بلاگ نوین ریپورت

ماشینهایی با پایه موتور برقی انواع متنوعی دارد شامل ماشینهای هیبریدی HEV، پلاگینPHEV، باتری BEV و وسایل نقلیه پیل سوختیFCEV می باشند. تمام آنها در داشتن موتور برقی و پک باتری مشابه هستند. نوع FCEV که از سوخت هیدورژنی برای تولید الکتریسیته بهره می¬برد. دو مدل PHEV و HEV دارای سوخت بنزینی و موتور احتراقی نیز هستند، البته در نوع PHEV مخزن بنزین کوچکتر است و بیشتر تامین انرژی خودرو از برق باتری و شارژ باتریها از منبع خارجی انجام می شود، اما در نمونه هیبریدی باتریهای توسط دینام موتور احتراقی خودرو تامین می شود. در نمونه BEV تمام نیروی خودرو از برق باتریها صورت می پذیرد و شارژ باتریها از منبع خارجی است.

باتری‌های قابل شارژ بدلیل استفاده مکرر در اثر اصطحلاک ناشی از تنش‌های حرارتی، مکانیکی، مشخصات شارژ و تخلیه دچار آسیب فیزیکی و عملکردی در سطح الکتروشیمیایی می‌شوند. وجود یک عیب کریستالی یا ترک در ساختار باتری می‌تواند حوادث سوختگی، آتش سوزی و ... را به همراه داشته باشد بنابراین ترمیم این عیوب با مواد خودترمیم که به صورت هوشمند (یعنی در مواقع ضروری) عمل کنند، در جهت کاهش بازیافت و افزایش عمر محصول نیاز است. مواد هوشمند در علوم مختلف کاربردها و تعاریف مختلفی دارند، در اینجا گاها حساسیت به یک تریگر محیطی نیز یک سطح از هوشمندی بشمار می‌آید. در نتیجه، مواد حساس به گرما، تنش و ... برای برون‌ریزی یا رهایش مواد خودترمیم مورد توجه هستند. در این گزارش، در ابتدا سعی می‌شود مفاهیم هوشمندی به طور خلاصه بیان شود و هوشمندی در طراحی مواد در سطح چندعاملی بودن، خودترمیمی و ایمنی بیان شود. بدلیل نقش مهم سطح در باتری، به اصلاح سطح نیز اشاره شده است.

نمایشگاه خودروی پاریس، به عنوان یکی از معدود نمایشگاه‌های بزرگ خودرویی باقیمانده، ظاهر خوبی در زیر سطح صنعت خودرو ارائه می‌کند و پویایی چشمگیر بازار را نشان می‌دهد.

با افزایش تقاضا برای راه حل های انرژی تجدیدپذیر، صنعت باتری در حال تجربه یک تغییر شدید است. طبق آمار S&P Global Commodity Insights انتظار می رود فروش خودروهای الکتریکی (EV) از سال 2023 تا 2027 دو برابر شود و به 31.6 میلیون دستگاه برسد و با توجه به کمبود کبالت و لیتیوم تا سال 2027 لذا نوآوری در حوزه باتری برای تامین منابع و بهبود فرایندها اهمیت زیادی پیدا کرده است. تقاضای فزاینده¬ای برای باتری ها نیاز به فرآیندهای تولید پایدارتر را به وجود می آورد. طبق پیش¬بینی تا سال 2030 ظرفیت تولید به بیش از 5 تراوات ساعت (TWh) در سال در سطح جهان نیاز خواهد بود. بنابراین، تولیدکنندگان باتری تحت فشار شدیدی برای افزایش مقیاس سریع و پایدار، بدون به خطر انداختن کیفیت و ایمنی محصول هستند.

برای اطمینان از استفاده ایمن و کارآمد از باتری‌های لیتیوم-یون خودروهای الکتریکی، طراحی یک BTMS موثر، بسیار مهم است. در حال حاضر، BTMS شامل دو استراتژی اصلی ۱) گرمایش با دمای پایین و ۲) سرمایش در دمای بالا را در خودروهای الکتریکی دنبال می کنند. گرمایش با دمای پایین برای باتری‌های لیتیوم-یون، از طریق دو روش دنبال می شود؛ در روش اول مستلزم گرمایش خارجی است که در آن یک محیط انتقال حرارت (شامل هوا، مایع یا مواد تغییر فاز) در ابتدا گرم شده و سپس برای افزایش دمای خود باتری مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ اما برعکس، در روش دوم از طریق خود گرمایی باتری گرم می شود به این صورت که در آن گرمای اهمی تولید شده توسط باتری لیتیوم-یون برای بالا بردن دمای داخلی آن بکار گرفته می شود. فناوری‌های رایج مدیریت حرارتی، صرف نظر از تمرکزشان بر گرمایش در دمای پایین یا سرمایش در دمای بالا، با چالش‌ هزینه بالای خرید و نگهداری روبرو هستند. علاوه بر این، این استراتژی ها به نیروی خود باتری‌ متکی هستند، که منجر به دشارژ باتری و کاهش برد رانندگی خودروهای الکتریکی می‌شود. در مقابل، فناوری مدیریت حرارتی مبتنی بر PCM به دلیل اجتناب از استفاده لوازم جانبی اضافی و عدم مصرف انرژی باتری، توجه روزافزونی را به خود جلب کرده است. در طول فرآیند تغییر فاز، PCM می تواند مقدار قابل توجهی از گرمای نهان را جذب یا آزاد کند در حالی که دما و حجم آن در طی تغییر فاز تقریبا ثابت باقی مانده و امکان کنترل دما را در یک محدوده مشخصی و مدیریت حرارتی مؤثری را فراهم می آورد. کپسوله کردن انجمادی PCM مواد و پرکننده های رسانا، به تجزیه و تحلیل عمیق معیارهای انتخاب و معیارهای عملکرد مربوط به PCM در زمینه BTMS در ادامه مورد بحث قرار می گیرد.

در این بخش، قصد ما بحث در مورد بلور و ساختار مولکولی مواد کلیدی مورد استفاده در باتری یون لیتیوم است. در اینجا مواد موجود در باتری را در سه بخش مواد کاتدی، مواد آندی و الکترولیت مورد بررسی قرار می دهد.

با توجه به پیشرفت وسایل الکترونیکی قابل حمل، خودروهای الکتریکی و همچنین استفاده روز افزون از انرژی پاک، لیتیوم جایگاه ارزشمندی در جوامع امروزی پیدا کرده است.

سیستم مدیریت باتری یا همان (BMS) برای افراد مختلف معنی متفاوتی دارد، برای برخی از این سیستم‌ها، یعنی بررسی کلیدهای عملیاتی کلیدی در طول شارژ و دشارژ، مانند ولتاژ و جریان و محیط داخلی است.