أهم المعلومات عن بطارية السيارات الكهربائية ونصائح المحافظة عليها

بطارية السيارات الكهربائية تعد عنصر مهمًا؛ لإمداد قطاع النقل بالطاقة النظيفة والعمل على حماية البيئة من الانبعاثات الكربونية الضارة؛ وذلك لأنها تساعد على دعم التحول بعيدًا عن مركبات الاحتراق الداخلي مما يعمل على خفض الانبعاثات والوصول إلى الحياد الكربوني بحلول منتصف هذا القرن. وسنقدم لك في هذا المقال كل ما يخص البطارية السيارة الكهربائية اقرا معنا.

صناعة بطارية السيارات الكهربائية

تصنع بطارية السيارات الكهربائية من خليط من المواد المعدنية مثل “الألومنيوم، النحاس، الحديد”، وتصنع أيضًا من بعض من المعادن الثمينة مثل “الكوبالت، النيكل، المنجنيز، الجرافيت، الليثيوم”. يتم استخراج تلك المعادن من الأرض بطرق مكلفة، مما يجعل شراء السيارات الكهربائية أكثر ثمنًا من سيارات الاحتراق، لذلك تعتبر البطارية المكون الأكثر تكلفة في السيارة الكهربائية.

أنواع بطارية السيارات الكهربائية 

تتوافر أنواع كثيرة من بطارية السيارات الكهربائية يختلف كل نوع في المسافة التي تسيرها السيارة عند الشحن، وسنذكر فيما يلي أفضل أنواع بطاريات السيارات الكهربائية ومواصفاتها كالتالي:

• بطارية النيكل Ni_MH: وهي من البطاريات التي تستخدم في السيارات الهجينة (سيارات الهايبرد) وتعرف باسم” بطاريات هايبرد معدن النيكل” وتتميز بأنها ذات عمر طويل، إلا أنi ها بها عيب وهي إن معدل التفريغ الذاتي أعلى من غيرها من البطاريات، تكلفة تلك البطارية أعلى عن غيرها، وتقوم بإنتاج الحرارة عندما تتعرض إلى درجات الحرارة العالية.
• بطارية الليثيوم أيون Li_ion : وتعتبر من أفضل أنواع بطارية السيارات الكهربائية، فهي عبارة عن خلايا من أيونات الليثيوم التي تسير من القطب السالب إلى القطب الموجب عبر المحلول الكهربي خلال التفريغ، وتقوم الأيونات بالعودة إلى القطب السالب عند الشحن مرة أخرى، تتميز البطارية بأنها تعمل بكفاءة حتى في درجات الحرارة المرتفعة وأنها ذات تفريغ ذاتي منخفض، لكنها من الممكن أن تشكل خطرًا إن تلفت أو تم شحنها بطريقة خاطئة لأنها تحتوي على المحلول الكهربي القابل للاشتعال لذلك يجب توخي الحذر.
• البطارية الصلبة solid_state battery: تعتبر بأنها من أنواع البطاريات الحديثة المتميزة بالحفاظ على الشحن لمدة طويلة كمhل أنها تتميز بالشحن السريع، تعتمد تلك البطارية على الأقطاب الصلبة، كما أن الوسط الناقل من النوع الصلب والذي يتكون من “السيراميك والبوليمرات الصلبة” والذي يكون بديلا عن ذاك المحلول المتواجد في بطاريات الليثيوم أيون.

وزن بطاريات السيارات الكهربائية 

يصل وزن بطارية السيارات الكهربائية إلى أكثر من 140 كغ وذلك لاحتوائها على 11 كغ من الليثيوم، وحوالي 40 كغ نحاس، و11 كغ من معدن الكوبالت، و11 كغ من معدن النيكل والمنجنيز، بالإضافة إلى 54 كغ من معدن الجرافيت، وذلك أيضًا حسب وزن السيارة والسرعة والمسافة التي تقطعها.

سعة بطارية السيارة الكهربائية 

سعة بطارية السيارة الكهربائية التي تساعدك على القيادة لمدة طويلة قبل أن ينفذ شحن البطارية، لذلك يجب اختيار البطارية فوق 40 كيلو بايت / الساعة وذلك لنطاق رحلة ذهابًا وإيابًا من 300 إلى 320 كيلومتر، لكن معظم منتجين المعدات الأصلية يحددون قيمة أكبر من التي تكون بنسبة 40 % إلى 60% وأكثر.

تطوير بطاريات السيارات الكهربائية 

• شهدت بطارية السيارات الكهربائية تطورًا ضخمًا على مر العصور، بداية من النماذج الأولية للسيارات الكهربائية التي اخترعها الأسكتلندي ربورت أندرسون مابين الاعوام 1832_1839 وكان ذلك عن طريق استخدام البطاريات البدائية، كان يتم تشغيل العربة بواسطة خلايا طاقة أولية غير قابلة لإعادة للشحن.
• بعد عدة سنوات ظهرت البطاريات الأكثر تطورًا التي بها ميزة إعادة الشحن، والتي اخترعها الفيزيائي الفرنسي جاستون بلانت وذلك عام 1865، وما زال هذا النوع من البطاريات متاحًا في وقتنا الحالي، حيث إن جميع السيارات الكهربائية بدايةً من “رينو زوي” إلى تسلا 
• في عام 1859 نجح المخترع الأمريكي الذي يُدعى ويليام موريسون في إنشاء أول سيارة كهربائية دخلت في سلسلة الإنتاج في ولاية آيوا في أمريكا، وقام بالتعاقد مع شركة أمريكية للترويج لنموذجه وصناعته، وقام بتطوير محرك السيارة الكهربائية لكن البطارية استغرقت حوالي 10 ساعات لإعادة الشحن، وكانت تسافر حوالي 22 كيلومتر في الساعة، وعُرِف عن موريسون أنه كان مهمًا بالبطاريات أكثر من اهتمامه بالتنقل.
• ظهرت بطاريات الرصاص الثقيلة في السيارة الكهربائية والتي صممها المهندس الميكانيكي هنري جي موريس، والكيميائي بيدرو جي سالوم في ولاية فيلادلفيا الأمريكية، وكان لديهما خلفية حول عربات الترام التي تعمل بالبطاريات، فقد تعاونا لصنع سيارة تعمل بالبطارية وتم تسجيل براءة اختراعهم عام 1894، وكانت تلك المركبة بطيئة وثقيلة وغير عملية، وكانت بإطارات فولاذية لدعم الوزن الهائل والبالغ 1600 رطل لبطارية الرصاص الضخمة. 
• في عام 1947، كان البنزين مكلفًا في اليابان مما دفع الحكومة على إنتاج السيارات الكهربائية، كانت السيارة في ذلك الحين تعمل حوالي 20 ميل في الساعة وبمدى يصل إلى 40 ميل على بطاريات الرصاص الحمضية 
• في عام 1966 استعملت شركة ((جنرال موتورز الأمريكية)) الزنك والفضة في بطارية السيارات الكهربائية، وذلك لتغذية 8 محرك تحريضي بقوة 115 حصان فكانت السرعة القصوى 80 ميل في الساعة وكانت تتراوح ما بين 40 إلى 80 ميل وكانت تنجو فقط من 100 دورة إعادة شحن 
• في العام التالي قدمت شركة ((جنرال إلكتريك الأمريكية)) سيارة تجريبية كهربائية باسم ((دلتا))، كانت تصل إلى 55 ميل في الساعة وذلك باستخدام بطاريات من الحديد والنيكل، وقامت شركة ((فورد)) بعرض سيارة كهربائية بها بطاريات نيكل وكادميوم أكثر تكلفة، وأخذت البطاريات في التطور إلى أن وصلت إلى بطاريات الليثيوم أيون الأكثر استقرارًا إلى الآن.

شحن بطارية السيارات الكهربائية 

يستغرق شحن بطارية السيارات الكهربائية عادة من ساعة إلى 11 ساعة وذلك حسب سعة البطارية وبسرعة شحن تتراوح من بين 7 إلى 22 كيلوواط وذلك بموصل من النوع 2.

نصائح للمحافظة على بطارية السيارات الكهربائية

قدم الخبراء الألمان بعض النصائح للحفاظ على بطارية السيارات الكهربائية وتمديد عمرها وهي كالآتي:

• قلل من تعريض بطارية السيارات الكهربائية لدرجات الحرارة العالية أثناء توقفها، حيث تعريض البطارية لدرجات الحرارة المرتفعة أثناء توقفها ودون توصيلها بالكهرباء تسبب العديد من المخاطر.
• إن تركيب النظام للتحكم في الحرارة في السيارة الكهربائية يتسبب في إفراغ البطارية من الكهرباء وذلك من أجل خفض درجات الحرارة لضمان أن تعمل بكفاءة مُثلى، ويحدث ذلك فقط أثناء السير واستمرار الشحن التلقائي، البطارية، وفي حين توقف السيارة احرص على ركنها في منطقة لا توجد فيها شمس أو قم بتوصيلها بالكهرباء.   
• تجنب شحن البطارية شحنًا كاملًا، حيث إن بطارية السيارات الكهربائية مزودة بنظام معالجة يتجنب الشحن والتفريغ إلى الحد الأقصى، والاحتفاظ بمستوى الشحن بين صفر ومئة في المئة يحسن أداء البطارية ويطيل عمرها. 
• تجنب اللجوء للشحن المتعجل حيث يصبح شحن البطارية خيارا سريع ومريح، وهذا يدفع قدر كبير من الطاقة مما ينهك بطارية السيارات الكهربائية ويضعفها بسرعة، ومن الصعب ملاحظة هذا التدهور، وقد ثُبِت أن الشحن العادي يزيد من عمر البطارية بنحو 10% مقارنةً بالشحن السريع في نفس المدة. 
•  تحكم في نوعية الشحن المُثلى أثناء فترة التخزين طويلة الأمد، حيث إن توقف السيارة الكهربائية أو تخزينها لفترة طويلة ببطارية فارغة أو مليئة يساهم في تدهورها.
• إذا لم تستخدم سياراتك بانتظام أو في رحلات طويلة فعليك استخدام شاحنًا موقوتًا، وكن حريصًا على توقيت الشاحن ليكون أعلى بقليل من الحد الأدنى فلا تصل السعة القصوى بمستوى شحن من بين 25 إلى 75 في المئة في المتوسط. 

في هذا المقال قد ذكرنا لكم صناعة بطارية السيارات الكهربائية مع ذكر جميع أنواعها، كما ذكرنا لكم أيضًا سعة البطارية وكيف يتم شحنها، كما ذكرنا أيضًا نصائح للمحافظة على البطارية من التلف.