جوهر المركبات الكهربائية: تصميم وتصنيع بطارية ليثيوم أيون

نظرًا للطلب المتزايد على الاستدامة البيئية وتقليل انبعاثات الكربون، أصبحت السيارات الكهربائية (EVs) احتمالًا رئيسيًا في صناعة السيارات. ومن بين التقنيات الرئيسية وراء هذا التحول هو بطارية ليثيوم أيون.

طريقة
بطارية ليثيوم أيون هي خلايا قابلة لإعادة الشحن تقوم بتخزين الطاقة كيميائيًا عن طريق نقل أيونات الليثيوم ذهابًا وإيابًا بين قطبين كهربائيين بشحنات كهربائية مختلفة. عند الشحن، تنتقل أيونات الليثيوم من الأقطاب الكهربائية الموجبة إلى السالبة؛ أنها تتدفق في الاتجاه المعاكس عند التفريغ. وهذا التحويل عالي الكفاءة يجعلها مثالية للاستخدام في السيارات الكهربائية.

تصميم بطارية ليثيوم أيون للسيارات الكهربائية
إنهم يصممون بطاريات ليثيوم أيون لتطبيقات السيارات الكهربائية. يمكن تغيير تركيبات الإلكتروليت جنبًا إلى جنب مع مواد الإلكترود لتحسين كثافة الطاقة. وفي الوقت نفسه، يجب على الباحثين أيضًا أن يبذلوا قصارى جهدهم للتوصل إلى مواد جديدة من شأنها أن تكون بمثابة أقطاب كهربائية ذات قدرة أعلى. بالإضافة إلى ذلك، يحتاج نظام إدارة البطارية (BMS) أو نظام إدارة البطارية أيضًا إلى الاهتمام لأنه يلعب دورًا مهمًا في ضمان السلامة من خلال المراقبة المستمرة لظروف الخلية أثناء دورات الشحن/التفريغ مما يساعد على منع حالات الجهد الزائد وانخفاض الجهد من بين أمور أخرى وبالتالي إطالة العمر التشغيلي لهذه البطاريات.

عملية التصنيع
تتكون عملية تصنيع بطارية ليثيوم أيون من عدة خطوات معقدة. أولاً، ينبغي إعداد المواد الفعالة بشكل صحيح؛ ومن ثم يتم عمل الطلاءات الملاطية على المجمعات الحالية متبوعة بالتجفيف والضغط معًا لإنشاء صفائح القطب الكهربائي. تتضمن المرحلة الأخرى تجميع هذه الوحدات مع الفواصل والإلكتروليتات في خلايا البطارية قبل تعبئتها وفقًا لذلك، وأخيرًا يتم تنشيط هذه الوحدات كهروكيميائيًا حتى يتم الوصول إلى مستوى الأداء المطلوب.

في ملخص
تعتبر بطارية الليثيوم أيون قلب السيارات الكهربائية بالكامل لأنه بدونها لن يكون هناك تحول كبير نحو الكهرباء الكاملة في صناعة السيارات في جميع أنحاء العالم.