مرگ ناگهانی باتری؛ نقطه زانو
سه نوع روند پیری برای باتریها متصور هستند حالت ایده ال خطی، حالت غیر خطی زیرین که مربوط به واکنشهای غیر قابل اجتناب باتری در ابتدای مصرف است و حالت غیرخطی فوقانی که ناشی از عوامل واکنشی پیش بینی نشده است. در این مقاله به نوع سوم، موسوم به زانو (Knee) می پردازیم. نقطه زانو به تغییر ناگهانی در شیب منحنی چرخه سلولی گفته می شود و افت شدید ظرفیت از این نقطه آغاز می شود. از دیگر اسامی آن شکست واژگونی، پیری غیرخطی، مرگ ناگهانی، تخریب مرحله دوم، تخریب دو فازی، غوطهوری ظرفیت و افت می باشد. شش مکانیسم که میتوانند "نقطه زانو" را ایجاد کنند شامل آبکاری لیتیوم، اشباع الکترود، افزایش مقاومت، تخلیه الکترولیت، هدایت محدود به نفوذ و تغییر شکل مکانیکی می باشد. هر کدام از این پدیده ها از سه مسیر حالت داخلی موسوم به حالت گلوله برفی، مخفی و آستانه شکل می گیرند. این مسیرهای حالت داخلی واکنش متاثر از خصوصیات باتری است به این معنا که در اثر مولفه های درونی واکنش¬های ناخواسته ای سرعت می گیرند و منجر به یکی از انواع زانو می شوند.
پاسپورت باتری
مفهوم پاسپورت باتری (پاسپورت باتری) بهعنوان یک هویت دیجیتال برای هر باتری شکل گرفته است. این سامانه، اطلاعات فنی، زیستمحیطی و عملیاتی باتری را از مرحله استخراج مواد اولیه تا پایان عمر مفید آن ثبت و مدیریت میکند.
فرار حرارتی در باتریهای لیتیوم یونی؛ چالش اصلی ایمنی در خودروهای برقی و سامانههای ذخیرهسازی انرژی
فرار حرارتی (Thermal Runaway) یکی از مهمترین ریسکهای ایمنی در باتریهای لیتیوم یونی است. در این مقاله مکانیزمهای ایجاد فرار حرارتی، انتشار آن در ماژول و پک باتری، نقش شیمی سلول، سیستم مدیریت باتری، موانع حرارتی و فناوریهای نوین مهار آتشسوزی بررسی میشود.
الکترولیت جامد هالیدی، تحولی نو در باتریهای حالت جامد
الکترولیتهای جامد به عنوان کلید تحقق دستیابی به باتریهایی با چگالی انرژی بالا و ایمنی مطلق شناخته میشوند. جایگزینی الکترولیتهای مایع آلی با جامدات غیرقابل اشتعال، خطر آتشسوزی و فرار حرارتی را برطرف میکند و استفاده از آند فلز لیتیوم را ممکن میسازد . الکترولیت جامد هالیدی دسته ای از الکترولیتهای حالت جامد با رسانایی یونی بالا و پنجره الکتروشیمیایی وسیع هستند که الکترولیتهای جامد گوگرد و اکسیدی نیز پیشی گرفته است. البته به خاطر چالش هزینه همچنان تا صنعتی شدن راه درازی دارند.
اثر بسته شدن تنگه هرمز بر هزینه باتری و خودروهای برقی
پیامدهای بسته شدن مؤثر تنگه هرمز بسیار فراتر از مجموعه کالاهای انرژی است که معمولاً با خلیج فارس مرت...
هوش مصنوعی در خدمت توسعه باتریها
هوش مصنوعی و یادگیری ماشین در حال تبدیل شدن به ابزارهای کلیدی در تحقیق و توسعه باتری هستند. این فناوریها میتوانند زمان کشف مواد جدید را از دههها به چند روز کاهش دهند، هزینهها را کم کنند و مسیر طراحی نسل آینده باتریها را هموار سازند. آیندهای که در آن باتریها ایمنتر، کارآمدتر و پایدارتر خواهند بود، بهطور مستقیم با توانایی ما در بهرهگیری از هوش مصنوعی گره خورده است.
نقش شبیهسازی و ابزارهای دیجیتال در طراحی نسل جدید پکهای باتری
طراحی پک باتری در دهه اخیر از یک فعالیت مهندسی ساده به یک حوزه چندرشتهای پیچیده تبدیل شده است. رشد سریع وسایل نقلیه برقی، سامانههای ذخیرهسازی انرژی، تجهیزات قابل حمل و زیرساختهای هوشمند باعث شده است که باتریها به قلب فناوریهای نوین تبدیل شوند. در چنین شرایطی، طراحی پک باتری دیگر نمیتواند بر پایه تجربه یا روشهای سنتی انجام شود. رفتار الکتریکی، حرارتی و مکانیکی باتریها بهقدری پیچیده است که بدون ابزارهای دقیق شبیهسازی، تصمیمگیری طراحی عملاً غیرممکن میشود. این مقاله به بررسی نقش ابزارهای دیجیتال در طراحی پک باتری و معرفی چهار نرمافزار کلیدی در این حوزه میپردازد: Batemo Pack Designer، EnPower، ANSYS و COMSOL.
باتریهای دریایی: نیروی محرک آینده کشتیرانی پایدار
باتریهای دریایی با کاهش آلایندگی، بهبود بهرهوری و پشتیبانی از کشتیرانی پایدار، به حل چالشهای کربن...
فرآیند تولید سلول باتری لیتیومی؛ چالشها
این مقاله مرور کلی از فرآیند تولید سلول باتری است. به مسائل و چالشهای پیش روی هر مرحله از تولید می پردازد. موارد گفته شده در ساخت الکترود علاوه بر صنعت نکات کاربردی را در اختیار محققان این حوزه قرار می دهد. توجه به این مسائل می تواند به بهبود عملکرد سلولها کمک شایانی کند.