کشف عامل کاهش عمر باتری خودروهای برقی

پژوهشگران با تحلیل داده‌های واقعی بیش از سه سال رانندگی، دریافته‌اند که فرسودگی سریع چند سلول می‌تواند عمر کل باتری خودروهای برقی را کاهش دهد. این پژوهش که در نشریهٔ Nature Energy منتشر شده، نشان می‌دهد اختلاف عملکرد سلول‌ها با افزایش پیمایش خودرو بیشتر می‌شود.

چرا چند سلول ضعیف مشکل‌ساز می‌شوند؟

بسته‌های باتری از سلول‌های متعددی تشکیل شده‌اند که باید هماهنگ کار کنند. بااین‌حال، در مدارهای سری، ضعیف‌ترین سلول می‌تواند ظرفیت قابل‌استفادهٔ کل مجموعه را محدود کند. تفاوت مواد اولیه، فرایند ساخت، دما و شرایط رانندگی نیز باعث می‌شود سلول‌ها با سرعت یکسانی فرسوده نشوند. گروه پژوهشی مذکور، خودروهای سواری مجهز به باتری نیکل‌ـ‌منگنزـ‌کبالت و اتوبوس‌های برقی دارای باتری لیتیوم‌ـ‌آهن‌ـ‌فسفات را بررسی کرد. برخی خودروها بیش از ۳۰۰ هزار کیلومتر پیموده بودند. نتایج نشان داد پس از حدود ۱۷۰ هزار کیلومتر، فرسودگی سریع‌تر بعضی سلول‌ها در بسیاری از بسته‌ها آشکارتر می‌شود. چه میزان از عمر باتری هدر می‌رود؟ بر اساس محاسبات پژوهشگران، فرسودگی نامتوازن سلول‌ها عمر بستهٔ باتری خودروهای سواری را ۱۷٫۷ درصد و اتوبوس‌ها را ۲۲٫۸ درصد کاهش می‌دهد. همچنین، اختلاف مقاومت داخلی سلول‌ها توان قابل‌دسترس را به‌ترتیب ۱۲٫۹ و ۱۵٫۱ درصد پایین می‌آورد. به گزارش SciTechDaily، گفتنی است هنگام رسیدن ضعیف‌ترین سلول‌ها به آستانهٔ بازنشستگی، حدود ۱۹٫۳ درصد از ظرفیت انرژی بالقوهٔ باتری خودروهای سواری و ۲۷٫۱ درصد از ظرفیت اتوبوس‌ها بلااستفاده می‌ماند. چن، از پژوهشگران این مطالعه، می‌گوید افزایش هماهنگی در ساخت سلول‌ها، بهبود مدیریت دما و سامانه‌های متعادل‌سازی پیشرفته می‌تواند عمر باتری خودروهای برقی را افزایش دهد. این یافته‌ها همچنین بر ضرورت ارزیابی سلامت تک‌تک سلول‌ها، نه صرفاً میانگین وضعیت باتری، تأکید می‌کنند