ನಮ್ಮ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿರುವ ಈ ಶಕ್ತಿ ಕೇಂದ್ರಗಳಿಂದ ನಾನು ಆಕರ್ಷಿತನಾಗಿದ್ದೇನೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಇಷ್ಟೊಂದು ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಿಯನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುವುದು ಯಾವುದು? ನಾನು ಕಂಡುಹಿಡಿದದ್ದನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತೇನೆ.
ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಚಾರ್ಜ್/ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಚಕ್ರಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಆನೋಡ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ನಡುವೆ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಚಲನೆಯ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಪುನರ್ಭರ್ತಿ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಬಿಸಾಡಬಹುದಾದ ಪರ್ಯಾಯಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.
ಆದರೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಕೆಳಗೆ ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನವುಗಳಿವೆ. ಅವರ ಯಂತ್ರಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ ಅವರು ಆಧುನಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮೇಲೆ ಏಕೆ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಸಾಧಿಸುತ್ತಾರೆ - ಮತ್ತು ನಾವು ಯಾವ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಬೇಕು ಎಂಬುದನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ನಿಜವಾಗಿ ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ?
ನನ್ನ ಲ್ಯಾಪ್‌ಟಾಪ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯೊಳಗಿನ ಮ್ಯಾಜಿಕ್ ಬಗ್ಗೆ ನಾನು ಆಶ್ಚರ್ಯ ಪಡುತ್ತಿದ್ದೆ. ವಾಸ್ತವವು ಮ್ಯಾಜಿಕ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಆಕರ್ಷಕವಾಗಿದೆ.
ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಮೂಲಕ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುವಾಗ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ನಿಂದ ಆನೋಡ್‌ಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ, ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ. ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಅಯಾನುಗಳು ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ಗೆ ಹಿಂತಿರುಗುತ್ತವೆ, ಬಾಹ್ಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ಹಿಮ್ಮುಖ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಕ್ರಿಯೆಯು ಮರುಬಳಕೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ಆಣ್ವಿಕ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ, ಕ್ಯಾಥೋಡ್ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಲಿಥಿಯಂ ಮೆಟಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್) ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಾರಂಭವಾದಾಗ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ಅಯಾನುಗಳು ದ್ರವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಇಂಟರ್ಕಲೇಷನ್ ಎಂಬ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಆನೋಡ್‌ನ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪದರಗಳಲ್ಲಿ ಹುದುಗುತ್ತವೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ನಿಮ್ಮ ಚಾರ್ಜರ್ ಮೂಲಕ ಆನೋಡ್‌ಗೆ ಹರಿಯುತ್ತವೆ.
ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವಾಗ, ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಹಿಮ್ಮುಖವಾಗುತ್ತದೆ: ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಆನೋಡ್‌ನಿಂದ ನಿರ್ಗಮಿಸಿ, ವಿಭಜಕ ಪೊರೆಯನ್ನು ದಾಟಿ, ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಮತ್ತೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತವೆ. ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ನಿಮ್ಮ ಸಾಧನಕ್ಕೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಪ್ರಮುಖ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳು ಸೇರಿವೆ:
- ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್: ಹೊಸ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಡೆಂಡ್ರೈಟ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
- ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು: ಸೋರಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ದ್ರವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಸೆರಾಮಿಕ್/ಪಾಲಿಮರ್ ವಾಹಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸಿ.
- ಆನೋಡ್ ಪ್ರಗತಿಗಳು: ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಲಿಥಿಯಂ ಸಂಗ್ರಹ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು 10 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ.
ಈ ವಿಭಜಕವು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಸುರಕ್ಷತಾ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ - ಇದರ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಂಧ್ರಗಳು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ನಡುವಿನ ಭೌತಿಕ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುವಾಗ ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಗಣೆಗೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತವೆ. ಬ್ಯಾಟರಿ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಅಧಿಕ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ, ಇದು ಉಷ್ಣ ರನ್‌ಅವೇಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.
ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಯಾವುದು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತದೆ?
ಎಲ್ಲಾ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಸಮಾನವಾಗಿ ರಚಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿಲ್ಲ. ಕಳೆದ ವರ್ಷ EV ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಿದಾಗ ನಾನು ಇದನ್ನು ಕಲಿತಿದ್ದೇನೆ.
ಪ್ರಮುಖ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ (LCO, NMC, LFP), ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ರೇಟಿಂಗ್‌ಗಳು, ಚಕ್ರ ಜೀವಿತಾವಧಿ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ ಸೇರಿವೆ. LFP ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಜೀವಿತಾವಧಿ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ, ಆದರೆ NMC ದೀರ್ಘಾವಧಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುತ್ತದೆ:
- LCO (ಲಿಥಿಯಂ ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಆಕ್ಸೈಡ್): ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆ ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ಜೀವಿತಾವಧಿ (500-800 ಚಕ್ರಗಳು). ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- NMC (ನಿಕಲ್ ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಕೋಬಾಲ್ಟ್): ಸಮತೋಲಿತ ಶಕ್ತಿ/ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆ (1,500-2,000 ಚಕ್ರಗಳು). ಟೆಸ್ಲಾ ನಂತಹ EV ಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿದೆ.
- LFP (ಲಿಥಿಯಂ ಐರನ್ ಫಾಸ್ಫೇಟ್): ಅಸಾಧಾರಣ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ (3,000+ ಚಕ್ರಗಳು). BYD ಮತ್ತು ಟೆಸ್ಲಾ ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಶ್ರೇಣಿಯಿಂದ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ.
- NCA (ನಿಕಲ್ ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ): ಗರಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆ ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ಸ್ಥಿರತೆ. ವಿಶೇಷ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು
| ಹೋಲಿಕೆ ಆಯಾಮ | ಎಲ್‌ಸಿಒ | ಎನ್‌ಎಂಸಿ | ಎಲ್‌ಎಫ್‌ಪಿ | ಎನ್‌ಸಿಎ |
| ರಾಸಾಯನಿಕ ಸೂತ್ರ | ಲೈಕೋಓ₂ | ಲಿನಿಮ್‌ಎನ್‌ಸಿಒ₂ | ಲೈಫೆಪೋ₄ | ಲಿನಿಕೊಆಲ್ಒ₂ |
| ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆ | 150-200 Wh/ಕೆಜಿ | 180-250 Wh/ಕೆಜಿ | 120-160 Wh/ಕೆಜಿ | 220-280 Wh/ಕೆಜಿ |
| ಸೈಕಲ್ ಜೀವನ | 500-800 ಚಕ್ರಗಳು | 1,500-2,000 ಚಕ್ರಗಳು | 3,000-7,000 ಚಕ್ರಗಳು | 800-1,200 ಚಕ್ರಗಳು |
| ಉಷ್ಣವಲಯದ ರನ್‌ಅವೇ ಆರಂಭ | 150°C ತಾಪಮಾನ | 210°C ತಾಪಮಾನ | 270°C ತಾಪಮಾನ | 170°C ತಾಪಮಾನ |
| ವೆಚ್ಚ (ಪ್ರತಿ kWh ಗೆ) | $130-$150 | $100-$120 | $80-$100 | $140-$160 |
| ಶುಲ್ಕ ದರ | 0.7C (ಪ್ರಮಾಣಿತ) | 2-4C (ವೇಗದ ಚಾರ್ಜ್) | 1-3C (ವೇಗದ ಚಾರ್ಜ್) | 1C (ಪ್ರಮಾಣಿತ) |
| ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ | -20°C (60% ಗರಿಷ್ಠ.) | -30°C (70% ಗರಿಷ್ಠ.) | -20°C (80% ಗರಿಷ್ಠ.) | -20°C (50% ಮಿತಿ.) |
| ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು | ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್‌ಗಳು/ಟ್ಯಾಬ್ಲೆಟ್‌ಗಳು | EV ಗಳು (ಟೆಸ್ಲಾ, ಇತ್ಯಾದಿ) | ಇ-ಬಸ್‌ಗಳು/ಇಂಧನ ಸಂಗ್ರಹಣೆ | ಪ್ರೀಮಿಯಂ EVಗಳು (ರೋಡ್‌ಸ್ಟರ್) |
| ಪ್ರಮುಖ ಅನುಕೂಲ | ಹೆಚ್ಚಿನ ವಾಲ್ಯೂಮೆಟ್ರಿಕ್ ಸಾಂದ್ರತೆ | ಶಕ್ತಿ/ಶಕ್ತಿ ಸಮತೋಲನ | ಅತ್ಯಂತ ದೀರ್ಘಾಯುಷ್ಯ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತೆ | ಉನ್ನತ ಹಂತದ ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆ |
| ನಿರ್ಣಾಯಕ ಮಿತಿ | ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಬೆಲೆ ಏರಿಳಿತ | ಅನಿಲ ಊತ (ಹೈ-ನಿ ಆವೃತ್ತಿಗಳು) | ಕಳಪೆ ಶೀತಲ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ/ಭಾರ | ಸಂಕೀರ್ಣ ಉತ್ಪಾದನೆ |
| ಪ್ರತಿನಿಧಿ ಉತ್ಪನ್ನ | ಆಪಲ್ ಐಫೋನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು | CATL ನ ಕಿರಿನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ | BYD ಬ್ಲೇಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿ | ಪ್ಯಾನಾಸೋನಿಕ್ 21700 ಸೆಲ್‌ಗಳು |
ಆನೋಡ್ ನಾವೀನ್ಯತೆಗಳು ಮತ್ತಷ್ಟು ವಿಧಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತವೆ:
- ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್: ಉತ್ತಮ ಸ್ಥಿರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಸ್ತು.
- ಸಿಲಿಕಾನ್-ಸಂಯೋಜಿತ: 25% ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಆದರೆ ವಿಸ್ತರಣೆ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು
- ಲಿಥಿಯಂ-ಟೈಟನೇಟ್: ಅತಿ ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ (10 ನಿಮಿಷ) ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆ
ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಸೂತ್ರೀಕರಣಗಳು ತಾಪಮಾನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ. ಹೊಸ ಫ್ಲೋರಿನೇಟೆಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳು -40°C ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಅತ್ಯಂತ ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ವೆಚ್ಚವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ - LFP ಕೋಶಗಳು NMC ಗಿಂತ 30% ಅಗ್ಗವಾಗಿವೆ ಆದರೆ ಭಾರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳಲ್ಲಿ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಏಕೆ ಪ್ರಬಲವಾಗಿವೆ?
ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸುವಾಗ, ಅವುಗಳ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಕೇವಲ ಘಟಕಗಳಲ್ಲ - ಅವು ಅಡಿಪಾಯ ಎಂದು ನಾನು ಅರಿತುಕೊಂಡೆ.
ಶಕ್ತಿ-ತೂಕದ ಅನುಪಾತಗಳು (200+ Wh/kg), ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಿರುವ ವೆಚ್ಚಗಳು (2010 ರಿಂದ 89% ಕಡಿತ) ಲಿಥಿಯಂ-ಅಯಾನ್ EV ಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿವೆ. ಅವು ಲೀಡ್-ಆಸಿಡ್ ಅಥವಾ ನಿಕಲ್-ಮೆಟಲ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ ಪರ್ಯಾಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಸಾಧ್ಯವಾದ 300+ ಮೈಲಿ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.
ಮೂರು ತಾಂತ್ರಿಕ ಅನುಕೂಲಗಳು ಅವುಗಳ ಪ್ರಾಬಲ್ಯವನ್ನು ಭದ್ರಪಡಿಸುತ್ತವೆ:
- ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಶ್ರೇಷ್ಠತೆ: ಗ್ಯಾಸೋಲಿನ್ 12,000 Wh/kg ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ICE ಎಂಜಿನ್‌ಗಳು ಕೇವಲ 30% ರಷ್ಟು ಮಾತ್ರ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಆಧುನಿಕ NMC ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ನಿಕಲ್ ಆಧಾರಿತ ಪರ್ಯಾಯಗಳಿಗಿಂತ ಪ್ರತಿ ಕೆಜಿಗೆ 4-5x ಹೆಚ್ಚು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ, ಇದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಶ್ರೇಣಿಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
- ಚಾರ್ಜ್ ದಕ್ಷತೆ: ಕಡಿಮೆ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧದಿಂದಾಗಿ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ 350kW+ ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸುತ್ತದೆ (15 ನಿಮಿಷಗಳಲ್ಲಿ 200 ಮೈಲುಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುತ್ತದೆ). ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಸಮಾನ ಶ್ರೇಣಿಗೆ 3x ದೀರ್ಘ ಇಂಧನ ತುಂಬುವಿಕೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.
- ಪುನರುತ್ಪಾದಕ ಬ್ರೇಕಿಂಗ್ ಸಿನರ್ಜಿ: ಲಿಥಿಯಂ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವು ಲೀಡ್-ಆಸಿಡ್‌ಗೆ 45% ಬ್ರೇಕಿಂಗ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೋಲಿಸಿದರೆ 90% ಬ್ರೇಕಿಂಗ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅನನ್ಯವಾಗಿ ಮರಳಿ ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇದು ನಗರ ಚಾಲನೆಯಲ್ಲಿ 15-20% ರಷ್ಟು ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ.
CATL ನ ಸೆಲ್-ಟು-ಪ್ಯಾಕ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಂತಹ ಉತ್ಪಾದನಾ ನಾವೀನ್ಯತೆಗಳು ಮಾಡ್ಯುಲರ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತವೆ, ಪ್ಯಾಕ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು 200Wh/kg ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚವನ್ನು $97/kWh ಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ (2023). ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಮೂಲಮಾದರಿಗಳು 2030 ರ ವೇಳೆಗೆ 500Wh/kg ಗೆ ಭರವಸೆ ನೀಡುತ್ತವೆ.
ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಸುರಕ್ಷತೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಕಾಳಜಿಗಳು ಯಾವುವು?
ಸುದ್ದಿಗಳಲ್ಲಿ EV ಬ್ಯಾಟರಿ ಉರಿಯುವುದನ್ನು ನೋಡಿದಾಗ, ನಿಜವಾದ ಅಪಾಯಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಚಾರದ ಬಗ್ಗೆ ತನಿಖೆ ನಡೆಸುವಂತೆ ನನಗೆ ಅನಿಸಿತು.
ಥರ್ಮಲ್ ರನ್‌ಅವೇ - ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಹಾನಿಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ಅಧಿಕ ಬಿಸಿಯಾಗುವಿಕೆ - ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಅಪಾಯವಾಗಿದೆ. ಆಧುನಿಕ ಸುರಕ್ಷತಾ ಕ್ರಮಗಳಲ್ಲಿ ಸೆರಾಮಿಕ್-ಲೇಪಿತ ವಿಭಜಕಗಳು, ಜ್ವಾಲೆ-ನಿರೋಧಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಕೋಶವನ್ನು 100x/ಸೆಕೆಂಡ್ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುವ ಬಹು-ಪದರದ ಬ್ಯಾಟರಿ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸೇರಿವೆ.
ತಾಪಮಾನವು 150°C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ಉಷ್ಣದ ಹರಿವು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿಭಜನೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತದೆ:
- SEI ಪದರ ವಿಭಜನೆ (80-120°C)
- ಆನೋಡ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಕ್ರಿಯೆ (120-150°C)
- ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಿಭಜನೆಯು ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ (180-250°C)
- ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ದಹನ (200°C+)
ತಯಾರಕರು ಐದು ರಕ್ಷಣಾ ಪದರಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸುತ್ತಾರೆ:
- ತಡೆಗಟ್ಟುವ ವಿನ್ಯಾಸ: ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಡೆಂಡ್ರೈಟ್-ನಿಗ್ರಹಿಸುವ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು
- "ಕಂಟೈನ್ಮೆಂಟ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ಸ್": ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಫೈರ್‌ವಾಲ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಶೀತಕ ಚಾನಲ್‌ಗಳು
- ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ: ಪ್ರತಿ ಕೋಶದಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್/ತಾಪಮಾನ ಸಂವೇದಕಗಳು
- "ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ ನಿಯಂತ್ರಣಗಳು": ಹಾನಿಗೊಳಗಾದ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಮಿಲಿಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಒಳಗೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವುದು
- ರಚನಾತ್ಮಕ ರಕ್ಷಣೆ”: ಅಪಘಾತ-ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪಂಜರಗಳು
ಐರನ್ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (LFP) ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವು NMC ಗಾಗಿ 150°C ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಕೊಳೆಯುವ ಮೊದಲು 300°C ಅನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಹೊಸ ಸೋಡಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಬೆಂಕಿಯ ಅಪಾಯಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ನಿವಾರಿಸುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಯಾವಾಗಲೂ ತಯಾರಕರು-ಪ್ರಮಾಣೀಕೃತ ಚಾರ್ಜರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ - 78% ವೈಫಲ್ಯಗಳು ಆಫ್ಟರ್‌ಮಾರ್ಕೆಟ್ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ.
ತೀರ್ಮಾನ
ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆ, ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ - ಆದರೆ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತಲೇ ಇದೆ. ನಾಳೆಯ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ನಮ್ಮ ಸುಸ್ಥಿರ ಭವಿಷ್ಯಕ್ಕೆ ಶಕ್ತಿ ತುಂಬುವಾಗ ಇಂದಿನ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಬಹುದು.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಆಗಸ್ಟ್-05-2025