ما هو نوع البطاريات الموجودة في المركبات الكهربائية وكيف تمكنها من السفر لمئات الكيلومترات بشحنة واحدة فقط ؟

أبريل 25, 2022 mahmoud mohamed لا توجد تعليقات

أصبحت المركبات الكهربائية ذات أهمية كبيرة في وقتنا الحالي والسبب الرئيسي وراء ذلك أنها لا تسبب انبعاثات كربونية.

فهي تستخدم مصدر طاقة كهربائي كبديل عن الوقود، لهذا السبب لا يوجد في السيارات الكهربائية محركات احتراق

وهذا ما يجعلها غير مسببة للانبعاثات الضارة.

ما هو نوع البطاريات المستخدمة في المركبات الكهربائية ؟

بدايةً من المهم معرفة أنه من المستحيل اسخدام بطاريات الرصاص الحمضية في المركبات الكهربائية لأن قدرتها منخفضة.

يتم استخدام بطاريات الليثيوم أيون في السيارات الكهربائية، وتُستخدم أيضاً في معظم الأجهزة الإلكترونية، كالهواتف المحمولة والحواسيب.

تتمتع بطاريات الليثيوم أيون بنسبة عالية من تخزين الطاقة مقارنةً بوزنها وهي ذات كفاءة عالية.

هذا يعني أن بطاريات الليثيوم أيون يمكنها أن تخزين الكثير من الطاقة بالنسبة إلى وزنها

وهذا مهم جداً بالنسبة للسيارات الكهربائية حيث أن السيارات الأخف وزناً يمكنها السير لمسافات أكبر بالشحنة الواحدة.

تتميز بطاريات الليثيوم أيون بمعدل تفريغ ذاتي منخفض، وهذا يعني أنها تحتفظ شحنها الكامل لفترة أطول من البطاريات الأخرى.

علاوةً على ذلك، معظم أجزاء بطاريات الليثيوم أيون قابلة لإعادة التدوير ما يجعلها صديقة للبيئة.

تتكون كل خلية في بطارية الليثيوم من ثلاثة أجزاء وهي قطب موجب (متصل بالطرف الموجب) وقطب سالب (متصل بالطرف السالب) والإلكتروليت في المركز.

يكون عادةً القطب الموجب مصنوع من أوكسيد كوبالت الليثيوم (LiCoO2) وفي البطاريات الحديثة يكومن مصنوع من فوسفات حديد الليثيوم (LiFePo4).

والقطب السالب يصنع عادةً من الكربون (الغرافيت)، أما الإلكتروليت فهو يختلف بحسب نوع البطارية.

تتحرك أيونات الليثيوم عبر الإلكتروليت من القطب الموجب إلى القطب السالب أثناء الشحن وتتدفق الإلكترونات من القطب الموجب إلى القطب السالب

في القطب السالب تتحد الإلكترونات والأيونات ليترسب الليثيوم، وتصبح البطارية مشحونة بالكامل وجاهزة للاستخدام عندما لا يكون هناك حركة للأيونات.

أثناء التفريغ، تتدفق الأيونات عائدة من القطب السالب إلى القطب الموجب عبر الإلكتروليت.

عند عودة جميع الأيونات إلى مواقعها الأصلية، يكون قد تم تفريغ شحن البطارية تماماً ويجب إعادة شحنها.

تُعد بطاريات الليثيوم أيون أكثر تحملاً من بطاريات النيكل والكادميوم مع مرور الزمن ولا تعاني من مشاكل في الشحن

مثل التي تحدث في بطاريات النيكل والكادميوم حتى لو تم تفريغها بالكامل

تمهد كثافة الطاقة العالية للبطارية الطريق لقدرات أكبر في المستقبل.
عندما تكون البطارية جديدة ليست هناك حاجة لتجهيزها لفترة طويلة، كل ما هو مطلوب هو شحنها مرة واحدة.
التفريغ الذاتي لها أقل كثير من التفريغ الحاصل في بطاريات النيكل.
صيانتها منخفضة.

مع الميزات الكثيرة التي تتمتع بها بطاريات الليثيوم أيون إلا أنها تحتوي على عيوب، في ما يلي نذكرها:

للحفاظ على الجهد والتيار ضمن حدود آمنة، يلزم وجود دارة حماية.
إذا لم يتم تخزين البطارية في مكان بارد فسوف تتقادم بنسبة شحن تصل إلى 40%.
قيود النقل.
تكلفة تصنيعها أعلى بحوالي 40٪ من بطاريات النيكل والكادميوم..
يتم تطوير المعادن والمواد الكيميائية باستمرار، لذا فإن تكنولوجيا بطارية الليثيوم لا تزال بتطور.