Elektrikli araç pazarına iki üretici hakim: Avrupa ve Kuzey Amerika’da en tanınan olan Tesla ve Çin EV pazarının lideri BYD. Ancak her iki üretici de bataryaları hakkında hudutlu bilgi yayınladığından, batarya hücrelerinin mekanik yapısı ve özellikleri bir sır olarak kalıyor.
Almanya’daki RWTH Aachen Üniversitesi’nde e-mobilite bileşenlerinin üretim mühendisliği alanında araştırmacı ve çalışmanın başyazarı olan Jonas Gorsch, “Araç uygulamaları için son teknoloji piller hakkında sonlu bilgi ve tahlil mevcut” dedi.
Bilim insanları, Tesla’nın 4.680 hücreli pilinin ve BYD’nin Blade hücrelerinin kaputunun altına baktılar ve her birinin kendine mahsus tasarım ve performansına odaklandılar. Hücrelerin mekanik dizaynını ve boyutlarını, elektrot materyallerinin tam bileşimini ve hücrelerin elektriksel ve termal performansını değerlendirdiler. Ayrıyeten, hücrelerin montajında kullanılan süreçleri ve üretimde kullanılan materyallerin maliyetlerini de değerlendirdiler.
Gorsch, “Özellikle Tesla hücresinde, hiçbir hücrenin anotunda silikon bulamadığımıza şaşırdık, zira silisyum araştırmalarda güç yoğunluğunu artırmak için anahtar bir gereç olarak kabul ediliyor.” dedi.
İki pil tipinin, azamî kapasitelerine nazaran şarj (veya deşarj) suratlarında kıymetli farklılıklar olduğu bulundu. Araştırmacılar ayrıyeten BYD Blade’in elektrot katmanlarını yerinde tutmak için farklı bir metot kullandığını buldular; anot ve katot ortasında bulunan ayırıcının kenarlarını lamine etmek için yeni bir süreç adımı içeren bir elektrot dizisi kullanıyor. Tesla pili ayrıyeten, kesimdeki birden fazla üreticinin kullandıklarına kıyasla, elektrotlardaki faal materyalleri bir ortada tutan bir husus olan yeni bir bağlayıcı kullanıyor. Piller ayrıyeten beklenmedik benzerlikler de gösterdi: Her ikisi de ince elektrot folyolarını birleştirmek için alışılmadık bir yol kullanıyor: daldaki öteki üreticiler tarafından kullanılan ultrasonik kaynak yerine lazer kaynağı. Ayrıyeten, BYD’nin hücresi Tesla’nınkinden çok daha büyük olsa da, akım toplayıcıları, korumalar ve baralar üzere pasif hücre bileşenlerinin oranı misal. Gorsch, bu çalışmanın sonuçlarının Tesla’nın pili ile BYD’nin pilinin iki yenilikçi fakat temelde farklı tasarım yaklaşımını nasıl başardığına ışık tuttuğunu söylüyor. Bu araştırmada toplanan datalar, pil hücresi geliştiricilerinin pil formatı, boyutu ve etkin materyalleri konusunda karar verirken şuurlu kararlar almalarına yardımcı olabilir.
