من الموبايل اللي في جيبك، للأتوبيس الكهربائي في الشارع، لبنك البطاريات اللي بيثبّت شبكة كهرباء وطنية، فيه تقنية واحدة بتشغّل التلاتة دول بهدوء: خلية الليثيوم أيون. الجمع بين كثافة الطاقة العالية وعمر الدورة الطويل والوزن الخفيف خلاها الخيار الافتراضي في كل الصناعات، لكن تصميمها واستخدامها صح محتاج أكتر من مجرد معرفة إنها بتشتغل.

أكاديمية الزمالة العربية البريطانية صممت الدورة دي عشان تدّي المهندسين ومديري المشاريع والباحثين والمتخصصين في الطاقة أساس متين في إزاي بطاريات الليثيوم أيون بتتبني، وإزاي بيتقاس أداؤها، وفين بتشتغل بأفضل شكل، من الإلكترونيات الاستهلاكية لحد التخزين على نطاق المرافق.

الفئة المستهدفة

• المهندسون والفنيون المشاركون في تصميم أو اختبار أو إنتاج أو صيانة أنظمة بطاريات الليثيوم أيون.
• المتخصصون في الطاقة المتجددة اللي بيستكشفوا حلول تخزين الطاقة.
• الباحثون والعلماء اللي بيشتغلوا على تطوير تقنيات البطاريات أو مواد الجيل القادم.
• مديرو المنتجات ومستشارو الأعمال وصناع السياسات والمنظمون اللي بيشكّلوا المنتجات أو المشتريات أو المعايير المتعلقة بالبطاريات.

أهداف البرنامج

بنهاية البرنامج، هيكون المشارك قادر على:

• شرح العمليات الكهروكيميائية والمواد ومبادئ التصميم وراء تشغيل بطاريات الليثيوم أيون.
• تقييم مقاييس الأداء الرئيسية – كثافة الطاقة وعمر الدورة والكفاءة والسلامة – عبر تطبيقات مختلفة.
• تحديد المواد المستخدمة في بطاريات الليثيوم أيون والابتكارات اللي بتشكّل كيمياء البطاريات.
• مطابقة تقنية بطاريات الليثيوم أيون مع أنسب تطبيق ليها، من الإلكترونيات الاستهلاكية للمركبات الكهربائية وتخزين الشبكة.

المحور الأول: ليه الليثيوم أيون مسيطرة على تخزين الطاقة الحديث

• كثافة الطاقة العالية اللي بتتيح تصميمات خفيفة ومدمجة.
• عمر دورة طويل وكفاءة عالية مقارنة بتقنيات إعادة الشحن الأخرى.
• تحسينات السلامة والموثوقية في التصميمات الحديثة.

المحور الثاني: إزاي بطارية الليثيوم أيون بتشتغل فعليًا

• إزاي أيونات الليثيوم بتتحرك بين الكاثود والأنود، ودور الإلكتروليت والفاصل.
• أساسيات الجهد والتيار وكثافة الطاقة.
• تفاعلات الأكسدة والاختزال وحركة الأيونات أثناء الشحن والتفريغ.

المحور الثالث: داخل الخلية – المكونات والمواد

• مواد الأنود والكاثود والإلكتروليت، بما فيها الجرافيت والسيليكون وLiCoO₂ وLiFePO₄ وNMC.
• أنظمة إدارة البطارية (BMS)، ومجمعات التيار، وأنظمة الإدارة الحرارية.
• الإلكتروليتات السائلة مقابل الصلبة ودورها في التوصيل الأيوني.

المحور الرابع: إيه الجديد في مواد البطاريات

• الأنودات القائمة على السيليكون وإمكاناتها لكثافة طاقة أعلى.
• تطوير البطاريات الصلبة ومزاياها مقارنة بالإلكتروليتات السائلة.
• مواد كاثود جديدة قيد الاستكشاف لتحسين الكفاءة والسلامة والتكلفة.

المحور الخامس: قياس الأهم – الكثافة وعمر الدورة والكفاءة

• تعريف كثافة الطاقة وكثافة القدرة والمقايضات بينهما.
• العوامل المؤثرة على عمر الدورة: درجة الحرارة، وعمق التفريغ، ومعدل الشحن.
• كفاءة الطاقة على مدار عمر البطارية التشغيلي.

المحور السادس: الحفاظ على سلامة بطاريات الليثيوم أيون

• مخاطر السلامة: الانفلات الحراري، والشحن الزائد، والقصر الكهربائي.
• دور أنظمة الإدارة الحرارية.
• ابتكارات السلامة، بما فيها الإلكتروليتات الصلبة وتحسينات أنظمة إدارة البطارية.

المحور السابع: تشغيل الأجهزة اليومية

• بطاريات الليثيوم أيون في الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية والقابلة للارتداء.
• تحسين عمر البطارية في الأجهزة المدمجة عالية الأداء.
• اعتبارات التصميم للتكامل في الإلكترونيات الصغيرة.

المحور الثامن: تشغيل المركبات الكهربائية

• دور بطاريات الليثيوم أيون في السيارات والشاحنات والحافلات.
• موازنة السعة والوزن وقدرة الشحن السريع.
• أهمية أنظمة إدارة البطارية (BMS) في تطبيقات المركبات الكهربائية.

المحور التاسع: تشغيل الشبكة ودعم الطاقة المتجددة

• تطبيقات التخزين على نطاق الشبكة لدعم الرياح والشمس.
• تسوية الحمل، وتقليص الذروة، وتنظيم التردد.
• مزايا وتحديات دمج الليثيوم أيون على نطاق واسع.

المحور العاشر: تصميم وتصنيع حزم البطاريات

• أولويات تصميم الحزمة: الكفاءة والسلامة والتكلفة والتصميم المعياري.
• خطوات الإنتاج: تحضير الأقطاب، وملء الإلكتروليت، وتجميع الخلايا.
• مراقبة الجودة والأتمتة في توسيع نطاق الإنتاج.

المحور الحادي عشر: الاستدامة وإعادة التدوير وما القادم

• التأثير البيئي للإنتاج والتخلص من البطاريات.
• تقنيات إعادة التدوير لاستعادة الليثيوم والكوبالت والنيكل.
• كيمياء الجيل القادم زي أيون الصوديوم والحالة الصلبة، والأداء المحسّن بالذكاء الاصطناعي.

المحور الثاني عشر: الشبكات الذكية وإنترنت الأشياء والسوق القادم

• إزاي بطاريات الليثيوم أيون بتتكامل مع الشبكات الذكية ومراقبة إنترنت الأشياء.
• تحليل الأداء في الوقت الفعلي وإدارة البطارية المستقلة.
• اتجاهات الطلب العالمي والتحولات الإقليمية في الإنتاج.