แบตเตอรี่สำหรับรถยนต์ EV ชาร์จ 10 นาที by: Tawatchai Meng
นับตั้งแต่เรามีคอมพิวเตอร์โน้ตบุค โทรศัพท์มือถือ จนถึงล่าสุดคือ รถยนต์ที่วิ่งด้วยพลังงานไฟฟ้า (EV) ปัญหาใหญ่ที่ถือเป็นคอขวดในการพัฒนาไปข้างหน้าก็คือเรื่องแบตเตอรี่ สำหรับรถยนต์นั้น ปัจจุบันนี้ การชาร์จไฟได้เร็วที่สุดคือ ใช้เวลาประมาณ 50 นาที ซึ่งถือเป็นเวลาที่ยาวนานมาก ๆ สำหรับคนเดินทาง แม้ว่า V3 Superchargers ของ Tesla จะพัฒนาให้การชาร์จได้เร็วขึ้นมาก คือ ชาร์จ 5 นาทีจะวิ่งได้ 120 กม. ก็ตาม
ปัญหาใหญ่ของการชาร์จเบตเตอรี่ที่ใช้สารลิเธียม ไอออน ก็คือ เมื่อทำการชาร์จแบตฯในอุณหภูมิปกติจะก่อให้เกิดตะกรันที่ขั้วแบตเตอรี่และทำให้แบตเตอรี่เสื่อมเร็วขึ้น ดังนั้น ทีมวิศวกรจาก Penn State University ที่นำโดย Chao-yang Wang จึงทำการทดลองขาร์จแบตเตอรี่ที่อุณหภูมิต่างๆ ตั้งแต่ 20 ถึง 60 องศาเซลเซียส โดยปกติแล้ว การชาร์จแบตฯที่อุณหภูมิสูง ๆ เป็นเรื่องต้องห้าม เพราะอาจเกิดอันตรายได้
ทางทีมงานจึงได้ออกแบบแบตเตอรี่ทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นถึง 60 องศาเซลเซียสเมื่อทำการชาร์จเป็นเวลา 10 นาที จากนั้นต้องทำให้มันเย็นตัวลงสู่อุณหภูมิแวดล้อมอย่างรวดเร็ว โดยทางทีมงานใช้วิธีแปะฟอยล์นิกเกิลบาง ๆ ที่ขั้วลบของแบตเตอรี่ด้านหนี่ง ส่วนปลายอีกด้านหนี่งยื่นออกไปนอกแบตเตอรี่เพื่อสร้างเป็นขั้วที่สาม อิเล็กตรอนจะไหลผ่านแผ่นฟอยล์นิกเกิลเพื่อทำให้เกิดความร้อนอย่างรวดเร็วและทำให้แบตเตอรี่อุ่นขึ้นในเวลาเพียง 30 วินาที จากนั้นก็ทำให้แบตเตอรี่เย็นลงอย่างรวดเร็ว วิธีนี้จะไม่ทำให้เกิดตะกรันขึ้นที่ขั้วแบตเตอรี่และยืดอายุการชาร์จได้ถึง 1700 ครั้ง ในขณะที่หากชาร์จที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส แบตเตอรี่จะเสื่อมหลังจากชาร์จแค่ 60 ครั้ง
แม้ว่าแบตเตอรี่นี้ยังคงอยู่ในขั้นทดลอง แต่ทีมงานของหวัง (Wang) กำลังวิจัยพัฒนาแบตเตอรี่สำหรับรถยนต์ที่ใช้เวลาชาร์จเพียง 5 นาที ถ้าหากเป็นจริงเมื่อไหร่ ก็เท่ากับใช้เวลาพอ ๆ กับการเติมน้ำมันในปั๊มน้ำมันปัจจุบัน
ที่มา Penn State University
