρκεια ζωής. Ωστόσο, η αντικατάσταση της μπαταρίας είναι αναπόφευκτη και το κόστος της μπαταρίας συνεχίζει να αυξάνεται καθώς διανύονται περισσότερα μίλια στην πλήρως ηλεκτρική λειτουργία. Ευτυχώς, η υβριδική τεχνολογία βελτιώνεται συνεχώς και οι σύγχρονες μπαταρίες είναι πιο ανθεκτικές και αξιόπιστες από τα παλαιότερα μοντέλα. Τρίτοι κατασκευαστές έχουν εισέλθει στην αγορά των υβριδικών μπαταριών και τις προσφέρουν σε χαμηλότερη τιμή από αυτές που πωλούνται από την αντιπροσωπεία.

Η πιο κοινή υβριδική μπαταρία έχει χωρητικότητα έξι kWh. Ωστόσο, αυτό δεν είναι αρκετό, καθώς ένα υβριδικό όχημα χρειάζεται μεγαλύτερη μπαταρία για να επιτύχει πλήρη απόδοση. Ένα όχημα που είναι εξ ολοκλήρου ηλεκτρικό έχει περιορισμένη επιτάχυνση και τελική ταχύτητα, αλλά εξακολουθεί να επιτρέπει στον οδηγό να κάνει μεγαλύτερα ταξίδια. Αν και αυτή η λειτουργία μπορεί να είναι αποτελεσματική, περιορίζει την ταχύτητα οδήγησης και είναι κατάλληλη μόνο για οδήγηση στην πόλη. Εάν χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με ένα συμβατικό αυτοκίνητο, ένα υβριδικό όχημα μπορεί να φτάσει στο μέγιστο βεληνεκές του.

Τα υβριδικά οχήματα μπορεί να είναι επικίνδυνα και να ρυπαίνουν τις χωματερές. Οι μπαταρίες που χρησιμοποιούνται στα υβριδικά αυτοκίνητα είναι κατασκευασμένες από μπαταρίες νικελίου-υδριδίου μετάλλου (NiMH). Οι μπαταρίες NiMH είναι μη εκρηκτικές. Ωστόσο, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου δεν είναι μη εκρηκτικές. Ορισμένες μελέτες έχουν δείξει ότι οι μπαταρίες ιόντων λιθίου μπορεί να είναι επικίνδυνες υπό ορισμένες συνθήκες. Ωστόσο, οι αυτοκινητοβιομηχανίες και οι ανεξάρτητες δοκιμές έχουν διαπιστώσει ότι οι μπαταρίες ιόντων λιθίου δεν αποτελούν κίνδυνο για τη δημόσια υγεία.

Η διάρκεια ζωής της μπαταρίας ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με τον αριθμό των διανυόμενων μιλίων και το συγκεκριμένο μοντέλο. Ωστόσο, όλες οι μπαταρίες υποβαθμίζονται με το χρόνο και η διάρκεια ζωής μιας υβριδικής μπαταρίας εξαρτάται από διάφορους παράγοντες. Κάθε όχημα έχει μια ελαφρώς διαφορετική διαμόρφωση, η οποία θα επηρεάσει την αυτονομία της μπαταρίας. Μια υβριδική μπαταρία είναι στην πραγματικότητα μια μπαταρία με πολλές κυψέλες και η συνδυασμένη ισχύς των δύο στοιχείων δημιουργεί μια τεράστια φόρτιση. Ένα θετικό ιόν από το θετικά φορτισμένο ηλεκτρόδιο φτάνει στο αρνητικό ηλεκτρόδιο, όπου δέχεται ηλεκτρόνια. Αυτή η πολύπλοκη διαδικασία δημιουργεί ηλεκτρικό φορτίο.

Απαιτούν φόρτιση μέσω εξωτερικής πηγής ρεύματος

Επειδή οι υβριδικές μπαταρίες τροφοδοτούνται από μια εξωτερική πηγή, απαιτούν μια εξωτερική πηγή ενέργειας για επαναφόρτιση. Η χρήση εξωτερικής πηγής ενέργειας μειώνει σημαντικά την ποσότητα βενζίνης και ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιείται για τη λειτουργία του οχήματος, ενώ επιτυγχάνει αισθητή βελτίωση στην οικονομία καυσίμου. Ωστόσο, οι υβριδικές μπαταρίες έχουν πολλά μειονεκτήματα. Πρώτα απ 'όλα, τείνουν να έχουν μικρότερη διάρκεια ζωής από τα αντίστοιχα που κινούνται με αέριο. Δεύτερον, μπορεί να βιώσουν περισσότερες εκφορτίσεις υψηλής ισχύος και βαθύτερη ποδηλασία από τους παραδοσιακούς ομολόγους τους.

Το τελευταίο πράγμα που θέλετε είναι μια υβριδική μπαταρία που τελειώνει, καθώς αυτό θα επηρεάσει αρνητικά την οδηγική σας εμπειρία. Για παράδειγμα, μια νεκρή μπαταρία θα κάνει το όχημά σας να αισθάνεται αργό και βαρετό. Αυτό σημαίνει ότι η υβριδική μπαταρία σας πρέπει να επαναφορτίζεται τακτικά. Βεβαιωθείτε ότι ακολουθείτε τις οδηγίες του κατασκευαστή για τη φόρτιση της υβριδικής μπαταρίας σας. Και αν πιστεύετε ότι η υβριδική μπαταρία σας δεν παίρνει αρκετό χυμό, θα πρέπει να την ελέγξει ένας επαγγελματίας για να βεβαιωθείτε ότι λειτουργεί σωστά.

Όταν συγκρίνουμε υβριδικά με EV, η μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ ενός υβριδικού και ενός EV είναι η χωρητικότητα της μπαταρίας. Τα PHEV είναι σχεδιασμένα να είναι μικρότερα και απαιτούν λιγότερο χώρο από ένα EV. Τα plug-in υβρίδια μπορούν να επαναφορτίσουν τις μπαταρίες τους μέσω μιας τυπικής πρίζας 120 volt. Οι γρήγοροι φορτιστές DC είναι πολύ ισχυροί για τα περισσότερα PHEV. Παρ 'όλα αυτά, είναι μια εξαιρετική επιλογή εάν σκέφτεστε ένα υβριδικό.

Οι υβριδικές μπαταρίες σε ένα Prius τροφοδοτούνται από ένα συνδυασμό αναγεννητικής πέδησης και ενσωματωμένης γεννήτριας. Η κινητική ενέργεια της κίνησης του οχήματος μετατρέπεται σε αποθηκευμένη ενέργεια. Ενώ αυτός ο τύπος υβριδικής μπαταρίας δεν απαιτεί χειροκίνητη φόρτιση, εξακολουθεί να είναι απαραίτητο να χρησιμοποιείτε ένα κουτί τοίχου. Ορισμένα κουτιά τοίχου είναι μόνιμα συνδεδεμένα σε ένα κουτί. Και κάποια μάλιστα φορτίζουν πιο γρήγορα. Η ταχύτητα φόρτισης ενός EV εξαρτάται από το πόση ενέργεια μπορεί να αποθηκεύσει η μπαταρία.

Μπορούν να επισκευαστούν

Πολλά πλεονεκτήματα στην επισκευή μιας υβριδικής μπαταρίας φαίνονται στην εξοικονόμηση κόστους που προσφέρει σε σύγκριση με την αγορά μιας νέας μπαταρίας. Οι μπαταρίες μπορούν να διαρκέσουν για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα με την κατάλληλη συντήρηση. Όχι μόνο μια επισκευασμένη μπαταρία θα διαρκέσει περισσότερο από μια νέα, αλλά θα βελτιώσει επίσης τη συνολική απόδοση της μπαταρίας. Είναι καλύτερο να έχετε έναν επαγγελματία να εκτελέσει τη διαδικασία επισκευής στην υβριδική μπαταρία σας, εάν δεν θέλετε να διακινδυνεύσετε να την καταστρέψετε.

Η επισκευή μιας υβριδικής μπαταρίας μπορεί να γίνει αποσυναρμολογώντας την με ασφάλεια. Επιπλέον, η διαδικασία περιλαμβάνει την επανεγκατάστασή του στο όχημα. Μια επισκευασμένη μπαταρία θα είναι ασφαλής για επαναχρησιμοποίηση. Η διαδικασία περιλαμβάνει τη χρήση μόνο απλών εργαλείων και είναι επίσης μια γρήγορη και εύκολη λύση σε σύγκριση με την αντικατάσταση ολόκληρου του υβριδικού. Οι υβριδικές μπαταρίες μπορούν επίσης να επισκευαστούν χωρίς να προκληθεί ζημιά στο όχημα. Οι υβριδικές μπαταρίες μπορούν επίσης να αντικατασταθούν από εξειδικευμένο τεχνικό.

Η διαδικασία επισκευής μιας υβριδικής μπαταρίας περιλαμβάνει διαγνωστικά, φόρτιση δικτύου και βαθιά εκφόρτιση. Αυτές οι διαδικασίες βοηθούν στη διάσπαση των κρυσταλλικών σχηματισμών και των καταθλίψεων τάσης και στην αποκατάσταση της χρησιμοποιήσιμης χωρητικότητας της μπαταρίας. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας επισκευής, οι μονάδες μπαταρίας συνδέονται σε ένα ειδικό μηχάνημα που είναι γνωστό ως Charge / Discharge Cycler. Αφού συνδεθούν, οι μονάδες μπαταρίας ομαδοποιούνται με μονάδες ίδιας ισχύος. Οι κακές μονάδες αντικαθίστανται με αντίστοιχες προδιαγραφών.

Μόλις ένας μηχανικός αντικαταστήσει μια αποτυχημένη μονάδα, πρέπει να επισκευάσει την μπαταρία. Αυτή η διαδικασία επιτρέπει στη νέα μονάδα να εξισωθεί με την μπαταρία. Η επισκευή αυξάνει επίσης τη χωρητικότητα φόρτισης κάθε στοιχείου. Ωστόσο, οι μηχανικοί πρέπει να προσέχουν να μην αντικαταστήσουν ούτε ένα στοιχείο λόγω ενός μόνο κακού στοιχείου, καθώς αυτό μπορεί να οδηγήσει σε αντικατάσταση της μπαταρίας στο μέλλον. Αντίθετα, μια ανακατασκευασμένη μπαταρία θα σας προσφέρει πολύ μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από μια νέα μπαταρία.

Όταν επιλέγετε έναν πάροχο υπηρεσιών υβριδικής μπαταρίας, βεβαιωθείτε ότι επιλέγετε έναν με καλή φήμη στον κλάδο. Μπορείτε επίσης να ζητήσετε από τους πελάτες να ελέγξουν τον πάροχο υπηρεσιών υβριδικής μπαταρίας. Θα πρέπει να επιλέξετε έναν ειδικό υβριδικών αυτοκινήτων που προσφέρει ανταγωνιστικές τιμές. Φροντίστε να συζητήσετε όλες τις ανησυχίες με τον πάροχο υπηρεσιών κατά την αρχική διαβούλευση. Επιπλέον, βεβαιωθείτε ότι ο πάροχος υπηρεσιών υβριδικής μπαταρίας προσφέρει ανταγωνιστική τιμή. Και μην ξεχάσετε να ρωτήσετε για τη διαδικασία αποκατάστασης – θα πρέπει να λάβετε μια ακριβή προσφορά και να γνωρίζετε ακριβώς τι να περιμένετε.