قد يتمكن مالكو المركبات الكهربائية قريبًا من الدخول في محطة للوقود وتوصيل سيارتهم ، وفي غضون 10 ، يخرجون ببطارية مشحونة بالكامل ، وفقًا لفريق من المهندسين.
يقول تشاو يانغ وانغ ، رئيس الهندسة الميكانيكية: "لقد أثبتنا أنه يمكننا شحن سيارة كهربائية في غضون عشر دقائق لمجموعة من 200 إلى 300 ميل". أستاذ الهندسة الكيميائية وعلوم وهندسة المواد ؛ ومدير مركز المحركات الكهروكيميائية في ولاية بنسلفانيا.
"ويمكننا القيام بذلك مع الحفاظ على دورات شحن 2,500 ، أو ما يعادل نصف مليون ميل من السفر."
"اتجاه 10 دقيقة موجه للمستقبل وضروري لاعتماد السيارات الكهربائية لأنه يحل مشكلة قلق النطاق".
تتحلل بطاريات ليثيوم أيون عند الشحن السريع في درجات الحرارة المحيطة تحت درجة 50 فهرنهايت لأنه ، بدلاً من الليثيوم أيونات إدخال بسلاسة في أنود الكربون ، ودائع الليثيوم في المسامير على سطح الأنود. هذا الطلاء الليثيوم يقلل من سعة الخلية ، ولكن يمكن أيضا أن يسبب طفرات كهربائية وظروف بطارية غير آمنة.
البطاريات التي تم تسخينها فوق عتبة طلي الليثيوم ، سواء بالتسخين الخارجي أو الداخلي ، لن تظهر طلي الليثيوم.
وقد طور الباحثون في السابق بطاريتهم لشحنها في 50 درجة فهرنهايت في دقائق 15. قد يكون الشحن في درجات الحرارة الأعلى أكثر كفاءة ، لكن الفترات الطويلة من الحرارة المرتفعة تؤدي أيضًا إلى تدهور البطاريات.
يقول وانغ: "الشحن السريع هو مفتاح تمكين إدخال السيارات الكهربائية على نطاق واسع".
أدرك Wang وفريقه أنه إذا كانت البطاريات قد تسخن إلى 140 درجة فهرنهايت لمدة 10 فقط ، ثم تبرد بسرعة إلى درجات الحرارة المحيطة ، فقد تمنع طفرات الليثيوم من تكوين ومنع تدهور حرارة البطارية.
يقول وانغ: "يحظر أخذ هذه البطارية إلى أقصى درجة 60 درجة مئوية (140 درجة فهرنهايت) في ساحة البطارية". "إنه مرتفع للغاية ويعتبر خطراً على المواد وسيؤدي إلى تقصير عمر البطارية بشكل كبير".
يوضح وانغ أن الباحثين يمكنهم إنجاز التبريد السريع للبطارية باستخدام نظام التبريد المصمم في السيارة. يساعد الاختلاف الكبير من درجات 140 إلى درجة 75 F أيضًا على زيادة سرعة التبريد.
"اتجاه 10 في الدقيقة هو للمستقبل وهو ضروري لاعتماد السيارات الكهربائية لأنه يحل مشكلة مجموعة القلقيقول وانغ.
تستخدم بطارية التسخين الذاتي رقائق رقيقة من النيكل ذات طرف متصل بالجهاز السلبي والآخر يمتد خارج الخلية لإنشاء طرف ثالث. يؤدي مستشعر درجة الحرارة المرتبط بالمفتاح إلى تدفق الإلكترونات عبر رقائق النيكل لإكمال الدائرة. يعمل هذا على تسخين رقائق النيكل بسرعة من خلال تسخين المقاومة وتسخين الجزء الداخلي من البطارية.
يظهر البحث المنشور في دورية جول وحدة طاقة.
دعمت وزارة الطاقة الأمريكية هذا العمل.
books_technology
