إليك كل ما تحتاج لمعرفته حول بطاريات السيارات الكهربائية

 تعد البطارية جزءًا مهمًا جدًا من السيارة الكهربائية. إنها ببساطة قوة السيارة الكهربائية. يخزن الطاقة التي تتطلبها المحركات لتدوير العجلات. لا يمكن للسيارة الكهربائية أن تعمل بدون بطارية.اليوم ، سنناقش كل شيء بالتفصيل حول بطارية السيارة الكهربائية من عملها ، والتطبيق إلى مزاياها وعيوبها وأكثر من ذلك بكثير.قبل أن نمضي قدمًا ، دعونا نلقي نظرة على الأنواع المختلفة لبطاريات السيارات الكهربائية.

أنواع بطاريات السيارات الكهربائية

في عالم اليوم ، هناك أنواع مختلفة من بطاريات السيارات الكهربائية ويتم تصنيفها على أساس المواد المستخدمة في تصنيعها. فيما يلي بعض الأنواع الأكثر شيوعًا لبطاريات السيارات الكهربائية:

بطارية ليثيوم أيون

بطارية صلبة

ليثيوم أيون هي البطارية الأكثر استخدامًا في السيارات الكهربائية.

هيكل بطارية ليثيوم أيون

تحتوي بطاريات الليثيوم أيون على الكاثود والأنود الذي هو ببساطة أقطاب كهربائية وفاصل وإلكتروليت.

هذه الكيمياء بسيطة كما في معظم البطاريات. دعونا نفهم هذا بشكل أفضل من خلال عملها.

كيف تعمل بطارية ليثيوم أيون في سيارة كهربائية؟

في بطارية ليثيوم أيون ، تتدفق أيونات الليثيوم من القطب السالب إلى القطب الموجب. عندما يتم شحن البطارية ، تتحرك أيونات الليثيوم بعيدًا عن القطب الموجب باتجاه القطب السالب وتبقى هناك.

وبالمثل ، عندما يتم شحن بطارية السيارة الكهربائية لأول مرة ، تتفاعل الأقطاب الكهربائية مع الإلكتروليت لتشكيل طبقة / فاصل SEI (واجهة إلكتروليت صلبة).

هذا يقلل من سعة البطارية بمقدار صغير ، وتسمى العملية فقدان التكوين.

ومع ذلك ، فإن هذا التكوين الأولي لطبقة SEI يسهل شحن البطارية وتفريغها آلاف المرات دون أن يتفاعل القطب الكهربائي مع الإلكتروليتات.

لماذا تستخدم بطاريات الليثيوم أيون في السيارات الكهربائية؟

كما ذكرنا أعلاه ، تتكون بطاريات السيارات الكهربائية بشكل عام من خلايا ليثيوم أيون. يستخدم على نطاق واسع بسبب المزايا التالية:

كثافة طاقة عالية: يمكن لخلايا أيونات الليثيوم تخزين كمية كبيرة من الطاقة مع الحفاظ على حجمها الصغير. هذا يسمح لها باستهلاك مساحة أقل ، وبالتالي توفير مساحة أكبر لشركات صناعة السيارات للاستفادة منها.

دورات شحن أعلى: في كل مرة يتم فيها إعادة شحن البطارية وتفريغها ، تُعرف باسم دورة الشحن. تتحلل جميع البطاريات بعد كل دورة. ومع ذلك ، يمكن إعادة شحن بطاريات الليثيوم أيون عدة مرات بقليل من التدهور.

انخفاض خطر نشوب حريق: تحتوي بطاريات الليثيوم أيون على أحد أكثر التكوينات استقرارًا. ونتيجة لذلك ، لا تشتعل النيران في البطارية بسهولة مما يجعلها آمنة للاستخدام.

أين يتم تركيب البطاريات في السيارات الكهربائية (المزايا)؟

تعمل حزم البطاريات الثقيلة على زيادة وزن السيارة الكهربائية بشكل كبير ، ولكنها توفر لها أيضًا مركز ثقل منخفضًا جدًا. والذي بدوره يوفر لهم رحلة مزروعة للغاية.

ومع ذلك ، في بعض السيارات الكهربائية ، يتم أيضًا تركيب البطاريات في غطاء المحرك الأمامي.

مثال: بطارية سيارة تسلا موديل 3 الكهربائية

و تسلا موديل 3 مصمم لدينا أكثر من 1300 دورات الشحن. هذا يعني أن الطراز 3 يمكنه السفر بسهولة لمسافة 300000 ميل قبل أن يبدأ في إظهار أي علامات مهمة على تدهور البطارية.

كما أن التركيب الكيميائي لبطاريات السيارات الكهربائية يتغير باستمرار مع تقدمنا ​​في الوقت المناسب. حاليًا ، تستخدم Tesla مزيجًا من Nickle-Manganese-Cobalt بنسبة 8: 1: 1. أغلى عنصر في هذه المجموعة هو الكوبالت.

وفقًا لتقرير حديث ، تخطط Tesla لزيادة خفض نسبة الكوبالت في بطاريات السيارات الكهربائية المستقبلية. سيساعد هذا في جعل EVs القادمة ميسورة التكلفة للغاية.

بطارية صلبة

الصورة: المركبات الكهربائية المشحونة

على عكس البطاريات العادية ، لا تحتوي بطاريات الحالة الصلبة على سائل إلكتروليت بين الأقطاب الكهربائية. بدلاً من ذلك ، يوجد إلكتروليت صلب ، معظمه من الزجاج أو أي مادة أخرى.

ما هي مزايا بطارية الحالة الصلبة؟

وفقًا للخبراء ، تتمتع بطاريات الحالة الصلبة بالعديد من المزايا مقارنة ببطارية Li-ion التقليدية.

كثافة طاقة أعلى: وفقًا لـ John B. Goodenough ، الرائد في مجال بطاريات أيونات الليثيوم ، تمتلك بطارية الحالة الصلبة كثافة طاقة أكبر بثلاث مرات تقريبًا من بطارية ليثيوم أيون.

رخيصة: بطاريات الحالة الصلبة أرخص بكثير من بطاريات الليثيوم أيون.

أكثر أمانًا: يمكن أن تعمل بطاريات الحالة الصلبة في نطاق واسع من درجات الحرارة. نتيجة لذلك ، فهي ليست عرضة للاشتعال حتى في درجات الحرارة القصوى مما يجعلها آمنة للاستخدام.

ما هي مشكلة بطاريات الحالة الصلبة؟

على الرغم من أن العلماء أبدوا دائمًا استجابة إيجابية للغاية بشأن بطاريات الحالة الصلبة ، إلا أنها لا تزال غير جاهزة للاستخدام في المركبات الكهربائية.

لا تزال بطاريات الحالة الصلبة في مرحلة التطوير وتعمل عليها العديد من الشركات. وبالتالي ، سوف يستغرق الأمر من أربع إلى خمس سنوات حتى تصبح التكنولوجيا قابلة للتطبيق تجاريًا.

بمجرد تحسين التكنولوجيا ووظيفتها ، نأمل أن تحل محل بطاريات الليثيوم أيون.