آشنایی با عملکرد باتری های حالت جامد؛ قدم بعدی برای تکمیل انقلاب خودروهای برقی

پیش از این خبرهایی مبتنی بر نسل جدید باتری وسایل نقلیه الکتریکی که توسط بزرگ ترین شرکت های خودروسازی جهان و استارت اپ ها در حال توسعه است را منتشر کرده بودیم. گروه فولکس واگن و زیر مجموعه شهیر آن یعنی پورشه در حال اجرای یک پروژه مشترک با دانشگاه MIT آمریکا است و یک استارت اپ سوییسی نیز پیش از این خبر از موفقیت های گسترده ای در توسعه این دست از باتری ها را منتشر کرده بود.

اما معجزه باتری های حالت جامد در چیست که با ادعای برد حرکتی مشابه با دیگر خودروهای احتراق داخلی امروزه بر سر زبان ها افتاده است. در ادامه این معجزه فن آوری را برایتان شرح خواهیم داد.

اصلی ترین بخش باتری ها الکترود ها (آند و کاتد) غوطه ور در الکترولیت ها هستند. باتری های معمول 12V در خودروها از محلول اسید سولفوریک به عنوان الکترولیت استفاده کرده و تا زمانی که درون محفظه باتری قرار دارند کار می کنند.

باتری های لیتیوم یونی از نمک لیتیوم در یک حلال قابل اشتعال به عنوان الکترولیت استفاده می کنند. گرچه باتری های لیتیوم یونی دارای یک قطعه مهم دیگر به نام جدا کننده الکترودها از یکدیگر نیز هستند.

اگر باتری های لیتیوم یونی در حین استفاده کنترل نشوند و آتش بگیرند، فرار حرارتی آن ها به میزانی است که از نظر شیمایی امکان جلوگیری از سوختن آن ها وجود ندارد و تا ذره آخر سلول ها می سوزد. به همین دلیل باتری های لیتیوم یونی به سیستم های الکترونیکی پیچیده نیاز دارند تا به طور یکسان سلول ها را خنک کاری کنند. در نتیجه شرکت های سازنده باتری باید هزینه بیشتری برای توسعه سیستم های خنک کننده بپردازند و وزن نهایی مجموع باتری افزایش پیدا می کند. متاسفانه در حال حاضر باتری های لیتیوم یونی به نسبت هر نوع دیگر باتری قابلیت ذخیره انرژی و عملکرد بالاتری دارند اما همچنان جای پیشرفت برای دیگر نوع باتری های نیز وجود دارد.

باتری های حالت جامد می توانند تمامی این مشکلات را با استفاده از الکترولیت های جامد غیر قابل اشتعال حل کنند.

کنترل گرما در باتری های جامد راحت تر است در نتیجه سیستم خنک کاری ساده تر و ارزان تری مورد نیاز است که می تواند تاثیر محسوسی در کاهش وزن داشته باشد. دیگر نیازی به جدا کننده های سنگین وزن و محافظ های بخش بیرونی باتری نخواهد بود زیرا این فن آوری به قدر کافی ایمن است. مانع واقعی بر سر رسیدن به باتری های حالت جامد رسانایی ضعیف الکترولیت های جامد مانند سرامیک است که البته طبق اخباری که توسط توسعه دهندگان بزرگ باتری منتشر می شود امروزه از مواد جدیدی استفاده می شود که هدایت کننده های بسیار خوبی هستند.

اما مهم ترین مزیت این باتری ها را باید میزان چگالی انرژی یا همان مقدار انرژی قابل ذخیره در سلول های باتری جامد عنوان کرد. طبق ادعاهای مطرح شده توسط سازندگان، این باتری ها تا دو برابر قابلیت ذخیره انرژی بیشتری به نسبت باتری های معمول لیتیوم یونی دارند. همچنین هزینه تولید آن ها نیز کمتر است.

باتری های حالت جامد

این بدین معنا است که باتری های حالت جامد امکان افزایش برد حرکتی وسایل نقلیه الکتریکی را فراهم می کنند به گونه ای که هرچه باتری های سبک تر باشند، خودرو سبک تر خواهد بود و حتی انرژی کمتری برای به حرکت در آوردن آن نیاز است در نتیجه امکان کوچک سازی باتری ها ممکن می شود.

طبق آخرین صحبت های خودروسازان این باتری ها کمی زودتر از سال 2025 میلادی بر روی خودروها قرار خواهند گرفت که می تواند آینده صنعت خودروسازی را به کلی دگرگون کند.

زمانی که یک باتری در حال شارژ رسانی به وسیله ای همچون موتور، گوشی موبایل و...است. آیون ها از بخش منفی یعنی آند به سمت بخش مثبت یعنی کاتود حرکت می کند. زمانی که باتری به یک شارژر وصل می شود حرکت معکوس اتفاق خواهد افتاد و باتری ها مجددا شارژ می شوند.

مطالب مرتبط

تایر هوشمند پیرلی با قابلیت اتصال به اینترنت 5G رونمایی شد

استفاده از ارتباطات بی سیم و فناوری 5G در صنعت خودرو روز به روز در حال گسترش بوده و شرکت های مختلف در تلاش هستند کاربردهای نوینی را بر اساس این قابلیت ها ترسیم کنند. کمپانی ایتالیایی پیرلی یکی از این شرکت ها به شمار می رود که اخیرا با رونمایی از تایر هوشمند با... ادامه مطلب

عملکرد تسلا مدل x و پورشه تایکان در تست تصادف یورو انکپ [تماشا کنید]

پورشه با رونمایی از تایکان به عنوان اولین محصول برقی این شرکت توانست توجه بسیار زیادی را به سمت خود جلب کند.حال مدل پایه این خودرو یعنی تایکان 4S توانسته در تست تصادف یورو انکپ 5 ستاره ایمنی را از سوی این موسسه دریافت کند. تایکان در هر دو بخش سرنشینان بزرگ سال و خردسال... ادامه مطلب

کِشنده الکتریکی Tre معرفی شد؛ محصول مشترک نیکولا موتور و ایویکو

تنها سه ماه پس از اعلام همکاری نیکولا و ایویکو، اولین محصول مشترک این دو کمپانی رونمایی شد. این کِشنده سنگین تجاری Tre نام داشته و برای بازار اروپا توسعه یافته است. برخلاف کانسپت نیکولا Tre که سال گذشته رونمایی شد، مدل تولیدی بر اساس کشنده ایویکو S-Way شکل گرفته و به لحاظ ظاهری شباهت... ادامه مطلب

تسلا سایبرتراک از شوآف تا واقعیت

چندی پیش بود که کمپانی تسلا پس از تبلیغات گسترده بالاخره از اولین پیکاپ خود رونمایی کرد. همانطور که به اطلاعتان رساندیم، این پیکاپ سایبرتراک نام دارد و طی مراسمی اختصاصی در کالیفرنیا توسط ایلان ماسک رونمایی شد.یکی از ویژگی‌هایی که ایلان ماسک در مراسم رونمایی از سایبرتراک بر آن تاکید داشت، مقاومت بسیار بالای... ادامه مطلب

هیوندای لفستای برقی رونمایی شد؛ سدانی سبز مخصوص چین

اردیبهشت ماه گذشته و در نمایشگاه خودروی پکن بود که کمپانی هیوندای از مدلی جدید برای بازار چین پرده برداری کرد. این سدان کوچک اما جذاب لفستا (Lafesta) نام داشته و در زمان رونمایی اعلام شد که با موتور بنزینی 1.6 لیتری توربو به فروش خواهد رسید.حال با گذشت تقریبا هفت ماه، هیوندای نسخه تمام... ادامه مطلب

بررسی کوتاه نسل جدید پژو 2008

داستان حضور پژو در ایران یکی از پرغصه ترین حکایت های صنعت خودروسازی جهان به شمار می رود. کراس اوور پژو 2008 قرار بود اولین گام بزرگ پسا برجامی شیر پیر فرانسوی در ایران باشد اما با بازگشت مجدد تحریم ها تمامی رشته های این شرکت پنبه شد اما این مسئله باعث نشده تا کار... ادامه مطلب

نظرات ۱

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود
x

رمزتان را گم کرده‌اید؟