Elektrikli araçların bataryası sadece tek ve büyük bir pilden oluşmaz. Yüzlerce, bazen binlerce ufak pil hücresi birbirine paralel veya seri olarak bağlanarak pil grupları oluşturulur. Daha sonra da bu gruplar yine ihtiyaca göre seri veya paralel olarak birbirine bağlanarak bir otomobilin bütün bataryasını oluşturmuş olurlar. Ancak bu minik pillerin her birisi ayrı ayrı, muhafaza, kablolama, soğutma, elektronik takip gibi bileşenlerle donatılmak ve izlenmek zorundadır ki tüm bunları bataryanın tamamına oranlayınca mevcut alanın yüzde 50'sinin bu ek donanımlar tarafından işgal edildiğini görebiliyoruz. Ayrıca bu unsurlar, pillerin etiket değerlerinden yola çıkarak hesaplanan ve teorik olarak alınması gereken gücü de saptırıyorlar çünkü iç dirençleri nedeniyle gücün bir kısmı bunların üzerinde harcanıyor.
Almanya'nın Dresden kentinde bulunan Fraunhofer Enstitüsü bünyesinde oluşturulan ThyssenKrupp Sistem Mühendisliği ve IAV Otomotiv Mühendislik firmaları arasındaki ortak girişim sayesinde geliştirilen EMBATT adı verilen yeni bataryanın dizaynında bahsettiğimiz alan ve enerji harcayan bileşenlerin küçültülmesi hedeflenmiş. Böylece bunlardan arta kalan boşluğa daha fazla pil hücresi yerleştirerek batarya gücünü ve menzilini arttırmak mümkün hale geliyor.
EMBATT, çalışma prensibini başka bir güç kaynağı türü olan yakıt hücrelerinden örnek alıyor. Yakıt hücreleri, elektriği üretmek için oksijeni, geçirgen bir zar boyunca hidrojen veya metan gibi bir gaz ile birleştirerek çalışırlar. Bu tür hücrelerde iki kutuplu plaka denilen önemli bir bileşen bulunur. Bu plaka hücrenin her iki tarafını da kapsar ve muhafaza görevi görür ancak asıl amacı hücrenin ürettiği elektriği anot ve katot olarak çalışan birer plakayla toplamak için elektrot görevi görmesidir.
Fraunhofer'ın fikri, pil takımlarındaki muhafazaları ve ayrı ayrı yer kaplayan bağlantı noktalarını aynı plaka içinde toplamak üzerine. Diğer bir deyişle akü hücrelerini birbirinin yanına koymak yerine, direk olarak geniş bir alan içinde üst üste istifleyip tümünü tek seferde plakayla kaplamak ve akımı bu plakadan toplamak üzerine. Bu olay, yalnızca tasarımı basitleştirmek ve gereksiz bağlantı bileşenlerinden kurtarmakla kalmıyor, aynı zamanda direnci de büyük ölçüde azaltarak, daha fazla elektriğin daha hızlı bir şekilde elde edilmesini sağlıyor.
Tüm bunların sonucunda elektrikli otomobiller az yer kaplayan, hafif ve çok enerji depolayabilen piller sayesinde orta vadede yaklaşık 1000 kilometreyi devirecekler ve geleneksel fosil yakıt kullanan otomobillerle ciddi bir rekabet içine girecekler gibi görünüyor.
EMBATT henüz hiç laboratuvardan dışarı çıkmadı ancak geliştirici ortaklar test araçlarına kurulum için 2020 yılına kadar teknolojiyi yetiştirmeye çalışıyorlar.
Kaynak: Fraunhofer. #pil #enerji #otomotiv #teknoloji