افزایش ظرفیت باتری خودرو برقی به کمک چاپ سه بعدی

در ساختار خودروهای برقی از باتری لیتیوم یون به عنوان منبع انرژی استفاده می شود. دانشمندان تا کنون تحقیقات زیادی در این حوزه انجام داده اند تا بتوانند شعاع حرکتی خودروی برقی را افزایش دهند.

اجزایی در ساختار داخلی این نوع ماشین وجود دارد که جریان های الکتریکی را به داخل و خارج باتری لیتیومی منتقل می کنند. دانشمندان برای دستیابی به باتری های بهتر به عنوان منبع انرژی، مرتبا آرایش و واکنش های شیمیایی را بررسی می کنند.

این مطلب را از دست ندهید: ساخت ربات چمن زن با پرینتر سه بعدی

در این میان، محققان دانشگاه کارنگی ملون امریکا با روشی بسیار پیشرفته و بهره گیری از تکنولوژی چاپ سه بعدی موفق به ساخت الکترود شده اند.

افزایش ظرفیت باتری خودرو برقی به کمک چاپ سه بعدی

پرینت سه بعدی، راه حل خوبی برای تولید الکترود باتری با معماری مختل شده می باشد. در این روش برای نفوذ بهتر الکترولیت، کانال های اضافی ایجاد می شود که در نتیجه آن ظرفیت شارژ بهتری برای باتری فراهم خواهد شد.

در حال حاضر شکل بهینه معماری برای این کانال ها به نام هندسه به هم پیوسته معرفی شده است. اما این هندسه متصل نیز دارای محدودیت های خاص خود است.

راهول پانات، دانشیار مهندسی مکانیک دانشگاه کارنگی ملون می گوید:

این هندسه به هم پیوسته، در واقع متخلخل است و به الکترولیت اجازه می دهد که از کانال ها عبور نماید. با این وجود، ساختار دوبعدی با چاپ اکستروژن به بعد سوم توسعه می‌یابد؛ ولی محدودیت‌هایی در چگونگی ساخت آن وجود دارد.

البته محققان این دانشگاه، موفق به ابداع روش جدیدی برای چاپ سه بعدی الکترودها شدند. با استفاده از این روش محدودیت موجود از بین می رود و آن ها می توانند معماری های میکرولیتیک را در ابعاد دلخواه تولید کنند.

در این شیوه، دانشمندان قطرات میکروسکوپی را با اندازه مناسب و نیروهای اینرسی تفکیک می کنند. به این ترتیب می توانند ساختارهای پیچیده سه بعدی را نیز  با استفاده از پرینتر طراحی کنند.

این مطلب را از دست ندهید: پرینت سه بعدی نارنجک انداز رامبو RAMBO

تولید الکترود با استفاده از چاپگر سه بعدی می توان ظرفیت باتری را با وزن یکسان افزایش داد. به بیان بهتر، باتری های جدید این قابلیت را دارند که با وزن یکسان، شعاع حرکتی بیشتری را ارائه دهند.

جالب تر این که از این راهکار جدید می توان برای ساخت باتری گوشی هوشمند، تبلت و لپ تاپ نیز استفاده کرد.