2017_Toyota_Prius_Prime_12_7DF62247FD502A2CAA87BDFD559ED7ED3BA65799_BM

Kajian dan pemerhatian yang dijalankan oleh Toyota terhadap bateri lithium ion kemungkinan besar berpotensi meningkatkan jangka hayat dan kadar kuasanya sebanyak 15%. Automotive News melaporkan, syarikat sedang membangunkan kaedah pertama di dunia untuk memerhatikan “perilaku” berkenaan, yang kerap menyebabkan penyisihan atau penurunan prestasi bateri, di dalam masa nyata.

“Bateri lithium-ion adalah teknologi utama untuk membekalkan kuasa elektrik pada kenderaan, dan permintaan serta keperluan terhadapnya sangat jelas. Untuk masa hadapan teknologi ini, menambah baik prestasi bateri adalah yang paling utama,” jelas penyelidik teknologi bateri di Toyota, Hisao Yamashige.

Dengan kaedah yang dibangunkan oleh Toyota Central R&D dengan kerjasama Nippon Soken dan empat universiti di Jepun, jurutera Toyota kini boleh memerhatikan dalam masa nyata bagaimana lithium ion bergerak di dalam elektrod-elektrod.

Sebelum ini, adalah dipercayai bahawa penyisihan lithium ion, yang berlaku di dalam elektrod-elektrod serta elektrolit kesan daripada proses mengecas dan menyah-cas, membataskan kawasan penggunaan pada bateri dan mengurangkan kawasan berkenaan, di mana prestasi maksimum bateri sepatutnya boleh dicapai. Bagaimanapun, mengesahkan perilaku ion-ion ini di bawah persekitaran dan suasanan yang sama seperti penggunaan sebenar mereka di dalam produk adalah mustahil jika menggunakan kaedah sedia ada.

20161124_02_03_en

Pendekatan oleh Toyota menggunakan beamline yang dibangunkan secara spesifik di dalam kemudahan radiasi SPring-8 synchrotron – yang menghasilkan radiasi synchrotron berprestasi paling tinggu di dunia – bagi menghasilkan sinar-X dengan intensiti tinggi kira-kira satu bilion kali lebih berkuasa berbanding yang dihasilkan oleh sinar-X peralatan komersial yang ada kini.

Untuk itu, sistem berkenaan mampu menghasilkan imej-imej definisi tinggi pada 0.65 micron setiap piksel dan pengiraan berkelajuan tinggi pada 100 milisaat setiap bingkai. Sementara itu, elektrolit dengan kandungan phosphorus biasa digantikan dengan logam berat, yang menghantar kurang sinar-X dan tampil lebih gelap dalam imej – membolehkan penyelidik memerhatikan dengan lebih jelas perilaku penyisihan lithium ion.

Toyota akan menggunakan kaedah berkenaan untuk memerhati perilaku ion-ion yang disebabkan oleh perbezaan di dalam bahan-bahan serta struktur katod, anod, pemisah dan elektrolit, dan begitu juga perbezaan di dalam kawalan bateri.

Perkembangan baharu di dalam pemerhatian ini diyakini akan membuka kepada rekaan baharu yang akan mengelakkan lithium ion daripada bergumpal sesama sendiri dan bergerak secara tidak sekata di dalam elektrod, yang kemudiannya akan mengganggu aliran ion dan membawa kepada keterbatasan jangka hayat dan kadar kuasanya.

Penambah baikan pada teknologi bateri yang bertolak daripada perkembangan ini akan membantu menerimaan yang lebih meluas terhadap kenderaan elektrik; sekiranya kadar kuasa dan hayatnya mampu bertahan lebih lama, lebih ramai yang akan menerima pakai teknologi berkenaan.