باتری خودروی برقی چگونه ساخته می‌شود؟

در پس این نام های اختصاری حقیقتی ساده نهفته است: عملکرد تمام باتری‌های خودروهای برقی یکسان است. اما تفاوتِ‌های کلیدی نیز میان آن‌ها نیز وجود دارد.

بی‌شک مهم‌ترین بخش هر خودروی برقی باتری آن است. این فناوری همچنین یکی از جدیدترین فناوری‌ها محسوب می‌شود. زیرا با اینکه ایده اولیه آن در قرن نوزدهم شکل گرفت. نخستین باتری‌های تجاری لیتیوم-یونی در سال ۱۹۹۱ توسط شرکت سونی ساخته شدند.

با وجود نام‌های پرطمطراق همگی آن‌ها باتری‌های لیتیوم-یونی هستند. به شیوه‌ای یکسان عمل می‌کنند و اجزای سازنده‌ی اولیه‌ی یکسانی دارند.

باتری‌ها در واقع از صدها سلول باتری تشکیل شده‌اند که هر کدام چند ولت برق تولید می‌کنند و برای تأمین انرژی مورد نیاز خودروی برقی در یک محفظه قرار گرفته‌اند.

هر سلول شامل دو الکترود است: یک کاتد مثبت و یک آند منفی. میان آن‌ها یک جداکننده نارسانا از جنس پلاستیک یا سرامیک و همچنین لایه نازکی از الکترولیت مایع قرار دارد.

سلول‌ها می‌توانند نازک و تخت باشند یا به شکل استوانه‌ای یا منشوری لوله شوند. اما همگی آن‌ها چهار جزء را در خود دارند.

تنها چیزی که در باتری‌های لیتیوم-یون تغییر می‌کند فرمولاسیون کاتد است. NMC مخفف نیکل-منگنز-کبالت است و LFP مخفف لیتیوم-آهن-فسفات دو نوع از رایج‌ترین باتری‌های مورد استفاده در خودروهای برقی هستند.

هر دو نام ترکیب مواد شیمیایی مورد استفاده برای ساخت کاتد را توصیف می‌کنند. آند همیشه مبتنی بر کربن است و معمولاً از گرافیت ساخته می‌شود.

صنعت باتری فرایند ترکیب مواد شیمیایی را به پختن کیک تشبیه می‌کند. اما واقعیت این است که در یک سلول باتری لیتیوم-یونی در مقایسه با کیک‌های باشکوه و پیچیده‌ی مسابقات شیرینی‌پزی از مواد اولیه کمتری استفاده می‌شود.

کاتد با مخلوط کردن مواد شیمیایی و تبدیل آن‌ها به خمیر ساخته می‌شود. این خمیر روی فویل آلومینیومی پخش و سپس خشک می‌گردد. آند کربنی نیز با استفاده از خمیر گرافیت که روی فویل مسی پخش شده تولید می‌شود. فرمول‌های مختلف ویژگی‌های متفاوتی به باتری می‌بخشند.

باتری‌های NMC می‌تواندد انرژی بیشتری برای افزایش بُرد ذخیره کنند و کبالت نیز برای چگالی توان مفید است. اما باتری‌های LFP‌ که ارزان‌تر هستند. فاقد نیکل گران قیمت یا کبالت‌‌‌‌ بحث‌برانگیز هستند و پایداری بیشتری هم دارند.

با این حال همه آنها به یک شکل کار می‌کنند. در طول شارژ یون های لیتیوم در کاتد از طریق الکترولیت و جداکننده به آند کربنی منتقل می‌شوند. هنگامی که باتری در حال استفاده و تخلیه است. یون‌ها به کاتد بر می‌گردند.

آیا باید نگران نوع فناوری شیمیایی باتری خودروی برقی‌ای باشید که قصد خرید آن را دارید؟

اگر پایداری و سازگاری با محیط زیست برایتان معیار مهمی است. باتری‌های عاری از فلزات سنگینی همچون نیکل و کبالت از نظر زیست محیطی گزینه‌های بهتری محسوب می‌شوند.

اما آنچه در عمل و به‌صورت روزمره اهمیت دارد عملکرد باتری‌خودروی برقی است نه اینکه سازنده چگونه به آنها دست یافته است.