آرشیو مقالات

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.

ادامه مطلب »

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.

ادامه مطلب »

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.

ادامه مطلب »

باتریها و ذخیره سازی انرژی در کاربرد ایستگاهی

باتری‌ها به زودی به گسترده‌ترین فناوری ذخیره‌سازی انرژی در سطح جهان تبدیل خواهند شد و از افزایش سریع تولید انرژی تجدیدپذیر به عنوان فناوری منتخب برای کاربردهای SDES و BTM پشتیبانی می‌کنند. باتری‌های لیتیوم-یون، و به ویژه باتری‌های نوع LFP، به لطف هزینه کم و چرخه عمر طولانی خود، این استقرار را هدایت می‌کنند. فناوری‌های نسل بعدی مانند باتری‌های جریانی یا سدیم-یون، جایگزین فناوری‌های باتری قدیمی خواهند شد و می‌توانند در بخش‌های خاصی از بازار با باتری‌های لیتیوم-یون رقابت کنند. با این حال، باید تلاش‌هایی برای کاهش هزینه‌های سرمایه‌ای این فناوری‌ها انجام شود و فرصت‌هایی را در کاربردهای LDES ایجاد کند.

ادامه مطلب »

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.

ادامه مطلب »

تأثیر ژئوپلیتیک باتری از جنگ ایران بر شیمی باتری و زنجیره تأمین مواد کاتد: تحلیل افزایش فروش خودروهای الکتریکی در سه‌ماهه اول ۲۰۲۶

در این مقاله به مسئله تاثیر جنگ ایران بر زنجیره باتری در دنیا پرداخته شده است. جنگ ایران و مسدود شدن تنگه هرمز در سه‌ماهه اول ۲۰۲۶، صنعت باتری را با شوک ژئوپلیتیک و افزایش ۱۰۰٪ فروش EV در بازارهای نوظهور آسیا مواجه کرد. این بحران، برتری LFP بر NMC را در مناطق گرمسیری به دلیل هزینه کمتر و دوام حرارتی بالاتر تثبیت کرد، در حالی که NMC در مناطق سرد همچنان غالب ماند. اختلال در زنجیره تأمین و افزایش بیمه حمل، ضرورت تنوع شیمیایی، BMS تطبیقی، ذخیره استراتژیک ۳ ماهه مواد اولیه و سرمایه‌گذاری در بازیافت هیدرومتالورژیکی را به عنوان راهکارهای تاب‌آوری آشکار ساخت.

ادامه مطلب »
آزمایشگاه A-Lab

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. 

ادامه مطلب »

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.

ادامه مطلب »
فرآیند تولید سلول باتری

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.

ادامه مطلب »
ایمنی باتری

سطوح ایمنی باتری

در این مقاله به مسئله ایمنی باتری به عنوان اصل مهم در طراحی باتری پرداخته شده است. باتریهای لیتیوم-یون مهمترین جز در خودروهای الکتریکی هستند و ایمنی آن یکی از چالشهای مهم تولید کنندگان و کاربران است. سطوح ایمنی باتری در خودروهای الکتریکی مهمترین ملاک برای ارزیابی در این حوزه در نظر گرفته می شود. 

ادامه مطلب »