مع مرور دورات الشحن، تنخفض سعة بطاريات السيارات الكهربائية، مما يؤدي بالتالي إلى انخفاض المدى وتدهور البطاريات. ومع ذلك، يبدو أن الباحثين الأوروبيين قد وجدوا طريقة لتقليل آثار الشيخوخة على البطارية بفضل طريقة جديدة لإعادة شحنها.
البطاريات ليثيوم أيون، أنت بالتأكيد تعرفهم، موجودون في كل مكان، من عندناالسيارات الكهربائيةلديناالهواتف الذكية. إنهم فعالون اليوم، ولكنتتناقص قدرتها تدريجياً خلال دورات الشحن. ربما تكون قد لاحظت ذلك بالفعل على هاتفك الذكي، وربما لم تلاحظه بعد على سيارتك الكهربائية، إلا إذا كان لديك طراز أقدم، مثلرينو زويأو الأولتسلا موديل S.
تستخدم أفضل البطاريات حاليًا أقطاب NMC532 (أي تتكون من 50% نيكل و30% منجنيز و20% كوبالت) والجرافيت. لديهم "عمر افتراضي"، أي أنهم ما زالوا يتمتعون بقدرة مُرضية (تقدر الدراسة أن هذه القدرة تبلغ 80٪)، أي ثماني سنوات في المتوسط.
لإعادة الشحن بسرعة، نقوم عمومًا بشحنها بالتيار المباشر (على عكس التيار المتردد المتوفر في منازلنا على سبيل المثال)، ولكن هل هذه حقًا هي الطريقة الأمثل على المدى الطويل؟
ضرر أقل مع الشحن الحالي النبضي
خبريذاكرمن هيلمهولتز-زينتروم برلين يجيب بالنفي. هذا التحليل الذي نشر في المجلةمواد الطاقة المتقدمة، يسلط الضوء على تأثير بروتوكول الشحن على عمر البطارية.
تم إجراء جزء من الاختبارات في جامعة ألبورج. تم شحن البطاريات إما بالطريقة الكلاسيكية أو بالتيار المباشر أو أيضًابروتوكول الشحن الحالي النبضي الجديد. كشفت التحليلات عن اختلافات واضحة بعد عدة دورات شحن: في عينات البطاريات التي تم إعادة شحنها عبر التيار المستمر، كانت واجهة الإلكتروليت الصلبة للأنود أكثر سمكًا بشكل ملحوظ، مما يضعف السعة.
ووجد الباحثون أيضًا المزيد من الشقوق في هيكل NMC532 وأقطاب الجرافيت، مما ساهم أيضًا في فقدان القدرة. في المقابل، أدى الشحن الحالي النبضي إلى واجهة إلكتروليت صلبة أنود أرق وتغييرات هيكلية أقل في مواد الإلكترود.
"يعمل الشحن الحالي النبضي على تعزيز التوزيع المتجانس لأيونات الليثيوم في الجرافيت، وبالتالي تقليل الضغط الميكانيكي وتشقق جزيئات الجرافيت. وهذا يحسن الاستقرار الهيكلي لأنود الجرافيت."، يحدد أحد الباحثين.
لا تزال عمليات إعادة الشحن سريعة ولكنها أقل تدميراً
ولكن في الواقع، ما هو؟ ما هي القيمة المضافة للمستخدم؟ إن إعادة الشحن عبر هذا البروتوكول الجديد تقلل من آثار الشيخوخة على البطاريات، أي أنها تسبب ضررًا أقل للخلايا أثناء مراحل إعادة الشحن السريعة.
وتسلط الدراسة الضوء على أن هذا يمكن""عمر البطارية المزدوج""وهذا يعني أنه يمكنهم إعادة الشحن بسرعة، مع فقدان أقل للقدرة،وتظل أعلى من 80% من طاقتها لأكثر من 15 عامًا. وهذا بلا شك سيطمئن بعض المشترين المحتملين إلى فكرة القفز إلى السيارات الكهربائية دون الحاجة إلى تغيير السيارات بانتظام بسبب البطارية والتكاليف التي يمثلها ذلك.
لأنه، تذكر، أن تغيير بطارية كاملة للسيارة الكهربائية يمكن أن يسبب حاليًا،فاتورة من خمسة أرقام.
