باتری لیتیوم یونی یک منبع انرژی کارآمد برای وسیله نقلیه الکتریکی شما (EV) است.
این باتری نسبتبه سایر انواع باتری خودرو های الکتریکی مانند باتری های اسید سرب دارای مزایای متعددی است. علاوه بر این، می توانید از آن در خودروهای غیر الکتریکی نیز استفاده کنید.
در مورد باتری های لیتیوم یون چه چیزهایی باید بدانید ؟
باتری لیتیوم یون خودرو چیست ؟
اکثر مدل های خودروهای الکتریکی و هیبریدی امروزه از باتری های لیتیوم یونی (باتری های لیتیومی) استفاده می کنند.
این باتری ها دارای یون لیتیوم به عنوان ماده فعال شیمیایی باتری هستند – جایی که یون های موجود در سلول باتری از آند به کاتد برای تولید الکتریسیته حرکت می کنند.
اما شیمی دقیق باتری می تواند متفاوت باشد و خودروها فقط از باتری های لیتیومی با چگالی انرژی بالا استفاده می کنند. انواع باتری عبارتند از:
- لیتیوم آهن فسفات (باتری های LiFePO4)
- لیتیوم اکسید منگنز
- لیتیوم نیکل منگنز اکسید کبالت (باتری های NMC)
- اکسید آلومینیوم لیتیوم نیکل کبالت
- لیتیوم تیتانات
این باتری های لیتیوم یون دارای نسبت توان به وزن بالا، راندمان انرژی بالا، تخلیه خود کم و عملکرد خوب در دمای بالا هستند.
این ویژگی ها، فناوری باتری لیتیوم یونی را به یک جایگزین انقلابی برای باتری های خودرو های سنتی (مانند باتری‌های اسید سرب پرشده) تبدیل می کند.
برخی از باتری های لیتیومی می توانند به طور مستقیم جایگزین باتری های اسید سرب در هر وسیله نقلیه ای شوند.
بنابراین، این فناوری به کجا می رود؟
محققان همچنان به دنبال کاهش هزینه های آنها، افزایش طول عمر و جلوگیری از گرمای بیش از حد هستند . به علاوه، شرکت ها به دنبال ایجاد باتری لیتیوم سولفور برای استفاده در خودرو های الکتریکی هستند، زیرا انرژی آن متراکم است و از مواد اقتصادی ساخته شده است.
ویژگی باتری های لیتیوم یونی چیست؟
این نوع باتری به علت ویژگی‌های برتر خود از جمله وزن کمتر، انرژی ذخیره‌سازی شده بیشتر، طول عمر باتری بلندتر و کمتر بودن مشکل تخلیه خود در مقایسه با باتری‌های سنتی، بسیار محبوب است.
ویژگی‌ها و عملکرد باتری لیتیوم-یون :
نوع شیمیایی:
باتری لیتیوم-یون با استفاده از سلول‌های لیتیوم-یون که شامل یک آند لیتیم کربنات و یک کاتد اکسید فلز لیتیم است، ساخته می‌شود.
پایداری و طول عمر:
باتری لیتیوم-یون دارای عمر طولانی‌تری نسبت به باتری‌های سنتی است و معمولاً می‌تواند بیش از چند سال مورد استفاده قرار گیرد.
چگالی انرژی:
باتری لیتیوم-یون دارای چگالی انرژی بالا است، به این معنی که برای همان ظرفیت، وزن باتری کمتر است و بیشترین انرژی را در حجم کوچکتری ذخیره می‌کند.
شارژ دهی سریع:
از طریق تکنولوژی‌های پیشرفته شارژ سریع، باتری لیتیوم-یون به سرعت می‌تواند به میزان بالایی از ظرفیت خود شارژ شود.
تخلیه کم:
باتری لیتیوم-یون از افت ولتاژ (تخلیه) کمتری نسبت به باتری‌های سنتی برخوردار است، که به معنی بهترین عملکرد باتری در طول زمان استفاده می‌شود.
کارایی بالا:
با توجه به میزان انرژی‌هایی که باتری لیتیوم-یون ذخیره می‌کند و کارایی بالای آن در شارژ و تخلیه، این نوع باتری برای بسیاری از دستگاه‌ها و خودروها مناسب است.
هرچند که باتری لیتیوم-یون بسیار محبوب است، اما نیاز به مراقبت‌های خاصی دارد. استفاده از باتری‌های لیتیوم-یون در شرایط غیرعادی نظیر دمای بسیار بالا یا پایین می‌تواند به کاهش عمر و کارایی آنها منجر شود، بنابراین حفظ شرایط بهینه و مراقبت‌های لازم برای این باتری‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است.
ظرفیت باتری لیتیوم یون خودرو چقدر است ؟
ظرفیت ذخیره انرژی یک باتری ماشین الکتریکی لیتیومی به مواد باتری و عملکرد خودرو بستگی دارد. این ظرفیت بر حسب کیلووات ساعت (کیلووات ساعت) یا آمپر ساعت (Ah) اندازه گیری می شود و بر میزان مسافتی که یک خودرو می تواند با یک بار شارژ مجدد طی کند، تاثیر می گذارد.
به طور معمول، ظرفیت باتری EV می تواند بین 40 کیلووات ساعت تا 200 کیلووات ساعت باشد .
مثلا:
- شورولت بولت EV 2022 (جنرال موتورز) یک باتری 66 کیلووات ساعتی دارد و می تواند با هر بار شارژ کامل حدود 259 مایل را طی کند.
- تسلا مدل S و X یک باتری 100 کیلووات ساعتی دارند و می توانند حدود 320 تا 340 مایل را قبل از نیاز به شارژ طی کنند.
چه چیزی باعث خراب شدن باتری لیتیوم یونی خودرو می شود؟
عوامل مختلفی می توانند منجر به خراب شدن باتری خودروهای الکتریکی شوند، از جمله:
- سن : تمام باتری های خودرو با گذشت زمان شروع به کاهش می کنند. این اغلب به عنوان پیری تقویم شناخته می شود، و تخریب تدریجی است. به طور معمول، باتری های EV در ابتدا و انتهای عمر خود کاهش شدیدی را مشاهده می کنند.
- دما های شدید : دمای بالای 100 درجه فارنهایت یا کمتر از 32 درجه فارنهایت (زیر انجماد) ظرفیت باتری لیتیومی را تحت تأثیر قرار می دهد و باعث آسیب غیرقابل برگشت می شود. این به این دلیل است که گرمای شدید باعث خوردگی داخلی می شود، در حالی که سرمای شدید مقاومت داخلی را افزایش می دهد.
- شارژ سریع : شارژ سریع DC بیش از حد باعث کاهش عمر باتری EV می شود. بار سنگینی بر روی بسته باتری ایجاد می کند و فقط در صورت اجتناب ناپذیر (مانند سفرهای طولانی) باید از آن استفاده کرد.
اگر باتری قابل شارژ لیتیومی شما بیش از حد قابل قبول خراب شده است، بهتر است قبل از اینکه باتری کاملاً مرده در دسترس داشته باشید، جایگزین آن را خریداری کنید.
قیمت یک باتری لیتیومی خودرو چقدر است ؟
هزینه یک باتری لیتیوم یونی جدید بسته به برند و ظرفیت باتری خودرو می تواند متفاوت باشد.
قیمت ها در مقایسه با باتری های غیر لیتیومی بالا هستند. به گفته آژانس بین المللی انرژی، این هزینه بالا ممکن است به دلیل اختلال در زنجیره تامین و هزینه مواد اولیه باشد.
در یک یادداشت جداگانه، بسیاری از برند ها مانند تسلا و جنرال موتورز تولید خودروهای الکتریکی را تبلیغ می کنند.
بنابراین، با محبوبیت روزافزون فناوری باتری‌های لیتیوم یونی، می‌توان به شرکت‌های فناوری باتری فهرست‌شده در بازارهای سهام مانند نزدک یا داو جونز توجه کرد.
گزینه های برای بازیافت باتری لیتیومی چیست ؟
شما نمی توانید باتری خودروی خود را با بقیه زباله های خانگی خود دور بیندازید.
در عوض، می توانید:
- باتری قابل شارژ لیتیومی خود (نه باتری کاملاً مرده) را به عنوان یک سیستم ذخیره انرژی برای خانه یا ساختمان خود بچرخانید. می‌توانید از آن برای ذخیره انرژی تجدیدپذیر از پنل‌های خورشیدی استفاده کنید.
- مواد باتری را بازیافت کنید . پیش بینی می شود عملیاتبازیافت باتری های لیتیومی گسترش یابد زیرا باتری ها حاوی مواد ارزشمندی مانند لیتیوم و کبالت هستند. این مواد بازیافتی را می توان به عنوان ماده اولیه برای تولید باتری استفاده کرد.
4 پرسش متداول باتری لیتیوم یون خودرو
در اینجا پاسخ های سریعی به سوالاتی که ممکن است در مورد باتری های لیتیوم یون داشته باشید آورده شده است:
1. عمر باتری لیتیومی خودرو چقدر است؟
باتری‌های لیتیومی نسبت به سایر خودروهای هیبریدی الکتریکی یا باتری های استاندارد خودرو عمر طولانی‌تری دارند .
به طور کلی، این باتری های ماشین های الکتریکی حدود 200000 مایل یا حدود 8 تا 17 سال عمر می کنند .
در مقایسه، یک باتری سرب اسید 3 تا 5 سال دوام می آورد و یک باتری حدود 7 سال دوام می آورد.
چرا باتری لیتیومی عمر طولانی تری دارد؟
باتری‌های لیتیومی به دلیل سن، دما و عوامل دیگر سرعت کاهش ظرفیت کمتری دارند. به علاوه، خودروهای برقی امروزی از سیستم های مدیریت باتری پیشرفته برای کمک به عملکرد بهینه استفاده می کنند.
2. چگونه بفهمم که به باتری لیتیومی جدید خودرو نیاز دارم؟
در اینجا علائم هشدار دهنده خراب شدن باتری وجود دارد:
- چشمک زدن چراغ چک موتور : یک باتری ضعیف ممکن است چراغ چک موتور را فعال کند .
- قاب باتری آسیب دیده : مانند باتری های اسید سرب، اگر متوجه ترک خوردگی یا برآمدگی شدید، باید باتری را تعویض کنید.
- سن : بهتر است باتری‌های قدیمی ماشین‌های الکتریکی (که سن توصیه‌شده آنها گذشته است) تعویض شود. آنها ممکن است علائمی مانند ظرفیت باتری خالی و عملکرد ضعیف خودرو را نشان دهند.
اما برای اطمینان، می توانید هر چند سال یکبار از یک مکانیک بخواهید بسته باتری شما را بررسی کند.
3. باتری های لیتیوم یونی کجا ساخته می شوند؟
بیشتر تولید باتری های لیتیوم یونی درژاپن ، چین و کره جنوبی انجام می شود. این کشورها قابلیت بازیافت خوبی نیز دارند.
تولید کنندگان محبوب عبارتند از:
- شرکت فناوری معاصر آمپرکس (CATL)
- ال جی شیمی
- SK Innovation
- پاناسونیک
4. کدام نوع دیگر از باتری ها در خودرو های الکتریکی استفاده می شود؟
یک وسیله نقلیه الکتریکی همچنین می تواند از موارد زیر استفاده کند:
- باتری نیکل-فلز هیدرید : دارای انرژی و توان ویژه معقول است اما میزان تخلیه خود و نیازهای خنک کننده بالایی دارد.
- باتری اسید سرب : اغلب به عنوان باتری ثانویه برای تغذیه مدارهای الکتریکی استفاده می شود. قدرت بالایی دارد اما عملکرد انرژی ویژه و دمای سرد ضعیفی دارد.
- باتری حالت جامد : ایمن با چگالی انرژی بالا اما عملکرد ضعیفی در دماهای سرد دارد. این باتری (مثلاً Solid Power) معمولاً به جای یون لیتیوم دارای آند و کاتد فلزی سیلیکونی و لیتیومی است.
سخن نهایی
باتری لیتیوم یون یک منبع انرژی قابل اعتماد برای وسیله نقلیه الکتریکی شما است. و مراقبت و نگهداری صحیح می تواند عمر آن را افزایش دهد.
اما مهم است که توجه داشته باشید که باتری لیتیومی کامل نیست. باتری های لیتیوم یونی مستعد فرار حرارتی هستند که می تواند باعث گرم شدن بیش از حد یا آتش سوزی باتری شود. به علاوه، استخراج لیتیوم برای محیط زیست مضر است.
با این حال، با پیشرفت‌های آتی در فناوری باتری، امیدواریم بتوان این نقاط ضعف را دور زد – زیرا به نظر نمی‌رسد خودروهای الکتریکی به این زودی‌ها از بین بروند.
