ما هي بطاريات الليثيوم أيون؟ وما هي مميزاتها وعيوبها؟

• 13‏‏/2‏‏/2024
• 

بطاريات الليثيوم أيون

بطاريات أيونات الليثيوم أو الليثيوم أيون Lithium-ion هي واحدة من أنواع البطاريات المزودة بسيارات الهايبرد أو السيارات الكهربائية بالكامل، وهي النوع الأكثر انتشارًا في صناعة السيارات الكهربائية، وتعمل بطاريات الليثيوم أيون من خلال عملية كيميائية تشمل حركة أيونات الليثيوم بين القطب الموجب والسالب أثناء عمليات الشحن والتفريغ.

كأي نوع بطارية آخر، تحتوي بطاريات الليثيوم أيون على قطب إيجابي يُدعى الكاثود وقطب سالب يُدعى الأنود والمغمورين بسائل يُدعى الكهرليت، وأثناء عملية الشحن من القابس الكهربائي الخارجي، يحدث فيها تفاعلًا كيميائيًا يعمل على نقل أيونات الليثيوم من الكاثود إلى الأنود عبر الكهرليت، بينما تتدفق الإلكترونات عبر الدائرة الخارجية لتخزين الطاقة الكهربائية داخل البطارية.

بما أنها بطاريات مصممة لكي يتم إعادة شحنها كلما تنفد الطاقة منها، فهي الخيار الأفضل للسيارات الكهربائية، بل كانت هذه البطاريات بداية موجودة في صناعة الهواتف النقالة والعديد من الأجهزة الكهربائية ما زاد من موثوقيتها ومن الاعتماد عليها في السيارات الهجينة والكهربائية.

تتميز أغلب بطاريات الليثيوم بأنها تحتوي على خلايا داخلية متّصلة ببعضها البعض وتتم مراقبتها بواسطة دائرة إلكترونية مُخصصة لها، ويختلف تصميم بطاريات الليثيوم أيون من موديل سيارة إلى آخر من حيث عدد الخلايا، حجم كل خلية والطريقة التي يتم بها ترتيبها، وبناءً على هذه المعطيات يتم تحديد الجهد الذي توفره البطارية وسعتها، أي كمية الكهرباء التي يمكنها تخزينها، ويُعرف هذا بالواط/ساعة (Wh)، أو بالكيلوواط-ساعة (kWh) في عالم السيارات.

إذا كنت متخوفًا من شراء سيارة كهربائية بسبب ضعف بطاريتها أو مشاكل مخفية فيها، فموتورجي يقدم لك سيارات مستعملة للبيع في الكويت تشمل سيارات كهربائية مستعملة مفحوصة من قبل خبراء وبأفضل الأسعار في السوق، لتختار منها السيارة المناسبة لك بأسرع وقت ودون متاعب.

 

اقرأ أيضًا: علامات تلف بطارية السيارة الكهربائية

 

مميزات بطاريات الليثيوم أيون

بالنسبة إلى مميزات بطاريات الليثيوم أيون في السيارات الكهربائية، فهي كالآتي:

مدى سير كبير

إحدى أهم مميزات بطاريات أيونات الليثيوم هي أنها تتيح للسيارات الكهربائية تحقيق مدى قيادة كبير في الشحنة الواحدة أكثر من أي نوع بطاريات آخر، وكلما كان حجم البطارية أكبر كلما كان مدى القيادة الكهربائية أطول.

كفاءة في تخزين الطاقة

تتميز بطاريات الليثيوم أيون بكفاءة عالية في الاحتفاظ بالطاقة، فهي تعمل على تخزين الطاقة القادمة لها من الشاحن الكهربائي الخارجي ومن نظام الفرامل، ثم نقلها إلى المحركات الكهربائية لتحريك السيارة على الطريق.

تكاليف التشغيل المنخفضة

تتمتع السيارات الكهربائية عادة بسبب البطاريات المزودة بها بتكاليف تشغيل أقل مقارنة بالسيارات المزودة بمحركات تعمل على الوقود أو محركات احتراق داخلي، وهذا يعني أن صيانتها أقل تكلفة من المحركات العادية لأنها تحتوي على أجزاء متحركة أقل ولا يوجد فيها احتراق.

صديقة للبيئة

أحد الأهداف الرئيسية من السيارات الكهربائية هي أن تكون صديقة للبيئة ولا تولّد أي انبعاثات ضارة بالبيئة والبشر، وهذا ما حققته بطاريات الليثيوم أيون، التي لا تولّد أي انبعاثات والتي حلّت مكان المحركات التي تعمل على الوقود، الأمر الذي ساهم في تحسين جودة الهواء وتقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

 

اقرأ أيضًا: أنواع بطاريات السيارات الكهربائية

 

عيوب بطاريات الليثيوم أيون

أما بالنسبة إلى عيوب بطاريات الليثيوم أيون، فهي كما يلي:

مدى قيادة كبير لكنه محدود

مع أن هناك كثير من السيارات الكهربائية تقدم مدى قيادة كبير يتجاوز 500 أو 600 كلم وأكثر، إلا أنه لا يزال مدى قيادة محدود مقارنة بالسيارات المزودة بمحركات تعمل بالبنزين، وعلى الرغم من التقدم الكبير في تكنولوجيا صناعة السيارات الكهربائية، إلا أن مدى السير لم يشهد تغييرات كثيرة ما يؤدي إلى توليد الشعور بالقلق لدى العملاء حول القيادة لمسافات طويلة ونفاد الطاقة من البطارية.

مدة الشحن الطويلة

من العيوب المزعجة جدًا في بطاريات الليثيوم أيون هي مدة الشحن الطويلة التي تستغرقها لإعادة شحنها، إذ تستغرق بعض السيارات مدة 12 إلى 14 ساعة لإعادة الشحن، ولكن مع توفر الشواحن السريعة فقد يستغرق الشحن لغاية 80 بالمئة أقل من نصف ساعة، ولكن الشواحن السريعة ليست منتشرة كثيرًا وليست مدعومة لكل السيارات الكهربائية.

وزنها الكبير

من المعروف أن وزن البطاريات في السيارات الكهربائية كبير جدًا، وهذا ما يحول دون تقديم مدى قيادة أطول من الذي تقدمه السيارات؛ لأن زيادة الوزن تعني جر أكبر على الطريق، وهذا يعني مدى قيادة أقل، وهذه مشكلة لم تستطع شركات السيارات حلها إلى هذه اللحظة.

بنية الشحن

لا تزال بنية الشحن للسيارات الكهربائية قيد التطوير في العديد من المناطق والدول، وعلى الرغم من الانتشار السريع والكبير للسيارات الكهربائية، إلا أن العديد من العملاء يواجهون مشاكل في توافر مناطق شحن حتى في الدول المتقدمة وخاصة في المناطق الريفية أو البعيدة عن وسط المدينة.

تكلفتها المرتفعة

بالنسبة إلى سعر السيارات الكهربائية فهو أعلى من سعر السيارات التي تعادلها بالفئة من السيارات المزودة بمحرك بنزين، ويعود هذا الفرق لسعر بطارية الليثيوم أيون المرتفع، والذي يعمل على رفع سعر السيارة الإجمالي، وعلى الرغم من أن أسعار السيارات الكهربائية آخذ بالانخفاض تدريجيًا، إلا أنها لا تزال مرتفعة نسبياً بالنسبة للعديد من المستهلكين.

ضعف الأداء مع مرور الوقت

إحدى عيوب بطاريات الليثيوم أيون أن أداءها يضعف مع مرور الوقت بسبب الشحن والتفريغ المستمر والذي يكاد يكون بشكل يومي أو يوم بعض يوم لدى الكثير من السائقين، وهذا ما سيؤدي في نهاية المطاف إلى ضعف البطارية بشكل كبير لدرجة أنك ستضطر إلى استبدالها بأخرى جديدة، ولا تنس أن سعر البطارية مرتفع جدًا لذا عملية استبدالها ستشكل عبئَا على الكثير من مالكين هذا النوع من السيارات.