Baterie do samochodów elektrycznych - wady, zalety oraz działanie

Baterie litowo-jonowe są najczęściej stosowane w samochodach elektrycznych ze względu na ich wysoką gęstość energetyczną i stosunkowo niską masę. W skład baterii litowo-jonowych wchodzą elektrody (katoda i anoda), separator oraz elektrolit.

Katoda jest wykonana z tlenku metali, takich jak kobalt, nikl i mangan, natomiast anoda z węgla lub grafitu. Separator zapobiega bezpośredniemu kontaktowi między elektrodami, a elektrolit pełni rolę przewodnika jonów.

Podczas ładowania baterii, jon litu z elektrolitu migruje do anody, gdzie jest magazynowany jako lit metaliczny. W tym samym czasie elektrody zmieniają swoją strukturę, co skutkuje przemieszczeniem się jonów w kierunku katody. Podczas rozładowywania baterii, proces ten zachodzi w odwrotnym kierunku – jony litu migrują z anody do katody, a energia jest uwalniana w postaci prądu elektrycznego.

Jednym z najważniejszych zjawisk związanych z ładowaniem i rozładowywaniem baterii jest efekt pamięciowy. Oznacza to, że jeśli bateria jest regularnie ładowana do pewnego poziomu i rozładowywana do innej wartości, może to wpłynąć na jej pojemność. Dlatego ważne jest, aby regularnie ładować baterię do pełna i unikać całkowitego rozładowania.

Innym rodzajem baterii stosowanym w samochodach elektrycznych są baterie kwasowo-ołowiowe. Są one tańsze od baterii litowo-jonowych, ale posiadają niższą gęstość energetyczną i większą masę. Baterie kwasowo-ołowiowe składają się z elektrod z ołowiu i ołowianki, separatora i kwasu siarkowego jako elektrolitu. W czasie ładowania, kationy wodorowe i jon siarczanowy z elektrolitu łączą się z elektrodami, natomiast podczas rozładowywania, związek chemiczny między elektrodami i elektrolitem jest przekształcany w energię elektryczną.

Pomimo swojej popularności, baterie kwasowo-ołowiowe mają pewne wady, takie jak krótszy czas życia, niższą pojemność i większą masę w porównaniu z bateriami litowo-jonowymi. W związku z tym, producenci samochodów elektrycznych coraz częściej decydują się na stosowanie baterii litowo-jonowych.