كشفت دراسة جديدة مولها معهد تويوتا للأبحاث أن الشحنة الأولى لبطارية الليثيوم أيون قد تلعب دورًا أساسيًا في تحديد عمر البطارية على المدى الطويل.

الدراسة المنشورة في مجلة Joule وأجراها مركز بطاريات SLAC-Stanford، كشفت أن شحن البطارية لأول مرة بتيارات عالية، ما يقلل وقت الشحن من 10 ساعات إلى 20 دقيقة، يزيد من عمر البطارية بنسبة تصل إلى 70%.

كيفية تحسين عمر البطارية

عندما يتم شحن البطارية لأول مرة، يتم فقدان جزء من الليثيوم الذي يتفاعل مع القطب السالب لتكوين طبقة تُسمى الطور البيني للإلكتروليت الصلب (SEI)، وهي طبقة مهمة لحماية البطارية من التدهور السريع.

على عكس المعتقد التقليدي بأن التيار المنخفض هو الأفضل، أوضحت الدراسة أن الشحن بتيار أعلى خلال الشحنة الأولى يساعد في تكوين هذه الطبقة بسرعة وكفاءة أكبر، مما يزيد من عمر البطارية.

أهمية التيار ودرجة الحرارة

الباحثون وجدوا أن العاملين الرئيسيين في تحسين أداء البطارية هما التيار العالي ودرجة حرارة البطارية أثناء الشحنة الأولى.

هذه النتائج قد تساهم في تقليل مخاوف المستهلكين بشأن تدهور البطارية مع الزمن، وقد تكون ذات أهمية كبيرة خاصة في ظل التشريعات المستقبلية مثل الحدود المقترحة لتدهور البطاريات في كاليفورنيا.

هذه الاكتشافات قد تدفع المصنعين لتبني إجراءات جديدة لشحن البطاريات، مما يسهم في تحسين أداء السيارات الكهربائية وتعزيز ثقة المستهلكين.

تحسين أداء البطارية مع مرور الوقت

تستمر شركات صناعة السيارات الكهربائية، مثل تسلا، في تحسين أدائها وتقنيات الشحن الخاصة بها، مما أدى إلى مقاومة كبيرة لتدهور البطاريات مع مرور الوقت.

ووفقًا للدراسة، فإن الإجراءات المتبعة حاليًا في الشحنة الأولى يمكن أن تكون غير مثالية، حيث يتوقع أن تساعد الطرق الجديدة المقترحة في الدراسة على تعزيز عمر البطارية بشكل أكبر.

الشحنة الأولى الأسرع والأكثر فعالية تعني أنه يمكن تقليل وقت الشحن لأول مرة، مع الحفاظ على كفاءة البطارية على المدى الطويل.

علاوة على ذلك، يمكن أن يقلل ذلك من تكاليف الصيانة للمستخدمين ويوفر لهم تجربة قيادة مستدامة وموثوقة على المدى الطويل.

كما أظهرت الدراسة أن العوامل مثل درجة حرارة البطارية خلال الشحنة الأولى تلعب دورًا كبيرًا في تحديد أدائها المستقبلي.

ويُعد ذلك خطوة مهمة نحو تعزيز البنية التحتية للسيارات الكهربائية وتحقيق أهداف الاستدامة التي تسعى إليها الحكومات والشركات العالمية في مواجهة تغير المناخ.