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

بررسی سریع مرسدس بنز EQC400؛ ویزای آلمانی برای اقامت در سرزمین خودروهای برقی

امیدوارم بنده را به خاطر این جمله کلیشه ای ببخشید اما لابد شما هم شنیده‌اید که «EQC400 مرسدس بنز جهان خودروهای الکتریکی است.» EQC400 گونه‏‎ای جدید از خودروهای تولیدی توسط کمپانی اعظم مرسدس بنز است که این خودروساز را به عرصه رقابت با امثال تسلا وارد کرده است. اجازه بدهید در ابتدای کار به سراغ آمار و... ادامه مطلب

نوآوری خورشیدی آئودی برای سقف پانورامیک خودروهای الکتریکی

اضافه کردن پنل های خورشیدی به سقف خودروهای الکتریکی ایده ی جدیدی نیست. اما وقتی قرار باشد این سقف به صورت پانورامیک ساخه شود، مساله کمی پیچیده خواهد شد. آئودی ظاهرا راهکاری برای استفاده از پنل های خورشیدی در سقف های پانورامیک پیدا کرده است. این کمپانی آلمانی در همکاری با شرکت کالیفرنیایی Alta Devices که... ادامه مطلب

مقدمه نفوذ به بازار آمریکا؛ کانسپت الکتریکی گک در دیترویت رونمایی شد

کمپانی چینی گک در نمایشگاه خودروی دیترویت از خودروی مفهومی الکتریکی خود با نام Enverge رونمایی کرد که این خودرو توجه افراد زیادی را به خود جلب کرده بود. پیش از پرداختن به این خودرو باید بگوییم که گک یک شرکت چینی است که مقر اصلی آن در شهر گوانگجو قرار دارد و به عنوان زیر... ادامه مطلب

رونمایی از کیا نیرو برقی در CES 2018؛ پاسخ کره ای ها به تسلا مدل 3

برنامه کیا برای عرضه 16 مدل برقی تا سال 2025 و تولید اولین محصول سلول سوختی در سال 2020 حالا با معرفی کانسپت برقی نیرو در CES2018 رنگ واقعیت به خود گرفته است. کیا نیرو برقی شاید در تصاویر مربوطه خودرویی نسبتا عجیب و غیر تولیدی به نظر برسد اما واقعیت این است که این مدل... ادامه مطلب

محصول خاص تویوتا برای المپیک 2020 توکیو معرفی شد

حتما می دانید که المپیک 2020 قرار است در توکیو برگزار شود. شرکت تویوتا به عنوان یکی از شرکت های بزرگ ژاپنی قصد دارد با توسعه اتومبیلی مخصوص نقشی مثبت در برگزاری هر چه بهتر این رویداد ورزشی مهم ایفا کند. این اتومبیل به اختصار APM نامیده شده و شباهت زیادی به وسایل نقلیه ای که... ادامه مطلب

تست تصادف تسلا مدل X؛ ايمن ترين SUV جهان [تماشا کنید]

به نظر مى رسد باز هم تسلا به افتخار جديد دست پيدا كرده است. در روز سه شنبه اداره ى ايمنى حمل و نقل ملى (NHTSA) مدل X را تست و ارزيابى كرد و بيشترين امتياز ممكن را به اين خودرو اعطا نمود. اين خودرو در تمام تست هاى مربوط به تكنولوژى ٥ ستاره دريافت كرد... ادامه مطلب

نظرات ۱

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود
x