ຂ່າວ

บทบาทของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนในยานพาหนะไฟฟ้า

ส่วนประกอบหลัก: อันโอด, แคทโอด, และอิเล็กโทรไลต์

ສ່ວນປະກອບຫຼັກຂອງເບັຕເຕอรີລິທຽມ-ໄອອນແມ່ນເປັນເປັນອັນໂດ, ໂຄດ, ແລະ ເອລີຄໂຕ. ອັນໂດ, ທີ່ສ່ວນใหญ່ເຮັດຈາກກຣັບ, ຕຳແໜ່ງເປັນເອກຊົນລົບແລະສະຫນັບໃຫ້ການນຳເອົາອິເลັກໂຕນ. ໂຄດ, ທີ່ສ່ວນຫຼາຍເຮັດຈາກລິທຽມໂຄບອດออกໄຊດ, ຕຳແໜ່ງເປັນເອກຊົນບວກ, ເພື່ອຜົນລະເພີດລິທຽມໄອອນເຂົ້າໃນເອລີຄໂຕ. ເອລີຄໂຕ, ທີ່ສາມາດເປັນນໍ້ຳຫຼືโพລີມີ, ຕຳແໜ່ງເປັນການນຳເອົາໄອອນສະຫນັບຢ່າງລົບລະຫວ່າງອັນໂດແລະໂຄດ. ຄວາມເລືອກເລືອກຂອງວັດຖຸສໍາລັບອັນໂດແລະໂຄດມີຜົນກະທົບຫຼາຍຕໍ່ຄວາມປະຕິບັດຂອງເບັຕເຕอรີ, ເປັນພິเศດສຸດໃນການສິ່ງທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມສາມາດເອນີລູກິແລະຄວາມມີຄວາມສັນ. ການພັດທະນາໃນວິທະຍາສາດວັດຖຸ, ເປັນຕົວຢ່າງການພັດທະນາວັດຖຸອັນໂດທີ່ມີຄວາມສາມາດສູງແລະເອລີຄໂຕທີ່ມີຄວາມມີຄວາມສັນ, ໄດ້ສຳເລັດໃນການເພີ່ມຄວາມສັນພາບເຄມີ, ເພີ່ມຄວາມປະຕິບັດຂອງເບັຕເຕอรີ.

ເຊີລລິທຽມ-ໄອອນ 18650: ການປະສົມປະສານໃນການອອກແບບ EV

ເซລ 18650 ລິທຽມ-ໄອອນມີบทบาทສຳຄັນໃນການປະສານແບບພາກງານອາກຸ່ມທີ່ໃຊ້ໃນລົດໂຫລົ່ມໄຟຟິສ (EVs). ການມີຂະໜາດທີ່ເທົ່າກັນ 18 ມີເມັດໃນຕື້ແລະ 65 ມີເມັດໃນຍາວໄດ້ສຳເລັດໃຫ້ການຜະລິດແລະການອອກແບບມີຄວາມສົງຄົມກັນໃນຫຼາຍ-brand EV. ສະຖິຕິສະapper ອອກວ່າເຊລ 18650 ມີສ່ວນຮ່ວມໃນການຜະລິດ EV ທີ່ສູງ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມນິຍົມຂອງມັນ. ບໍລິສັດຜູ້ຜະລິດຫຼາຍເລືອກໃຊ້ແບບນີ້ເນັ້ງຈາກຂະໜາດທີ່ໜ້ອຍ, ຄວາມແມ່ນແລະສະເພາະການຜະລິດທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ. ປະໂຫຍດຂອງການໃຊ້ເຊລ 18650 ມີການຈັດການຄວາມຮ້ອນທີ່ດີກວ່າແລະມີຄວາມໜ້າສູງກວ່າເຊລທີ່ບໍ່ມີແບບ - ຄຳແນະນຳທີ່ສຳຄັນໃນການເພີ່ມຄວາມມັນຄ່າແລະສົງຄົມຄວາມປອດໄພໃນການເຮັດວຽກຂອງ EV.

ການเปรียบเทียบກັບອາກຸ່ມເຄື່ອງສົ່ງເຄື່ອງເກັບໄຟຟິສ

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีข้อได้เปรียบหลายประการเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบดั้งเดิม เช่น น้ำหนักเบาลง ความจุสูงกว่า อายุการใช้งานยาวนานกว่า และอัตราการปล่อยกระแสไฟฟ้าเร็วกว่า ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนให้ความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรดมาก ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่จำเป็นต้องมีการเก็บพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ในสถานการณ์จริง เช่น ยานพาหนะไฟฟ้า แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทำงานได้ดีกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรด เพราะสามารถจ่ายพลังงานอย่างต่อเนื่องในระยะทางไกลและรองรับการชาร์จซ้ำบ่อยครั้งตามที่ระบบขนส่งสมัยใหม่ต้องการ คุณสมบัติเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงจากแบตเตอรี่ตะกั่วกรดไปสู่ลิเธียมไอออนในหลากหลายการใช้งานนอกเหนือจากการใช้งานในรถยนต์ เช่น การเก็บพลังงานจากพลังงานหมุนเวียนและการใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพา

การใช้งานหลักของแบตเตอรี่ลิเธียมในระบบ EV

ขับเคลื่อนยานพาหนะไฟฟ้าแบตเตอรี่ (BEVs)

แบตเตอรี่ลิเธียมเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในการให้พลังงานแก่รถยนต์ไฟฟ้าแบบแบตเตอรี่ (BEVs) ซึ่งเป็นรถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียวสำหรับการขับเคลื่อน แบตเตอรี่เหล่านี้ช่วยให้ BEVs มีระยะทางขับขี่ที่น่าประทับใจในแต่ละครั้งของการชาร์จ เพิ่มความเหมาะสมสำหรับการเดินทางประจำวันและการเดินทางระยะไกล ตามข้อมูลขององค์กรพลังงานระหว่างประเทศ BEVs คิดเป็นประมาณ 70% ของการขายรถยนต์ไฟฟ้าใหม่ ความโดดเด่นนี้แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของเทคโนโลยีลิเธียม-ไอออนในตลาดรถยนต์ไฟฟ้า นอกจากนี้ การเข้ากันได้ของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนกับระบบจัดการแบตเตอรี่หลายประเภท (BMS) ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน ทำให้มีประสิทธิภาพและอายุการใช้งานยาวนานขึ้น การผสานรวมนี้ช่วยให้ BEVs มอบสมรรถนะสูงพร้อมระยะทางที่ดีขึ้นและลดการสูญเสียพลังงาน

การสนับสนุนเทคโนโลยีเบรกฟื้นฟูพลังงาน

แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนช่วยส่งเสริมการผสานเทคโนโลยีเบรกแบบรีเจเนอเรทีฟในยานพาหนะไฟฟ้า เบรกแบบรีเจเนอเรทีฟสามารถกู้คืนพลังงานระหว่างการชะลอความเร็ว ซึ่งจะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่เพื่อนำไปใช้ในอนาคต กระบวนการนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของรถยนต์โดยรวมอย่างมากและยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่โดยลดความจำเป็นในการชาร์จบ่อยครั้ง ตามที่รายงานในวารสาร Journal of Power Sources เบรกแบบรีเจเนอเรทีฟสามารถเพิ่มระยะทางการขับขี่ของยานพาหนะไฟฟ้าได้ถึง 10% ส่งผลให้ประหยัดพลังงานอย่างมาก ผู้ผลิตยานยนต์ชั้นนำเช่น Tesla และ Toyota ได้นำเทคโนโลยีนี้ไปใช้อย่างประสบความสำเร็จ ทำให้มีประสิทธิภาพและการทำงานที่ดียิ่งขึ้น

สนับสนุนสถาปัตยกรรมยานพาหนะไฮบริดไฟฟ้า (HEV)

ໃນລົດທີ່ມີເຄື່ອງປະຕູ້ຫຼິ້ນແຫຼວ-ຊີ້ນ (HEVs) ບາດສະເພັງລິเธียม-ໄອອນມີบทบาทທີ່ສຳຄັນໂດຍການສະໜອງສຳລັບການຈັບຄູ້ຂອງພະລັງງານຊີ້ນແລະພະລັງງານເຫຼື່ອນ. ບາດສະເພັງເຫ່ານີ້ມอบຄວາມສຸດສະຫຼາດໃຫ້ HEVs, ເນື່ອງຈາກການເຊີ້ນນ້ຳໜັກ, ຄວາມມັນຄໍາຂອງພະລັງງານທີ່ດີຂຶ້ນ, ແລະຄວາມສາມາດໃນການຮັບ-ສັ່ງຄວາມໄວ. ອົງປະກອບເຫ່ານີ້ສົ່ງຜົນໃຫ້ການປະຕິບັດຂອງລົດດີກວ່າລົດທີ່ໃຊ້ບາດສະເພັງເຫຼື່ອນ-ເສີມ. ລົດ HEV ທີ່ແຍກຢາກ, ເຊັ່ນ Toyota Prius ແລະ Honda Insight, ນຳເทັກນົນໂລກຍິງບາດສະເພັງລິເທີມ, ທີ່ໄດ້ເປັນປົກກະຕິການສຳເລັດແລະຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງພວກເຂົາໃນຊໍ້າ. ດ້ວຍການສະໜັບສະໜູນພະລັງງານສອງປະເທດ, ບາດສະເພັງລິເທີມໃນ HEVs ສະໜອງສຳລັບການປະສົມປະສານທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງຄວາມມັນຄໍາເຫຼື່ອນແລະການປະຕິບັດ.

ຄວາມສຸດສະຫຼາດຂອງຄະນິສາດລິເທີມ-ໄອອນສໍາລັບລົດຊີ້ນ

ຄວາມໝູ້ສູງສຳລັບການເພີ່ມຂົງ

ຄວາມໜັງສູງຂອງເບັຕີລິທິຍົມ-ອີນ (Lithium-ion batteries) ແມ່ນການປ່ຽນແປງໃຫ້ກັບລົດໄຟຟິກ (EVs) ຄືກັນ, ເນື່ອງຈາກມັນສາມາດເດີນທາງໄປໄດ້ຫຼາຍກວ່າໂດຍການຮັບຄວາມຫຼັງຄັ້ງเดືອນ. ຕົວຢ່າງ, ຄວາມໜັງຂອງເບັຕີລິທິຍົມ-ອີນສູງກວ່າເບັຕີ_nickel-metal hydride (NiMH) ແລະ lead-acid, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນຜູ້ເລືອກທີ່ຊົງໃຈສຳລັບ EVs ທີ່ມີຢູ່. ດ້ວຍການພັດທະນາ, ເບັຕີລິທິຍົມ-ອີນບາງລຸ່ມສາມາດເຖິງ 200-300 ມາຍ໌ຕໍ່ຄັ້ງ, ສຳເລັດຄວາມຫຼັງຂອງຜູ້ຊ້າຍ. ຄວາມຫຼາຍຂອງທາງໄປໄດ້ຫຼາຍໄປຫຼາຍ, ອິດສະຫຼະຍົມ ແລະ ອື່ນໆ ເປັນເຫດການທີ່ສຳຄັນໃນການນຳເຂົ້າ EVs, ກັບຜູ້ສຳຄັນເນັບເປັນຄວາມໜັງ. ລາຍງານ, ປະມານ Aifantis ແລະອື່ນໆ, ສະແດງຄວາມສຳຄັນຂອງການສູງສຸດຄວາມໜັງໃນການພັດທະນາ EV, ສະແດງຄວາມສຳຄັນຂອງມັນໃນການເຮັດໃຫ້ EVs ເປັນທາງເລືອກທີ່ສຳເລັດກວ່າລົດເຄື່ອນໂດຍນົກ.

ຊີວິດຍຸ່ງແລະອັດຕາການຫຼຸດລົງຕ່ຳ

แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องของอายุการใช้งานที่ยาวนาน ช่วยยืดอายุการใช้งานของรถยนต์ไฟฟ้าและลดต้นทุนในการครอบครอง เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่แบบตะกั่ว-กรดหรือ NiMH แบบเดิม แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนมีอัตราการปล่อยประจุเองต่ำกว่า ทำให้รถยนต์สามารถรักษาประจุได้เมื่อจอดทิ้งไว้เป็นเวลานาน เป็นปัจจัยสำคัญสำหรับรถยนต์ที่ไม่ได้ใช้งานบ่อยครั้ง การศึกษา รวมถึงงานวิจัยที่เผยแพร่ใน IEEE Access ยืนยันถึงความทนทานของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน ซึ่งมักจะใช้งานได้นานเกินกว่าสิบปีเมื่อใช้งานอย่างสม่ำเสมอ อายุการใช้งานที่ยาวนานนี้ลดความจำเป็นในการเปลี่ยนแบตเตอรี่บ่อยครั้ง ทำให้รถยนต์ไฟฟ้ามีความคุ้มค่ามากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป คำให้การของผู้เชี่ยวชาญเน้นย้ำว่า เทคโนโลยีลิเธียม-ไอออนไม่เพียงแต่เพิ่มประสิทธิภาพ แต่ยังส่งเสริมการปฏิบัติที่ยั่งยืนโดยการลดขยะ

ความสามารถในการชาร์จเร็วและความเสถียรทางความร้อน

ການພັດທະນາເทັກໂນໂລຊີໄດ້ສຳເລັດໃຫ້ມີຄວາມສາມາດໃນການຕົ້ນແບດຂອງເບັດເຕີລິเธียม-ອີອັນ ທີ່ຫຼຸດເວລາປິດລົງຂອງລົດເຄື່ອງໄຟຟ້າໄດ້ຫຼາຍ. เບັດເຕີລິເທียม-ອີອັນສະຫລັດຈັດຢູ່ປະຈຸບັນສາມາດຮັບອຸນຫະພູມສູງໄດ້, ອະນຸຍາດໃຫ້ລົດສາມາດຕົ້ນແບດຫາຍກວ່າ 80% ຂອງຄວາມສາມາດໃນເວລານ້ອຍກວ່າ 1 ຊົ່ວໂມງທີ່ສະຖານຕົ້ນແບດທີ່ກຳນົດ. ການເປັນສະຖິຕິການຂອງອຸນຫະພູມແມ່ນອີກໜຶ່ງຄວາມສຳຄັນຂອງເບັດເຕີລິເທียม-ອີອັນ, ຕື້ນຄວາມປອດໄພແລະຜົນລັບທີ່ນຳເຫຼົ້າ, ມັກເປັນພິเศດໃນສະຖານະການຕົ້ນແບດຄວາມເรັ່ງ. ການສະຖິຕິນີ້ມາຈາກການພັດທະນາເຄມີເບັດເຕີແລະເทັກໂນໂລຊີການຫຼົງອຸນຫະພູມທີ່ຈັດກຳລັງຄຳແນວກັບອຸນຫະພູມສູງ. ການພັດທະນາໂດຍຜູ້ຜະລິດເຊັ່ນ Tesla ແລະ Panasonic ໃນການອອກແບບເບັດເຕີໄດ້ມີบทบาทທີ່ສຳຄັນໃນການສຳເລັດ, ຢ້າງມີການເພີ່ມຄວາມສັ້ງໃຈຂອງຜູ້ຊື້ແລະອັດຕາການນຳໃຊ້ລົດເຄື່ອງໄຟຟ້າທົ່ວໂລກ.

ການແກ້ໄຂຄວາມເຫຼົ້າໃນລະບົບສະຫນັບສະຫັນ Cobalt

ການລຳເຫັດຕໍ່ cobalt ໃນອາການສິ້ນຄ້າ lithium-ion ກຳລັງແປງໃຫ້ມີບັນຫາທີ່ເປັນໄປະສູນແລະຄວາມຖືກຕ້ອງ. ການຂົນຫນ້າ cobalt, ທີ່ສຳຄັນຢູ່ປະເທດ Republic of Congo, ຕ້ອງໜ້າກັບການເຮັດວຽກທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ, ເຊັ່ນການເຮັດວຽກຂອງເດັກແລະການຂົນຫນ້າທີ່ຍ້າຍຍ້າຍຕໍ່ສິ້ນຄ້າແวดล໌. ບັນຫານີ້ໄດ້ສົ່ງຜົນໃຫ້ອຸ່ນພານອາການສິ້ນຄ້າຫາລົງທຶນທີ່ຈະຫາການແປງທີ່ບໍ່ມີ cobalt. ສາທາລະນະທີ່ກຳລັງພັດທະນາອາການສິ້ນຄ້າທີ່ບໍ່ມີ cobalt ເພື່ອຫຼຸດລົງບັນຫາ. ເຊັ່ນ Tesla ແລະ Panasonic ໄດ້ລົງທຶນໃນການຄົ້ນຄວ້າເພື່ອຫຼຸດລົງ ຫຼື ອອກຈາກ cobalt ໃນສິ້ນຄ້າອາການສິ້ນຄ້າຂອງພວກເຂົາ. ພິສູດໃນສາຂານີ້ສົ່ງຜົນໃຫ້ມີການແປງທີ່ຫຼຸດລົງການລຳເຫັດ cobalt ແລະພັດທະນາວັດຖຸໃໝ່. ການແປງນີ້ແມ່ນສຳຄັນສຳລັບການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງອາການສິ້ນຄ້າ lithium-ion, ໂດຍສະເພາະໃນການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມຕ້ອງການຈາກລົດໄຟຟ້າແລະສິ້ນຄ້າຮັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ສຳຫຼັບ.

ການໃຊ້ອາການສິ້ນຄ້າເກົ່າຈາກລົດ EV

'ຄວາມໜຶງ-ຊີນ' ອະທິບາຍເຖິງການນຳອົງປະກອບລິเธียม-ໄອອນມາໃຊ້ຫຼັງຈາກທີ່ມັນບໍ່ສາມາດໃຊ້ໃນລົດເButtonType ທຸກສິ່ງແຕ່ຍັງມີຄວາມສາມາດຂອງພະລັງງານຫຼາຍ. ອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຖືກນຳມາໃຊ້ໃນລະບົບກຸ່ມພະລັງງານທີ່ຢູ່ ແລະ ລັດຖະມົນຕີ. ຕົວຢ່າງ, Nissan ໄດ້ເລີ່ມໂຄງການທີ່ນຳອົງປະກອບເຫຼົ່າຂອງລົດ EV ໃຫ້ມາໃຊ້ໃນລະບົບພະລັງງານເຮືອນ ແລະ ເວົ້າທາງ. ປະສິດທິຜົນທີ່ມີຕໍ່ສິ່ງແວງລົມຂອງການຮັບຊີນເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຫຼາຍ, ການຫຼຸດຂີ້້ມຸນອົງປະກອບຫຼາຍຂອງ 30% ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສຳຄັນຂອງການປະສົມປະສານສູດທາງຊີນ-ສີນເຂົ້າໃນຊີວິດຂອງອົງປະກອບ.

ການພັດທະນາອົງປະກອບ Solid-State ແລະ Lithium-Sulfur

เทคโนโลยีแบตเตอรี่ใหม่ล่าสุด เช่น แบตเตอรี่รัฐแข็ง (solid-state) และแบตเตอรี่ลิเธียม-ซัลเฟอร์ เป็นการพัฒนาที่สำคัญในด้านวิทยาศาสตร์การเก็บพลังงาน แบตเตอรี่รัฐแข็งให้ความปลอดภัยและปริมาณพลังงานต่อหน่วยมากขึ้นโดยใช้สารนำไฟฟ้าในสถานะของแข็งแทนของเหลว ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงเช่น การรั่วไหลและการระเบิดจากความร้อนได้ นอกจากนี้ แบตเตอรี่ลิเธียม-ซัลเฟอร์มีศักยภาพในการเพิ่มปริมาณพลังงานต่อหน่วยในทางทฤษฎีสูงกว่าเดิม ทำให้พวกมันกลายเป็นผู้เปลี่ยนเกมในอุตสาหกรรมที่ต้องการโซลูชันที่เบาและมีประสิทธิภาพ การวิจัยและการร่วมมือระหว่างภาคอุตสาหกรรมกำลังเน้นไปที่การแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการผลิตและความคงทนของเทคโนโลยีเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การร่วมมือระหว่างสถาบันการศึกษาและผู้ผลิตมุ่งเน้นไปที่การทำให้แบตเตอรี่นวัตกรรมเหล่านี้สามารถนำไปใช้งานเชิงพาณิชย์ได้ เพื่อสร้างแนวทางสู่โซลูชันพลังงานที่ยั่งยืนและมีประสิทธิภาพสูงในอนาคต