باتری ماشین از چه چیزی ساخته شده است؟

باتری‌ های خودرو وسایل ذخیره‌ سازی انرژی هستند که انرژی خود را به شکل شیمیایی ذخیره می‌کنند. 
رایج ترین باتری سرب اسیدی پر شده است. صفحات متناوب سرب، آند، و اکسید سرب، کاتد، در حمامی از الکترولیت اسید سولفوریک یا “اسید باتری” غوطه ور می شوند. 
هر سلول 2.1 ولت دارد و باتری های خودرو از شش سلول ساخته شده اند، بنابراین باتری معمولی خودرو “12 ولت” 12.6 ولت را با SOC کامل نگه می دارد. 

انواع باتری‌های :

باتری‌های کمتر متداول AGM (حصیر شیشه‌ای جذب شده) خودرو نیز از شش سلول سرب اسیدی استفاده می‌کنند. نه یک الکترولیت مایع، بلکه یک الکترولیت ژلی که در تشک‌های فایبرگلاس به دام افتاده است.

باتری سرب اسیدی برای مدتی طولانی در دسترس بوده است. در واقع در سال ۱۸۶۰ اختراع شد. 
پل جانسون، مدیر اجرایی امور زیست‌ محیطی در KBI Recycling می‌گوید:
« باتری‌های اسید سرب بازیافت‌ شده‌ترین کالای روی زمین تا به امروز هستند و هیچ باتری دیگری به اندازه باتری سرب اسید قابل استفاده مجدد نیست .» 
آنها بسیار سنگین هستند و بزرگ هستند و تکنولوژی قدیمی هستند. 
اما آنها همچنان به عنوان منبع تغذیه استاندارد در 98.8٪ از تمام خودرو هایی که هر سال ساخته می شوند، عرضه می شوند.

خودرو های هیبریدی و الکتریکی :

با معرفی خودرو های هیبریدی و الکتریکی، باتری خودرو ها در حال تغییر هستند. باتری های خودرو های هیبریدی و الکتریکی هیچ شباهتی به باتری های 12 ولتی ندارند و احتمالاً حتی توسط راننده معمولی یا DIYer قابل مشاهده یا دسترسی نیستند. 

آن های با ولتاژ بالای 300 ولت می توانند یک فرد محافظت نشده را بکشند. خوشبختانه این باتری ها به خوبی محافظت می شوند و به خوبی از دستان تمرین نشده پنهان می شوند.

وسایل نقلیه هیبریدی ممکن است هنوز از یک باتری کوچک 12 ولتی برای کار با سیستم های الکتریکی خودرو استفاده کنند. اما نیروی راه اندازی و کارکرد موتور توسط بسته اصلی و مبدل های ولتاژ تامین می شود. باتری های خودروهای هیبریدی معمولاً NiMH یا Li-ion (نیکل-فلز هیدرید یا لیتیوم-یون) هستند.

باتری‌های ماشین‌های الکتریکی تقریباً به طور کلی لیتیوم یون هستند، که چگالی انرژی بیشتری نسبت به NiMH دارند و از نظر فضا، وزن، و برد مهم هستند.
اما ممکن است همچنان از یک باتری کوچک 12 ولتی پونی برای وسایل الکترونیکی زمانی که وسیله نقلیه در حال کار نیست استفاده کنند. هنگام کار، مبدل های ولتاژ برق وسایل الکترونیکی خودرو را تامین می کنند و باتری 12 ولتی را شارژ می کنند.

خودروهای برقی مانند تسلا مدل اس رنو زو بی ام و i3 و غیره می توانند باتری های خود را تا 80 درصد در ایستگاه های شارژ سریع ظرف 30 دقیقه شارژ کنند.

زیبایی نحوه ساخت باتریهای وسایل نقلیه الکتریکی این است که 80 درصد قطعات قابل بازیافت هستند. بنابراین وقتی باتری شما به پایان چرخه عمر خود رسید، می توان آن را جدا کرد تا مواد اولیه برای استفاده مجدد از آنها جدا شود.

باتری ماشین دقیقا چگونه کار می کند؟

تکان برق لازم برای تامین انرژی تمام اجزای الکتریکی خودروی شما را فراهم می کند. این یک مسئولیت فنی بسیار بزرگ است. همانطور که احتمالاً متوجه شده اید، بدون آن ها، ماشین شما روشن نمی شود.

بیایید نگاهی به نحوه عملکرد آن جعبه کوچک قدرتمند بیندازیم:

یک واکنش شیمیایی ماشین شما را وارد عمل می کند. باتری شما انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی لازم برای تامین انرژی ماشین شما تبدیل می کند و ولتاژ را به استارت می رساند.

بنه تنها انرژی مورد نیاز برای راه اندازی ماشین شما را تامین می کند، بلکه ولتاژ را نیز تثبیت می کند تا موتور شما کار کند. 
باتری ماشین به همراه دینام (در وسایل نقلیه سنتی) تمام لوازم جانبی الکترونیکی مانند رادیو خودرو و چراغ های جلو را نیز تامین می کند. کمی روی باتری ماشین سوار می شود. اسمش را بگذار جعبه کوچکی که می تواند.

آیا باتری های خودروهای سنتی قابل بازیافت هستند؟

باتری‌های خودرو می توانند و باید بازیافت شوند زیرا حاوی مواد شیمیایی هستند. در صورت عدم دفع صحیح می توانند به محیط زیست آسیب بزنند.

بازیافت باتری‌های قدیمی ضایعات را کاهش می‌دهد و محصولات بالقوه خطرناکی مانند سرب را از آب‌های زیرزمینی خارج می‌کند. از آنجایی که تا 99 درصد باتری سرب اسیدی قابل بازیافت است، نیاز به استفاده از مواد اولیه و اجزای جدید را نیز کاهش می دهد.

آیا باتری خودروهای الکتریکی قابل بازیافت هستند؟

خوشبختانه، پاسخ این است که بله، باتری‌هایی که ماشین‌های الکتریکی (و هیبریدی‌ها) را نیرو می‌دهند، قابل بازیافت هستند. برای چندین دهه، معدود وسایل نقلیه الکتریکی در جاده ها با باتری‌های سرب اسیدی کار می کردند. جدیدترین مدل ها با وزن سبک تر و برد طولانی تر، از باتری های لیتیوم یونی مانند لپ تاپ ها و تلفن های همراه استفاده می کنند. در هر صورت، باتری هایی که ماشین های الکتریکی را تامین می کنند، قابل بازیافت هستند.

در مورد باتری‌های اسید سرب با تکنولوژی قدیمی، 96 درصد از مواد موجود در باتری، از جمله سرب نامناسب، قابل بازیابی هستند. برای مقایسه، تنها 38 درصد از مواد موجود در بطری های شیشه ای در فرآیند بازیافت بازیافت می شوند. برخی از باتری‌های خودرو را نیز می‌توان به جای بازیافت، شارژ و دوباره استفاده کرد.

خودروهای هیبریدی در حال حاضر در جاده ها، مانند تویوتا پریوس، از باتری های نیکل-فلز هیدرید استفاده می کنند که می توانند به همان روش از بین رفته و بازیافت شوند.

تغییر کاربری باتری خودروهای الکتریکی

هنگامی که بسته‌های باتری خودروهای لیتیوم یونی برای رانندگی بسیار فرسوده به نظر می‌رسند، ممکن است تا ۷۰ درصد از عمر آن‌ها باقی بماند. 
بنابراین، قبل از اینکه به یک مرکز بازیافت برسند، گاهی اوقات این باتری‌ها با هم ترکیب می‌شوند.
برای تثبیت شبکه برق استفاده می‌شوند، به‌ویژه در کنار منابع انرژی که ممکن است کاملاً ثابت نباشند، مانند نیروی باد یا خورشید. 
باتری‌ها می‌توانند انرژی را ذخیره کنند تا جریان الکتریسیته به جای اینکه بر اساس آب و هوا جریان داشته باشد، در حالت یکنواخت باقی بماند.

سازندگانی مانند نیسان و رنو از باتری های قدیمی برای ارائه خدمات جدید استفاده می کنند. در ژاپن، نیسان باتری‌ها را برای روشن کردن چراغ‌های خیابان تغییر داد. 
رنو باتری‌هایی دارد که در پاریس از آسانسورها پشتیبانی می کنند و جنرال موتورز از مرکز داده خود در میشیگان با باتری های مستعمل شوروی ولت پشتیبانی می کند. 
باتری‌های قدیمی همچنین می توانند برای ذخیره انرژی خورشیدی و پشتیبانی از شبکه های الکتریکی سنتی مفید باشند. علاوه بر این، شرکت‌های خصوصی مانند Powervault مستقر در بریتانیا و Aceleron مستقر در استرالیا فناوری‌هایی ایجاد کرده‌اند. می‌ توانند باتری‌ها را به واحدهای ذخیره‌سازی برق خانگی، باتری دوچرخه برقی و ابزارهای دیگر تبدیل کنند. 
شرکت جنرال موتورز، BMW AG، شرکت تویوتا موتور، شرکت BYD، و چندین تامین کننده ذخیره سازی انرژی های تجدید پذیر از جمله کسانی هستند که سعی در ایجاد یک بازار پس از فروش دارند و از این طریق سود بیشتری به دست می آورند.

بازیافت باتری خودرو های مدرن هنوز جدید است

از آنجایی که خودرو های دارای باتری لیتیوم یونی به تازگی وارد بازار انبوه شده‌اند. مراکز بازیافتی که می‌توانند اجزای آن‌ها را بازیابی کنند، هنوز در مراحل ابتدایی خود هستند. هنوز کار های زیادی برای بهبود کارایی فرآیند های بازیافت باتری ما باید انجام شود.

مهمتر از آن، ما باید در نظر بگیریم که چقدر مهم است که سازندگان در وهله اول هنگام تولید خودرو های برقی، برنامه‌ های بازیافت را لحاظ کنند. 
خودرو سازان باید در نظر داشته باشند که به عنوان بخشی از فرآیند تولید، چه اتفاقی برای باتری‌ های خودرو هایی که می‌سازند می‌افتد. 
صنعت خودرو با داشتن یک طرح “از گهواره تا گور” برای باتری‌ های خودرو های برقی، می‌ تواند کار های زیادی برای بهبود محیط زیست و شاید حتی افزایش سود انجام دهد.

چرا بازیافت باتری خودرو های الکتریکی مهم است؟

اگرچه بسیاری از کشور ها باتری ها را برای بازیافت جمع آوری می کنند، اما اغلب آنها به درستی بازیافت نمی شوند. در واقع، نرخ جمع آوری در اروپا تا 96٪ در کشورهایی مانند کرواسی است. اما نرخ واقعی بازیافت در اتحادیه اروپا حدود 7 درصد است. در ایالات متحده، کمتر از 5٪ است.

دلایل زیادی وجود دارد که چرا بازیافت باتری لیتیوم یون هنوز یک روش جهانی شناخته شده نیست. قوانین دولتی نیاز به پایین نگه داشتن قیمت ها، فقدان زیرساخت ها و امکانات مناسب، و یک فقدان آگاهی ساده، همگی به نرخ های بسیار پایین بازیافت باتری خودروهای الکتریکی کمک می کنند.

تاکنون، بیشتر تلاش‌ ها برای بهبود بازیافت باتری‌ های لیتیوم یونی در تعداد نسبتاً کمی از گروه‌ های تحقیقاتی دانشگاهی متمرکز شده بود که عموماً به طور مستقل کار می‌کردند.

شرکت‌ های نوپا با توجه به حجم عظیم باتری‌ های لیتیوم یونی که به زودی از وسایل نقلیه الکتریکی قدیمی و وسایل الکترونیکی قابل حمل در همه جا حاضر می‌شوند، در حال تجاری‌ سازی فناوری جدید بازیافت باتری هستند.

قوانین در حال تغییر هستند زیرا دولت ها به طور فزاینده ای از نیاز به کنترل مواد خطرناک آگاه می شوند.

باطری های خودرو واقعا چگونه بازیافت می شوند؟

هنگامی که باتری های لیتیوم یونی به کارخانه بازیافت می رسند، دو راه برای پودر کردن آنها وجود دارد. اگر آنها کاملاً بدون شارژ باشند، به سادگی خرد می شوند تا اجزای فلزی مانند مس و فولاد به راحتی جدا شوند. با این حال، اگر باتری‌ ها هنوز ممکن است شارژ داشته باشند، در نیتروژن مایع منجمد شده و به قطعات یخ زده خرد شده‌اند. 
نیتروژن مایع به قدری سرد است که باتری ها نمی توانند واکنش نشان دهند. بنابراین کوبیدن آن بی خطر است. سپس فلزات جدا شده و برای استفاده مجدد مرتب می شوند.

با توجه به لیتیوم، استخراج آن بسیار دشوارتر است. برای تولید یک تن لیتیوم، 250 تن سنگ معدنی اسپودومن، یا 750 تن آب نمک غنی از مواد معدنی لازم است. آنجا که این فرآیند بسیار فشرده است، به ندرت انجام می شود. 
ناگفته نماند که هیچ پولی برای بازیافت لیتیوم وجود ندارد. در حال حاضر بازیافت لیتیوم 3 برابر بیشتر از استخراج آن از زمین هزینه دارد.