بطاريات السيارات الكهربائية - المشاكل الشائعة ونصائح لتجنبها

أصبحت السيارات الكهربائية الآن خيارًا بديلاً لوسيلة النقل القياسية. أدى المزيد من محطات الشحن والعلامات التجارية الشهيرة للسيارات التي تصنع السيارات الكهربائية وتقلب أسعار الوقود في جميع أنحاء العالم إلى ارتفاع المركبات الكهربائية.

تحصل السيارات العادية (ICE) على الطاقة من احتراق البنزين بينما تحصل السيارة الكهربائية على الطاقة من مجموعة من البطاريات. تتكون حزمة بطاريات السيارات الكهربائية هذه من آلاف خلايا Li-ion الفردية التي تعمل معًا. عادةً ما تكون حزم البطاريات من نوع ليثيوم أيون قوية جدًا ويمكن أن تدوم لفترة أطول قبل الحاجة إلى استبدال آخر.

لذا ، فإن السيارة ذات محرك الاحتراق الداخلي تشبه ساعة توقيت ميكانيكية ، مليئة بالأجزاء المعقدة التي تتطلب صيانة دورية. في حين أن بطارية السيارة الكهربائية تشبه ساعة رقمية غير معقدة وموثوقة ورخيصة.

تم استخدام الكهرباء في المركبات الكهربائية لتغيير التركيب الكيميائي للبطارية أثناء شحن السيارة وعندما تتحرك السيارة ، يتم عكس هذه التغييرات لإنتاج الكهرباء. على الرغم من أن السيارات الكهربائية تحتوي على أجزاء متحركة أقل من السيارات التقليدية ، مما يؤدي إلى عدد أقل من الأعطال والمشاكل الميكانيكية.

ومع ذلك ، قد تواجه مجموعة مختلفة من المشكلات المتعلقة ببطارية السيارة الكهربائية والأجزاء الأخرى. في هذه المقالة ، سنناقش بعض المشكلات الشائعة المتعلقة ببطاريات المركبات الكهربائية ونصائح لتجنب تلك المشكلات.

حول بطارية السيارة الكهربائية

تتميز بطارية السيارة الكهربائية ببطارية ليثيوم أيون . يختبر صانعوا السيارات الكهربائية ، البطاريات الجافة، ولكن أيونات الليثيوم شائعة في المركبات الكهربائية. ومع ذلك ، فإن إحدى المشكلات الشائعة في بطاريات السيارات الكهربائية هي أن الليثيوم أيون معدن نادر. لذلك ، يعد إنتاج بطاريات الليثيوم أمرًا مكلفًا للغاية ، كما أن المزيد من تعدين الليثيوم له مخاطر بيئية.

هناك بعض الإيجابيات والسلبيات التي تتعلق ببطاريات السيارات الكهربائية التي سنتعمق فيها ونتعمق في بعض الاعتبارات الأساسية لبطارية السيارات الكهربائية.

عمر بطارية السيارة الكهربائية

تعد بطاريات السيارات الكهربائية باهظة الثمن ، وبالتالي يجب على مشتري السيارة الكهربائية دائمًا مراعاة متوسط ​​عمر البطارية المتوقع. على سبيل المثال ، توفر Tesla تغطية 180،000 كيلومتر أو ضمان لمدة ثماني سنوات. لكننا رأينا أمثلة على Teslas بأكثر من 300000 كيلومتر حيث البطاريات متدهورة بالكاد. وفقًا للرئيس التنفيذي لشركة Tesla Elon Musk ، من المفترض أن تدوم بطاريات Tesla الخاصة بك من 480.000 إلى 800.000 كيلومتر ، أو 1500 دورة بطارية. هذا هو ما يقرب من 22 إلى 37 عامًا للشخص العادي. تضمن معظم الشركات المصنعة للمركبات الكهربائية عدم تدهور البطاريات بنسبة تزيد عن 30٪ وستتمتع بصحة بنسبة 70٪ خلال فترة الضمان.

سلامة بطارية السيارة الكهربائية وصيانتها

تتعرض بطارية الليثيوم أيون للسخونة الزائدة ويمكن أن تشتعل فيها النيران في بعض الأحيان. هذه المشكلة ليست شائعة كثيرًا ولكن بعض مصنعي السيارات حددوا هذه المشكلة واتخذوا بعض الاحتياطات اللازمة أثناء تصميم بطاريات السيارات الكهربائية.

قام المصنعون بإحاطة بطاريات المركبات الكهربائية داخل أغلفة محكمة الغلق واستخدموا خطوط الجهد العالي العازلة للكهرباء لإلغاء تنشيط النظام الكهربائي في حالة وقوع حادث. بالإضافة إلى ذلك ، فإن صيانة السيارات الكهربائية أبسط من صيانة السيارات التقليدية. على سبيل المثال ، هناك استخدام أكبر للأجزاء الميكانيكية في السيارات العادية ، لذا فهي تتآكل وتتلف بشكل أسرع. لهذا السبب ، تتطلب سيارتك مزيدًا من الصيانة. علاوة على ذلك ، تتمتع بطاريات السيارات الكهربائية بتغطية أطول مما يوفر الكثير من تكاليف الصيانة لأصحاب السيارات.

دورات شحن بطارية السيارة الكهربائية

تؤثر طريقة الإستخدام للشحن الكهربائي أيضًا على عمر بطارية EV. هناك ممارسة شائعة في كل مكان مفادها أن معظم مالكي السيارات لا يشحنون سياراتهم حتى نفادها تمامًا. الآن ، نظرًا لسهولة شحن السيارات الكهربائية في المنزل ، يتمتع العديد من المالكين بسهولة شحن سياراتهم.

علاوة على ذلك ، يوصي مصنعو السيارات الكهربائية بشحن بطاريات الليثيوم أيون بنسبة تصل إلى 80-85٪ وعدم تركها تستنزف تمامًا. لذا قم بإعادة الشحن بشكل مثالي قبل أن تصل إلى 10٪. يوصي المصنعون أيضًا بعدم استخدام أجهزة الشحن السريع DC بانتظام إذا كنت ترغب في إطالة عمر البطارية. ومع ذلك ، هناك كيميائية جديدة للبطاريات أصبحت شائعة تسمى LFP (فوسفات الليثيوم الحديدية). هذه لها فترات حياة أطول ويمكن شحنها بنسبة 100٪ يوميًا. هناك شيء واحد شائع ، وهو أنك تحتاج إلى تجنب الشحن السريع للتيار المستمر واستخدامه فقط عند السفر لمسافات طويلة.

أنظمة الإدارة الحرارية لبطارية السيارات الكهربائية

يساعد نظام الإدارة الحرارية لبطارية السيارة الكهربائية في الحفاظ على درجة حرارة البطارية في النطاق بين 10 درجة مئوية إلى 35 درجة مئوية عن طريق دوائر التدفئة أو التبريد. ومع ذلك ، فإن الحفاظ على البطاريات في درجة الحرارة المثلى يضمن الأداء الأعلي.

أثناء الشحن ، يمكن لمالكي السيارات الكهربائية استخدام ميزات التكييف المسبق لتسخين وتبريد بطاريتهم مما يساعد على الحفاظ على صحة البطارية وأدائها. إذا كنت ترغب في تحسين أداء سيارتك الكهربائية ، فعليك اتباع النصائح التي يمكن استخدامها في ظروف الطقس المختلفه، لتجنب تدهور صحة البطارية.

مشاكل بطارية السيارة الكهربائية

فيما يلي بعض المشاكل التي تم الإبلاغ عنها في بطارية السيارة الكهربائية. ومع ذلك ، لا يزال هذا نادر الحدوث.

فاصل البطارية ، للبطاريات التالفة

استخدام الفاصل هو إنشاء حد بين الأنود والكاثود. تكون الفواصل رقيقة وعندما تتلف ، يتلامس القطب الموجب والكاثود في بطاريات المركبات الكهربائية مع بعضهما البعض مما يتسبب في حدوث ماس كهربائي. هذه إحدى المشكلات الرئيسية في بطارية السيارة الكهربائية والتي يمكن أن تحدث بسبب الشحن الزائد.

حساسات درجة الحرارة لبطارية EV

هناك مشكلة أخرى شائعة مع بطاريات المركبات الكهربائية وهي أن عمر البطارية قد يتدهور بسبب درجات الحرارة القصوى. ستغير درجات الحرارة ، شديدة البرودة أو شديدة الحرارة ، علي توقيت التفاعل. على سبيل المثال ، تسبب البيئة الحارة رد فعل أسرع في البطارية.

لهذا السبب ، سيكون من المفيد لمالكي المركبات الكهربائية استخدام ميزة التكييف المسبق واستخدام عدد أقل من التطبيقات في درجات الحرارة المرتفعة لتجنب ارتفاع درجة حرارة البطارية. علاوة على ذلك ، تحتوي السيارات الكهربائية على أنظمة التبريد التالية التي تعزز عمر البطارية وأدائها:

• نظام تبريد الهواء
• سائل التبريد
• التغير التلقائي لدرجة حرارة البطارية
• زعانف التبريد

اختلال التوازن الكهربائي في بطارية السيارات الكهربائية

يمكن أن يتسبب الشحن والتفريغ الدوري لبطاريات المركبات الكهربائية في حدوث اختلالات كهربائية ويؤدي إلى ماس كهربائي. بشكل أساسي ، تحتوي بطاريات الليثيوم أيون على فاصل يتضرر بسبب الشحن الناقص او الزائد للمركبة الكهربائية ، وهذا يؤدي إلى حدوث ماس كهربائي أو انفجار بسبب اختلال التوازن الكهربائي.

من الصعب إعادة تدوير بطارية السيارة الكهربائية

على مر السنين ، تم تحسين تصميم وكفاءة بطاريات المركبات الكهربائية. ومع ذلك ، هناك مشكلة تتمثل في صعوبة إعادة تدوير بطاريات السيارات الكهربائية أو التخلص منها. على الرغم من أن المركبات الكهربائية تنتج انبعاثات أقل من السيارات التقليدية ، إلا أن بطارياتها تحتوي على النيكل والمنغنيز والكوبالت. كل هذه المواد تشكل خطرا على البيئة. على الرغم من صعوبة إعادة تدوير بطاريات المركبات الكهربائية ، إلا أن مصنعي السيارات يعيدون استخدامها لتشغيل الآلات الصناعية.

تتطلب البطارية ساعات شحن طويلة

البطاريات في السيارات الكهربائية أكبر حجمًا وتحتاج إلى الشحن لفترة أطول. بالنسبة للأشخاص الذين اعتادوا شحن البنزين في سيارة ICE في 5 دقائق ، يُشار إلى هذا باعتباره الاعتراض الأكثر شيوعًا. ومع ذلك ، بمجرد امتلاكك للمركبة الكهربائية ، يمكنك أن تشحن السيارة في المنزل كل ليلة حتى يتوفر لك الشحن الكامل كل صباح. بالإضافة إلى ذلك ، للرحلات الطويلة ، يمكنك شحن سيارتك في نصف ساعة باستخدام شاحن سريع.

خاتمة

يختتم هذا المقال الذي ناقشنا فيه أساسيات بطاريات السيارات الكهربائية والمشكلات الشائعة التي تحدث مع بطاريات السيارات. كما تعلم ، ينمو سوق السيارات الكهربائية بسرعة ويقوم جميع صانعي السيارات الكهربائية بتطوير تصميمات فعالة للبطاريات من شأنها أن تقلل من المشاكل في المستقبل. أيضًا ، اتبع النصائح التي ذكرناها سابقا للحفاظ على الأداء الأمثل لسيارتك الكهربائية.