از ذخیره انرژی تا حرکت؛ عملکرد باتری در خودروهای برقی
سوالی که برای خیلی ها ممکن است پیش بیاید این است که باتری خودرو های برقی چگونه کار می کند؟ باتری خودرو های برقی همانند یک منبع انرژی در خودرو های برقی عمل می کنند. این باتری ها برق را به موتور الکتریکی می فرستند که باعث حرکت کردن خودرو برقی می شود. وقتی که باتری در خودرو های برقی شارژ میشه ، انرژی الکتریکی به صورت یون های لیتیوم وارد باتری این خودرو ها میشه. موقعی که خودرو حرکت می کند این انرژی آزاد شده و برق تولید می شود. برق تولید شده این امکان را به خودرو برقی می دهد که چرخ های ماشین را به حرکت در آورد. این فرآیندی که نام برده شد تحت نظارت سیستمی به نام BMS که وظیفه حفظ سلامت باتری و ایمنی اون رو بر عهده داره هستش. در ادامه این مقاله قصد داریم تا بیشتر در مورد باتری خودرو های برقی بدانید و به چگونگی ساخت و کار کردن این تکنولوژی بیشتر بپردازیم.
کارکرد باتری خودرو های برقی
باتری خودرو های برقی درواقع قلب ماشین های برقی هستند که بدون آن خودرو های برقی نمی توانند کار کنند. این باتری ها که قابلیت شارژ مجدد هم دارند به خودرو برقی این قابلیت را می دهند که بی صدا و به طور مداوم کار کنند.
باتری خودرو برقی از چه چیزی ساخته شده است؟
تا اینجا در مورد اینکه باتری خودرو های برقی چه چیزی هستند و درواقع چه کارایی در ماشین های برقی دارند گفته شد ، اما بیاید کمی دقیق تر باتری خودرو های برقی را برسی کنیم و بدانیم که به طور دقیق یک باتری از چه اجزایی تشکیل شده است که باعث حرکت خودرو می شود.
- سلول باتری : کوچک ترین واحد انرژی در باتری خودرو های برقی سلول باتری است ، هر سلول باتری شامل چیز های دیگر مانند آند، کاتد، الکترولیت و جداکننده می شود.
- ماژول : ماژول بخش دیگری از اجزای تشکیل دهنده باتری است که می تواند گفت به چند سلول که به صورت موازی به یکدیگر وصل شده اند تا ولتاژ و ظرفیت بیشتری را ایجاد کنند ماژول گفته می شود.
- سیستم مدیریت باتری : سیستم مدیریت باتری را می توان قلب باتری دانست ، کار این سیستم این است که دما ، اضافه تر شارژ شدن ، ولتاژ و جریان را در باتری نظارت و حفظ کند.
- پک باتری : به چند ماژول در کنار هم که شامل خنک کننده و قاب نگهدارنده ام می شوند پک باتری در خودرو های برقی گفته می شود.
- سیستم خنک کننده : همانطور که از اسمش هم پیداست سیستم خنک کننده باتری برای این است که در شرایط آب و هوایی نا مناسب دمای باتری را حفظ کند.
عمر باتری خودرو های برقی چقدر است؟
بسته به شرایط و نوع استفاده عمر باتری خودرو برقی شما هم متفاوت خواهد بود. اما می توان گفت که عمر باتری خودرو های برقی بین 8 تا 15 سال خواهد بود. به طور معمول خودرو ساز ها عمر باتری را 8 سال یعنی معادل 160 هزار کیلومتر ارائه می دهند. بعد از مدتی استفاده از این خودرو ها باتری به مرور زمان ظرفیت سابق خود را از دست می دهد و به جای 100 درصد شما تنها 70 درصد ظرفیت رو نگهداری می کنه. اما هنوز هم کار می کنه و قابل استفاده هستش. عوامل مهم زیادی هم بر اینکه عمر باتری چقدر می تواند باشد تاثیر دارد که در ادامه به این نکات خواهیم پرداخت.
- دمای محیط : از اون جایی که دمای محیط بر میزان عمر باتری تاثیر دارد ، معمولا دمای توصیه شده بین 20 تا 25 سانتی گراد می باشد. در این دما است که عمر باتری خودرو شما بیشتر از قبل حفظ خواهد شد. شاید فکر کنید که در میزان دمای بالا فقد عمر باتری کم می شود ، اما در میزان دمای بسیار سرد هم به همین گونه است و عملکرد باتری خودرو برقی کم و یا ضعیف می شود.
- الگوی شارژ : شارژ کردن باتری خودرو تا 100 و خالی شدن آن تا صفر باعث می شود که عمر باتری کم شود و فشار زیادی به سلول های باتری وارد شود.
- نحوه رانندگی : نحوه رانندگی کردن هم یکی دیگر از عواملی است که ارتباط مستقیمی با عمر باتری دارد. رانندگی پر شتاب ، ترمز شدید ، و رانندگی پر شتاب از عواملی است که بر عمر باتری تاثیر فراوانی دارد که بهتر است انجام ندهید.
- تعداد دفعات شارژ : شارژ کردن باتری آن هم به طور Fast یا همان شارژ سریع باعث می شود که باتری داغ شود و عمر آن نیز کم شود. اگر چه این مدل شارژ کردن به خصوص در خودرو های برقی تاثیر زیادی بر سرعت شارژ باتری دارد اما در دراز مدت می تواند عمر باتری را کم کند و مشکلاتی برای آن ایجاد کند.
- سیستم مدیریت باتری BMS : همانطور که در قبل هم به آن اشاره داشتیم BMS یکی از سیستم های کنترل باتری خودرو هستش که مدیرت آن را بر عهده دارد. این سیستم به طور کلی میزان ولتاژ ، جریان ، اندازه شارژ باتری و دیگر چیز هایی که مربوط به باتری می شود را مانیتور می کند و در صورت لزوم اصلاحاتی بر روی باتری انجام می دهد ، خودرو هایی با BMS های پیشرفته تر عمر باتری خودرو را بیشتر می کنند.
- کیفیت ساخت : نوع باتری و کیفیت ساختی که باتری از آن برخوردار است هم می تواند تاثیر زیادی در دوام باتری خودرو داشته باشد که باید قبل از خرید به این نکته هم توجه داشته باشید. برندهای معتبر مثل CATL، LG Chem، Panasonic و Tesla معمولا باتری هایی استاندارد با دوام بالا تولید می کنند که برای استفاده ای طولانی مدت هم مناسب هستند.
بازیافت باتری ها
شاید فکر کنید که باتری های خودرو های برقی قابلیت اینکه بازیافت بشوند را ندارند ، اما اشتباه فکر می کنید. این باتری ها قابلیت بازیافت دارند و یکی از عوامل مهم در فناوری این خودرو ها همین امکان بازیافتشان است. علت اصلی اینکه این باتری ها بازیافت می شوند این است که مواد با ارزشی در آن به کار رفته است مانند لیتیوم، کبالت، نیکل و منگنز که جزو فلزات کم یابی هستند. در ادامه فرایندی که باتری خودرو های برقی برای بازیافت طی می کنند را به شما خواهیم گفت.
- جمع آوری و جدا سازی : باتری هایی که عمر مفیدشان تمام شده است به مراکز تخصصی باتری خودرو های برقی تحویل داده می شوند. در این مرحله باتری ها از خودرو و اجزای برقی که دارند جداسازی می شوند.
- غیرفعالسازی (Discharging) : در این مرحله باتری ها کاملا تخلیه می شوند تا در حین انجام بازیافت دچار انفجار و یا آتش سوزی نشوند.
- باز کردن و خرد کردن : در این مرحله باتری ها باز و توسط دستگاه های مخصوصی به قطعات کوچک تبدیل می شوند. این مرحله در محیط های کنترل شده و بسته انجام می شود تا از آزاد شدن گاز های شیمیایی جلوگیری کند.
- استفاده مجدد و ساخت باتری جدید : در این مرحله است که پس از انجام موارد بازیافت به ساخت مجدد باتری پرداخته می شود. فلزات بازیافتی میتونن دوباره در ساخت باتریهای نو استفاده بشن ، که هم از نظر اقتصادی به صرفه است و هم از نظر زیست محیطی پایدارتر می باشد.
سخن پایانی
در انتهای مقاله باتری خودروی برقی چگونه کار می کند باید گفت که باتری خودرو برقی قلب تپنده آن است ، که باید در مراقبت کردن از آن کوشا باشید تا دیر تر دچار خرابی شوند. همچنین باتری خودرو های برقی را می توان راهی برای دوستی با محیط زیست دانست که آسیب کمتری را هم به محیط زیست وارد می کند. سرمایه گذاری بر روی این خودرو هایی که با انرژی پاک کار می کنند کاری آینده نگرانه است که هم برای شما و هم برای طبیعت مفید و خوب است. از این که تا این لحظه همراه پارس دیجی بودید سپاس گذاریم.
سوالات متداول
باتری برق خودرو چقدر عمر می کند؟
باتری برقی خودرو های برقی معمولا چیزی حدود 8 تا 15 سال عمر خواهند کرد که بسته به نوع و کیفیت ساخت متفاوت می باشد.
آیا می توان باتری خودرو برقی را تعویض کرد؟
بله ، اما این کار هم هزینه زیادی می خواهد و هم زمان زیادی می برد. برای همین است که تولید کنندگان خودرو های برقی این خودرو های برقی را به گونه ای طراحی می کنند که تا مدت ها نیازی به تعویض خواهید داشت.
شارژ سریع به باتری آسیب میزند؟
بله ، این کار در طولانی مدت باعث می شود که باتری شما ضعیف شود و دیگر دوام و مقاومت قبل را نداشته باشد. اما در عین حال در زمان شما صرفه جویی خواهد شد.
محمد عسکری هستم . سئو کار ، کارشناس و نویسنده ی وبسایت پارس دیجی . از سال 1403 شروع به نوشتن ، تحقیق و ترجمه مطالب در حوزه ی تکنولوژی ، دیجیتال و گجت های تکنولوژی کردم و به این حوزه خیلی علاقه مند هستم.
نظرات کاربران