تولید باتری خودرو با طول عمر و عملکرد چرخه‌ای بیشتر در جهاد دانشگاهی تهران

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما، محققان جهاد دانشگاهی تهران در قالب پروژه‌ای با عنوان «افزایش عملکرد چرخه‌ای باتری سرب اسید خودرویی نوع SLI» به دانش فنی تولید باتری سرب اسید SLI با افزایش طول عمر و عملکرد چرخه‌ای با اتکا به مهندسی فرمولاسیون و طراحی دقیق دست یافتند.

 دکتر زهرا کچوئی، عضو هیأت علمی سازمان جهاد دانشگاهی تهران و مجری این پروژه با اعلام این خبر اظهار کرد: مواد فعال صفحات باتری، بخش کلیدی فرآیند ذخیره و آزادسازی انرژی هستند. فرمولاسیون‌های نوین با استفاده از مواد پایدارکننده و ساختار‌های اصلاح‌شده، تشکیل کریستال‌های بزرگ سولفات سرب را به‌تعویق می‌اندازند و با این کار روند پیرشدن باتری را کندتر می‌کنند. این پیشرفت به‌ویژه برای خودرو‌هایی که در ترافیک یا شرایط شارژ ناقص فعالیت می‌کنند، اهمیت دارد.

وی، افزود: مهندسی فرمولاسیون، عمر باتری خودرو‌ها را دگرگون می‌کند و آینده‌ای پایدارتر زیر کاپوت خودرو‌ها به ارمغان خواهد آورد. ترکیب این پیشرفت‌ها نشان می‌دهد که باتری‌های «سربی – اسیدی» مسیر‌های زیادی برای تکامل پیش‌رو دارند.

افزایش بازده شارژ/دشارژ باتری‌های خودرویی با بهبود ساختار اکسید سرب و سرب اسفنجی

این عضو هیئت علمی سازمان جهاد دانشگاهی تهران، خاطرنشان کرد: در این پروژه با کنترل اندازه ذرات، بهبود ساختار اکسید سرب و سرب اسفنجی، و بهینه‌سازی فرمولاسیون و فرآیند‌های تولید توانسته‌اند مقاومت داخلی باتری را کاهش داده و بازده شارژ/دشارژ را افزایش دهند.

دکتر کچوئی، تصریح کرد: نتیجه این تغییرات، افزایش تعداد چرخه‌های کاری و کاهش افت عملکرد در طول زمان است. با اتکا به مهندسی فرمولاسیون و طراحی دقیق، صنعت باتری‌سازی در حال ارائه محصولاتی است که دوام بیشتر، پایداری انرژی بالاتر و هزینه نگه‌داری پایین‌تر برای مصرف‌کنندگان به ارمغان می‌آورند.

این عضو هیئت علمی سازمان جهاد دانشگاهی تهران، با اعتقاد به این‌که افزایش عملکرد چرخه‌ای باتری «سرب – اسید» خودرویی، آینده‌ای پایدارتر زیر کاپوت خودروهاست، در ادامه توضیح داد که باتری «سرب – اسید» خودرو یک دستگاه الکتروشیمیایی قابل شارژ است که برق را ذخیره و برای روشن کردن موتور خودرو، تثبیت ولتاژ و تأمین برق لوازم جانبی مانند سیستم‌های GPS، پورت‌های USB و شیشه‌های برقی استفاده می‌شود.

باتری «سرب – اسید»، قلب تپنده سیستم برق خودرو‌ها

دکتر کچوئی، با بیان این‌که در واقع باتری «سرب – اسید»، قلب تپنده سیستم برق خودرو است، اما بسیاری از رانندگان از عمر کوتاه و عملکرد نامناسب آن گلایه دارند، ادامه داد: پژوهشگران این حوزه معتقدند با اصلاح و بهینه کردن فرمولاسیون مواد شیمیایی تشکیل‌دهنده الکترود‌های باتری می‌توان عمر این قطعه حیاتی را افزایش داد و از هزینه‌های تعویض زودهنگام جلوگیری کرد.

وی، خاطرنشان کرد: بر اساس آمار، یکی از اصلی‌ترین علت‌های خرابی زودهنگام باتری، تخلیه عمیق و عدم شارژ مجدد به موقع است. رانندگی‌های کوتاه روزمره فرصت کافی برای شارژ کامل باتری توسط دینام را فراهم نمی‌کند. این موضوع به پدیده «سولفاته شدن» صفحات سربی منجر می‌شود که عملاً با تشکیل لایه‌ای از کریستال‌های سرب، ظرفیت باتری را به‌تدریج کاهش داده و در نهایت آن را از کار می‌اندازد.

دکتر کچوئی، تصریح کرد: در قرن بیست و یکم، باتری‌های سرب اسیدی حدود ۵۰ درصد بازار باتری¬های قابل شارژ را به خود اختصاص می¬دهند و با توسعه سریع صنعت خودرو، انتظار می‌رود نیاز به تولید باتری‌های SLI در آینده به رشد خود ادامه دهد. ارزش بازار باتری «سرب – اسید» خودرو در سال ۲۰۲۵ حدود ۳۱ میلیارد دلار بوده و انتظار می‌رود تا سال ۲۰۳۰ به بیش از ۴۲ میلیارد دلار برسد.

وی، افزود: با توسعه سریع فعلی باتری‌های SLI و رقابت این قبیل باتری‌ها با باتری‌های لیتیوم یون، باتری‌های سرب اسید با پیشرفت تکنولوژیکی قابل توجه و دوام چرخه‌ای بالا جایگاه ویژه‌ای در نسل جدید باتری‌ها پیدا کرده‌اند.

اهمیت زیاد باتری سرب اسید با دوام چرخه‌ای بالا در صنعت تولید باتری خودرو

مجری این پروژه پژوهشی، با بیان این‌که در دنیای امروز که پایداری انرژی و کاهش هزینه‌های نگه‌داری خودرو اهمیت بیشتری پیدا کرده، توجه صنعت باتری‌سازی به سمت افزایش طول عمر چرخه‌ای باتری‌های «سرب – اسیدی» خودرویی معطوف شده است، گفت: بنابراین، باتری سرب اسید با دوام چرخه‌ای بالا از اهمیت فزاینده‌ای در صنعت تولید باتری برخوردار است. برای افزایش عمر چرخه و افزایش کیفیت باتری‌های خودرویی، باید بر سولفاته شدن و ریزش مواد فعال الکترود مثبت آن فائق آمد. ریزش مواد فعال به کاهش جدی ظرفیت و حتی از کارافتادگی باتری سرب اسید منجر می‌شود.

این عضو هیئت علمی سازمان جهاد دانشگاهی تهران، افزود: باتری‌هایی که سال‌هاست نقش ستون اصلی برق‌رسانی خودرو‌ها را بر عهده دارند، اکنون با ارتقا‌های چشمگیر در مواد فعال، افزودنی‌های پیشرفته و طراحی داخلی، عمر طولانی‌تر و عملکرد قابل‌اعتمادتری ارائه می‌دهند.