הליבה של כלי רכב חשמליים: עיצוב וייצור סוללות ליתיום יון יִשְׂרָאֵל

לאור הדרישה האקספוננציאלית לקיימות אקולוגית ופליטת פחמן מופחתת, כלי רכב חשמליים (EV) הפכו לפוטנציאל מרכזי בתעשיית הרכב. בין הטכנולוגיות המרכזיות שמאחורי השינוי הזה הוא סוללת ליתיום יון.

איך זה עובד
סוללת ליתיום יון היא תאים נטענים האוגרים אנרגיה כימית על ידי העברה של יוני ליתיום הלוך ושוב בין שתי אלקטרודות עם מטענים חשמליים שונים. בעת הטעינה, יוני ליתיום עוברים מאלקטרודות חיוביות לשליליות; הם זורמים לאחור בעת פריקה. המרה ביעילות גבוהה זו הופכת אותם למושלמים לשימוש בכלי רכב חשמליים.

עיצוב סוללת ליתיום יון עבור מכוניות חשמליות
הם מתכננים סוללות ליתיום יון עבור יישומי EV. ניתן לשנות תכשירי אלקטרוליט לצד חומרי אלקטרודה כדי לשפר את צפיפות האנרגיה. יחד עם זאת, החוקרים צריכים גם להתאמץ להמציא חומרים חדשים שישמשו כאלקטרודות בעלות קיבולת גבוהה יותר. בנוסף, גם BMS או מערכת ניהול סוללות זקוקות לתשומת לב מכיוון שהיא ממלאת תפקיד חשוב בהבטחת בטיחות באמצעות ניטור רציף של תנאי התאים במהלך מחזורי טעינה/פריקה, מה שעוזר בין היתר במניעת מצבי מתח יתר ותת-מתח ובכך מאריך את אורך החיים התפעולי של סוללות אלו.

תהליך ייצור
תהליך הייצור של סוללת ליתיום יון מורכב מכמה שלבים מורכבים. ראשית, חומרים פעילים צריכים להיות מוכנים כראוי; מכאן שציפוי תפוחים נעשים על קולטי זרם ולאחר מכן ייבוש ולחיצה ביניהם ויוצרים יריעות אלקטרודות. שלב נוסף כרוך בהרכבת אלה עם מפרידים ואלקטרוליטים לתאי סוללה לפני אריזתם בהתאם. לבסוף יחידות כאלה מופעלות אלקטרוכימית עד להשגת רמת הביצועים הרצויה.

לסיכום
סוללת ליתיום יון נחשבת ללב של כלי הרכב הכל-חשמליים כי בלעדיהם לא יהיה מעבר משמעותי לחשמול מלא בתעשיית הרכב בעולם.