,

آشنایی با باتری لیتیومی در حمل و نقل سبک و پاک

 

وسایل نقلیه ی برقی سبک (LEVs) که شامل انواع دوچرخه برقی ، موتور برقی و اسکوتر برقی های متنوع می شوند از یک سیستم ذخیره ساز انرژی در ساختار خود بهره می برند. انتخاب های اولیه برای سیستم های ذخیره ساز انرژی، باتری ها، خازن ها و فلایویل ها هستند؛ هرچند که باتری‌ها بهترین، ارزان ترین و متداول ترین انتخاب در این زمینه می باشند. به طور کلی و در تاریخچه ی ظهور اسکوتر برقی، به طور کلی از 3 تیپ باتری در این وسایل تفریحی یا کاربردی استفاده شده است:

الف- باتری نیکل- هیدرید فلز (Ni-MH)

ب- باتری سرب اسید (Sealed Lead Acid)

پ- باتری لیتیوم یونی (Li-ion)

در این مقاله سعی داریم تا شما را بیش تر با ماهیت یک باتری لیتیوم یونی آشنا کنیم. باتری لیتیوم یونی که در ابتدا با هدف تامین نیروی لوازم الکترونیکی سبک توسعه یافت، در طول ده سال گذشته مدام در حال تکامل بوده و با ادامه ی روند کنونی بسیاری از مدل های هیبریدی و الکتریکی آینده نظیر خودروهای برقی، انواع اسکوتر برقی، دوچرخه برقی و موتور برقی بیش از قبل از آن بهره خواهند برد. باتری های لیتیومی به لحاظ ساختاری دقیقا عین هم نیستند، زیرا در لوازم الکترونیکی سبک مثل تلفن های همراه، تبلت ها و لپ تاپ ها به منظور ذخیره سازی میزان انرژی زیاد از لیتیوم کبالت اکسید (LiCoO2) استفاده می شود که این مسئله دارای مزایا و معایبی است. کاتدهای LiCoO2 در برابر حرارتی که در حین شارژ یا استفاده ی طولانی مدت آزاد می شود، حساسیت بیشتری دارند و در صورت افزایش دمای بیش از حد ممکن است باتری منفجر شود. شاید به همین دلیل باشد که باتری های لیتیوم کبالت اکسید هنوز در خودروها مورد استفاده قرار نمی گیرند. برای لوازمی که نیاز به قدرت زیادی دارند، مثل وسایل برقی صنعتی، تجهیزات پزشکی و اتومبیل ها از باتری های لیتیوم یونی که بر اساس ساختار لیتیوم آهن فسفات (LiFePO4)، لیتیوم منگنز اکسید (LMO) و لیتیوم نیکل منگنز کبالت اکسید (NMC) شکل گرفته اند، استفاده می شود. تمامی ساختارهای یاد شده، امکان ذخیره سازی انرژی کمتری نسبت به ساختارLiCoO2  دارند، اما در مقابل دارای ایمنی و طول عمر بیشتر هستند. به همین جهت بسیاری از اتومبیل های هیبریدی و برقی مدرن انرژی خود را از باتری لیتیوم یونی NMC دریافت می کنند. البته این به معنای آن نیست که همه ی خودروسازان از باتری لیتیوم یونی در محصولات خود بهره می برند، زیرا برخی از شرکت ها ترجیح می دهند بنا به دلایلی کماکان از باتری های قدیمی تر استفاده کنند.

آن چه در این جا مورد تمرکز ما است یادآوری این نکته است که غالب اسکوتر برقی هایی که امروزه تولید، عرضه و مصرف می شوند از باتری لیتیومی در ساختارخود بهره مندند؛ چون یک باتری لیتیومی به طور خلاصه امکانات بی نظیری از قبیل وزن کم، ماندگاری و دوام بیش تر، شارژ شدن سریع تر و نگهداشت مناسب انرژی را برای کاربر فراهم می کند و از همه مهم تر دارای تکنولوژی روز و در دسترس است؛ به این معنی که پراکندگی مناسبی در بازار دارد و احتمالا بعید به نظر می رسد که مجبور باشید مدت زیادی را برای پیدا کردن سلول های آن صرف کنید. هم چنین باید دقت داشته باشید که تکنولوژی ساخت و فراوری یک باتری لیتیومی با چند کیفیت مختلف در کشورهای تولید کننده پرداخته و عرضه می شود که این کیفیت طبیعتا بر عمر و کارآیی یک باتری لیتیوم یونی تاثیر مستقیم و فراوانی دارد. به غیر از کیفیت و درجه بندی کیفی، مسئله ی کمیت نیز در این بین و به خصوص در چند سال اخیر زیاد به چشم می خورد. برای مثال، کم نیستند موتور برقی هایی که قرار بوده در قلب خود از یک باتری لیتومی 90 سلولی بهره مند باشند، اما پس از یک باز و بست ساده توسط یک متخصص الکترونیک معلوم شده که باتری یاد شده تنها 60 سلول دارد یا اگر هم 90 سلولی است، تعداد زیادی از سلول های آن را گچ، خاک، شن و غیره فرا گرفته است. به همین دلیل حالا که تا حدود مناسبی با تکنولوژی، ماهیت و بازار یک باتری لیتیومی آشنا شدید،  می توان با دید بهتری در زمان تصمیم گیری و خرید هرگونه وسیله ی نقلیه ی برقی که از چنین باتری ای بهره مند است عمل نمود.

اما دو سوال در اینجا باقی می ماند و آن هم این که وضعیت و قیمت باتری لیتیومی در محصولات تولید داخل به چه صورت بوده و از کجا تفاوت بین یک باتری اصل با موارد مشابه تقلبی را تشخیص دهیم. آن چه در این جا ما به شما پاسخ می دهیم این است که کارخانه ها، تولیدی ها و کارگاه های ساخت و مونتاژ موتور برقی در حال حاضر غالبا از باتری های اسیدی به عنوان سیستم ذخیره ساز انرژی استفاده می کنند که علت آن را می توان بیش تر به دلیل کهنه بودن تکنولوژی خط تولیدها ( و نه نبود علم و فناوری) و ارزان بودن دانست. درست است که باتری های اسیدی نسل آخر که اکنون در موتور برقی ها به کار می رود نسبت به مدل های قدیمی تر خود عملکرد و عمر بهتری دارد، اما وزن سنگین آن، فقدان قابلیت حمل آسان باتری و عمر و تکنولوژی کوتاه تر آن نسبت به باتری های لیتیومی مواردی هستند که به شدت جای کار دارند. البته جدیدا برخی کمپانی های داخلی نیز در موتور برقی های خود از باتری لیتیومی استفاده کرده اند. این مطلب در مورد دوچرخه برقی های معدود موجود در بازار صادق نیست و به طور معمول در یک دوچرخه برقی شاهد باتری لیتیومی هستیم.

در پاسخ به سوال دوم مطرح شده در پاراگراف قبلی نیز باید این گونه بیان کرد که فقط و فقط و فقط یک گارانتی معتبر بر روی باتری است که به کاربر توان تشخیص راحت تر و انتخاب بهینه تر محصول را می دهد؛ چرا که برای کاربران در زمان خرید این مسئله مقدور نیست که پک باتری را باز کرده و از اصالت سلول هایی که بعضا با برچسب های دروغین برند های معتبر باتری سازی مثل سامسونگ، ال جی یا پاناسونیک نیز آراسته شده اند، اطمینان حاصل کنند. در زمان بارگذاری این مطلب، تکنولوژی های جدید تری از باتری ها در حال ساخت و تست هستند و در کشورهای پیشرفته مدل های جدید تر و قدرتمند تری از باتری لیتیومی نیز ساخته شده است که باید امیدوار بود در سال های آتی و با گسترش وسایل نقلیه ی برقی در داخل کشور نیز شاهد استفاده از آن ها بر روی محصولات باشیم.

امیرمحمد گودرزی کارشناس ارشد راه و ترابری

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

− 1 = 1