نسل جدید باتری های اتومبیل های برقی تا ۱۰۰۰ کیلومتر شارژ می دهند!
پیشرفت هایی در طراحی باتری های اتومبیل حاصل شده که می تواند این اتومبیل ها را بهتر با عموزاده های بنزینی خود کند.
یکی از موانع بزرگ در عدم استقبال برای استفاده از اتومبیل های برقی اضطراب خالی شدن شارژ باتری این خودرو ها می باشد که در بهترین شرایط حداکثر تا ۱۶۰ کیلوکتر با هر بار شارژ می توانند حرکت کنند! البته اگر در این زمان از وسایلی مانند چراغ ها، برف پاک کن و یا دیگر لوازم برقی استفاده نشود. و یا مسیری که در آن حرکت می کند دارای شیب نباشد! اما پیشرفت های اخیر باعث شده که موسسه فرانهوفر به نتایج جدیدی بر روی نوع جدید از باتری ها دست یابد که به راحتی می توانند وسعت حرکت اتومبیل های برقی را تا ۱۰۰۰ کیلومتر (۶۲۱ مایل) افزایش دهد.
معمولاً در اتومبیل های برقی از یک باتری استفاده نمی شود بلکه مجموعه ای از صد ها یا هزاران سلول باتری تکی هستند که در بسته های مجتمع شده و برای ارتباط بین این سلول ها از کابل ها و سیم هایی استفاده می شود که ۵۰ درصد این فضا بسته بندی را به خود اختصاص می دهند.
با همکاری شرکت های مهندسی Thyssen Krupp و IAV و موسسه فرانهوفر نوع جدیدی از باتری ها را تولید کرده اند با نام EM BATT، که با کاهش تعداد کابل و سیم های رابط بین سلول ها و استفاده از این فضا برای قرار دادن سلولو های بیشتر، باعث افزایش ظرفیت این گونه باتری ها شده اند.
سلول هایی که در EMBATT استفاده شده مشابه یک منبع انرژی الکتریکی با سلول سوختی است. سلول های سوختی از ترکیب اکسیژن با یک گاز، مانند هیدروژن یا متان، که در یک غشاء نفوذ پذیر قرار دارند، برق تولید می کنند. یکی از مولفه های کلیدی در طراحی این سلول ها استفاده از یک صفحه دو قطبی است. این صفحه که هر دو طرف سلول های اصلی را پوشش می دهد قابلیت های زیادی دارد اما هدف اصلی آن جمع کردن الکترون ها در یک سو به عنوان آند و از سوی دیگر به عنوان کاتد است.
ایده فرانهوفر در طراحی باتری های جدید این است که به جای استفاده از باتری های مجزا با اتصالات تکی، باتری هایی با صفحات مشترک تولید کنند که به جای قرار دادن سلول های باتری در کنار یکدیگر، آنها را به طور مستقیم، یکی در بالای دیگری قرار گیرند تا یک باتری یک پارچه بزرگ تولید شود که دیگر نیازی به اتصالات و کابل ها برای ارتباط بین این سلول ها نباشد. این روش نه تنها باعث ساده سازی طراحی می شود، بلکه تا حد زیادی موجب کاهش مقاومت زمان تولید الکتریسیته می شود که موجب افزایش توان باتری می شود.
در طراحی فرانهوفر، صفحات دو قطبی را به وسیله یک نوار فلزی که در هر دو طرف با سرامیک و مخلوطی از پودر نوعی پلیمر و مواد رسانای الکتریکی پوشیده شده به هم متصل شده اند. استفاده از سرامیک به عنوان یک ماده ذخیره کننده انرژی که به عنوان آند و از سوی دیگر به عنوان کاتد بسته به فرمولاسیون پوششی عمل می کند باعث شده که علاوه بر ساده سازی فرایند ساخت، باتری هایی که با این تکنولوژی شاخته می شوند دارای عمر طولانی تری باشند.
نتیجه این تحقیقات باعث می شود که در آینده خودروهای برقی که ساخته می شوند دارای باتری های بزرگتری باشند که می توانند با یک بار شارژ تا ۱۰۰۰ کیلومتر را طی کنند. قرار است از این باتری ها تا سال ۲۰۲۰ در صنایع اتومبییل سازی استفاده شود.
منبع: فرانهوفر
