Elbilars verkningsgrad på vintern. Formel för verkningsgraden=f(T) ??

Har en elhybridbil, Passat GTE. Har tydligt märkt att ett fulladdat batteri inte håller lika länge som i somras.

Är själv kemist och har läst lite elektrokemi. Nu har jag inte specifikt läst om batteriers verkningsgrad och temperatur. Men det är i det här fallet tydligt att batteriets verkningsgrad måste va en funktion av temperaturen.

Klurar på om det inte har nåt med nernst ekvation som ger oss f(T):
E_cellspänning=E' - (RT/nF)ln([Red]/[Ox]) , denna ekvationen innehåller ju temperatur...

Min elbil tappar sin kapacitet med ca 0.8 % per lägre antal grader. Dvs från i somras 122 km räckvidd till nuvarande 95 km räckvidd vid 22 graders skillnad. Ca 22 plus i somras, nu 0 grader.

Skulle tro kurvan är brantast mellan 10 till 0 grader. Hur den ser ut mellan 0 till minus 30 vill jag inte tänka på.

Ingen formel men beräknat efter nuvarande prestandan.

Laddar du när det är kallare än -5 grader?

Har tänkt använda bilen året om, så ifall det blir minus whatever så åker laddkabeln fram. Blir intressant se vad batteriet klarar av vid rejäl kyla.

Den primära effekten bakom att man får ut sämre kapacitet ur batterier när det är kallt (förutsatt att vi pratar Li-jon batterier) är att elektrolyten blir mer trögflytande vid låga temperaturer och det blir svårare för Li-jonerna passera igenom vid laddning/urladdning. Det medför att det fås en högre intern resistans, och de ger att större mängd energi går förlorad vid urladdning, och att man når voltage cut-off vid lägre kapacitet än annars.

Så här ser det ut för lite olika elektrolyter, den av störst intresse är "Organic electrolyte 1M LiPF6/EC-PC", resten är bara fasta elektrolyter på forskningsnivå. Även om de inte går att plocka ut en formel rakt av så ger det ändå en fingervisning om temperaturberoendet.
http://www2.kek.jp/en/press/2011/120...s/image_02.jpg

Nernst ekvation (termodynamiken) har förvisso en viss påverkan av temperaturen, men den helt klart dominerande effekten är ovan nämnda effekt som orsakas av kinetik.

Edit: Exempel på hur många % man får ut vid olika temperaturer för ett godtyckligt batteri https://blog2.optibike.com/wp-conten...s-capacity.jpg

Tackar så hjärtligt, har grubblat på detta länge och här gav mycket klarhet.

Tror du vi kommer se nya elektrolyter i framtiden, samt möjligen anpassade för kallare breddgrader? Jag tror säkert det en sten i skon för t.ex. Elon Musk att elbilarna fungerar så dåligt i kallare länder, som Canada (där han själv härstammar ifrån).

Med allra största sannolikhet ja, det pågår mycket forskning både på universitet och inom industrin för att optimera elektrolyten. Hur hög prioritet köldtålighet är vet jag faktiskt inte, elektrolyten är viktigaste faktorn för säkerhet så där är ett högt prioritetsområde. Men det har även en stor effekt på livslängden för batterier.

Trots det så har elektrolyten till största del varit oförändrad väldigt länge. DMC, DC och VC är de lösningsmedel + salt (LiPF6, LiBF4, LiClO4) som utgör majoriteten av alla elektrolyter, och har gjort de sen tidigt 90-tal. De är även dem som påverkas mest av kyla. Största förändringarna som har skett senaste åren är bara genom tillsatser som utgör ~5-20% av totala volymen, men kan bestå av en blandning av tiotal olika enskilda molekyler...

Olika fasta elektrolyter ligger för dörren när de kommer till att bättra på säkerheten markant, men de kommer antagligen klara kyla ännu sämre och ge mindre energi. Så just när de kommer till batterier för bilar finns det ingen lovande kandidat i nuläget som tros ersätta de som används nu.

Stämmer perfekt med min beräkning om 0.8% sämre prestanda mellan +25 till 0 gradigt. Tack för informationen, ingen idé klaga på tillverkaren alltså.