சூரிய ஆற்றல் மற்றும் சேமிப்புத் திட்டங்களில் பயன்படுத்தப்படும் இரண்டு முக்கிய பேட்டரி வேதியியல்களில் நிறைகளும் குறைகளும் உள்ளன. ஈய-அமில பேட்டரிகள் மிக நீண்ட காலமாகப் பயன்பாட்டில் இருந்து வருகின்றன, மேலும் அவற்றை எளிதில் புரிந்துகொள்ளவும் முடியும், ஆனால் அவற்றின் சேமிப்புத் திறனுக்கு வரம்புகள் உள்ளன.லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் நீண்ட ஆயுட்காலத்தையும் குறைந்த எடையையும் கொண்டுள்ளன, ஆனால் இயல்பாகவே அதிக விலை கொண்டவை.

இங்குள்ள எல்ஜி கெம் (LG Chem) அமைப்பைப் போல, சேமிப்பக அமைப்புகள் பொதுவாக ஒரே ஒரு பேட்டரி வகையைக் கொண்டிருக்கும். புகைப்படம்: கிரீன்பிரில்லியன்ஸ் (GreenBrilliance) நன்றி.

ஒவ்வொரு வேதியியலின் நன்மைகளையும் இணைத்து, செலவு குறைந்த, அதிக கொள்ளளவு கொண்ட ஒரு பேட்டரி தொகுப்பை உருவாக்க முடியுமா?

ஒரு புதிய லித்தியம்-அயன் பேட்டரியின் செயல்பாடுகளைப் பெறுவதற்காக, ஒருவர் தமது ஈய-அமில பேட்டரி தொகுப்பைக் கழற்ற வேண்டுமா? ஒரு குறிப்பிட்ட கிலோவாட்-மணித் திறனைப் பூர்த்தி செய்வதற்காக, ஒருவர் தமது லித்தியம் அமைப்பில் சற்றே மலிவான ஈய-அமில பேட்டரிகளைச் சேர்க்க முடியுமா?

தெளிவற்ற பதிலுடன் கூடிய அனைத்து முக்கியக் கேள்விகளுக்கும் பதில்: அது சூழ்நிலையைப் பொறுத்தது. ஒரே வேதியியலைப் பின்பற்றுவது எளிதானது மற்றும் ஆபத்து குறைந்தது, ஆனால் சில மாற்று வழிகளும் உள்ளன.

டெக்சாஸில் உள்ள ஃப்ரீடம் சோலார் பவர் நிறுவனத்தின் மின் பொறியாளரான கோர்டன் கன், ஈய-அமில மற்றும் லித்தியம் பேட்டரிகளை ஒன்றாக இணைப்பது அநேகமாக சாத்தியம், ஆனால் அது ஏசி இணைப்பு மூலம் மட்டுமே சாத்தியம் என்று கூறினார்.

"ஈய-அமில மற்றும் லித்தியம் மின்கலன்களை ஒரே DC பஸ்ஸில் கண்டிப்பாக இணைக்கவே முடியாது," என்றார் அவர். "நல்லபட்சமாக, அது மின்கலன்களை அழித்துவிடும், மோசமானபட்சமாக... தீ விபத்தா? வெடிப்பா? கால-வெளித் தொடர்ச்சியின் அளவீடா? எனக்குத் தெரியாது."

ஈய-அமில மின்கல நிறுவனமான யுஎஸ் பேட்டரி மேனுஃபேக்சரிங் கோ.வின் பொறியியல் துறை மூத்த துணைத் தலைவர் கே. ஃப்ரெட் வெஹ்மேயர், இதுகுறித்து மேலும் விளக்கம் அளித்தார்.

"இதை உருவாக்க முடியும், ஆனால் லித்தியம் பேட்டரி அமைப்பில் ஈய-அமில பேட்டரிகளைச் சேர்ப்பது போல இது அவ்வளவு எளிதாக இருக்காது. அடிப்படையில், இந்த இரண்டு அமைப்புகளும் தனித்தனியாகச் செயல்படும்," என்று வெஹ்மேயர் கூறினார். "லித்தியம் பேட்டரி அமைப்பானது, அதன் சொந்த சார்ஜர் மற்றும் சார்ஜ் கன்ட்ரோலருடன் கூடிய அதன் சொந்த BMS-ஆல் கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டியிருக்கும். ஈய-அமில பேட்டரி அமைப்புக்கு அதன் சொந்த சார்ஜர் மற்றும்/அல்லது சார்ஜ் கன்ட்ரோலர் தேவைப்படும், ஆனால் அதற்கு BMS தேவைப்படாது. இந்த இரண்டு அமைப்புகளும் இணையாக சமமான மின்சுமைகளை வழங்க முடியும், ஆனால் இந்த இரண்டு வேதியியல் அமைப்புகளுக்கும் இடையில் மின்சுமைப் பங்கீட்டைப் பாதுகாப்பாக ஒதுக்குவதற்கு சில கட்டுப்பாடுகள் தேவைப்படலாம்."

LFP பேட்டரி தயாரிப்பு நிறுவனமான சிம்ப்ளிஃபை பவரின் தொழில்நுட்பச் சேவை மேலாளரான ட்ராய் டேனியல்ஸ், ஒரே அமைப்பில் வெவ்வேறு வேதியியல் கொண்ட பேட்டரிகளைக் கலப்பதை மட்டுமல்ல, ஒரே வேதியியல் கொண்ட பேட்டரிகளைக் கூட கலப்பதைப் பரிந்துரைப்பதில்லை; இருப்பினும், அவ்வாறு செய்ய முடியும் என்பதை அவர் ஒப்புக்கொள்கிறார்.

"இணைப்பதற்கான ஓரிரு வழிகள் உள்ளன. ஒன்று, ஒரு பொதுவான மின்சுமையைப் பகிர்ந்துகொள்ளக்கூடிய அல்லது தேவைப்படும் மின்சுமைகளைப் பிரித்துக்கொள்ளக்கூடிய இரண்டு தனித்தனி அமைப்புகளை (சார்ஜர் மற்றும் இன்வெர்ட்டர்) கொண்டிருப்பதாகும்," என்று அவர் கூறினார். "ஒரு டிரான்ஸ்ஃபர் சுவிட்சையும் பயன்படுத்தலாம்; இருப்பினும், இதன் மூலம் ஒரு நேரத்தில் ஒரு தொகுதி பேட்டரிகள் அல்லது வேதிப்பொருட்கள் மட்டுமே சார்ஜ் அல்லது டிஸ்சார்ஜ் செய்ய முடியும், மேலும் இதை பெரும்பாலும் கைமுறையாகவே மாற்ற வேண்டியிருக்கும்."

சுமைகளைப் பிரித்து இரண்டு அமைப்புகளை நிறுவுவது என்பது, பலர் மேற்கொள்ள விரும்பும் பணியை விட பெரும்பாலும் மிகவும் சிக்கலான ஒரு வேலையாகும்.

"ஃப்ரீடம் சோலாரில் நாங்கள் ஒரு கலப்பின லித்தியம்/ஈய-அமில அமைப்பைக் கையாளவில்லை, ஏனெனில் அது ஒரு மலிவான கூடுதல் இணைப்பாக இருக்காது. மேலும், ஒரே ஒரு பேட்டரி வேதியியல் மற்றும் ஒரே ஒரு பேட்டரி தயாரிப்பை மட்டும் பயன்படுத்துவதன் மூலம் எங்கள் பேட்டரி நிறுவல்களை எளிமையாக வைத்திருக்க முயற்சிக்கிறோம்," என்று பொறியாளர் மற்றும் வடிவமைப்பு மேலாளரான ஜோஷ் மீட் கூறினார்.

இந்த இரண்டு வேதியியல்களையும் இணைப்பதை சற்றே எளிதாக்க ஒரு நிறுவனம் முயற்சிக்கிறது. கையடக்க மின்சக்தி தயாரிப்பு நிறுவனமான கோல் ஜீரோ (Goal Zero), பகுதி நேர வீட்டு மின் காப்புக்காகப் பயன்படுத்தக்கூடிய லித்தியம் அடிப்படையிலான யெட்டி போர்ட்டபிள் பவர் ஸ்டேஷனை (Yeti Portable Power Station) வழங்குகிறது. யெட்டி 3000 என்பது 3-kWh, 70-lb எடையுள்ள ஒரு NMC லித்தியம் பேட்டரியாகும், இது நான்கு மின்சுற்றுகளுக்கு ஆதரவளிக்க முடியும். மேலும் சக்தி தேவைப்பட்டால், கோல் ஜீரோ தனது யெட்டி லிங்க் எக்ஸ்பான்ஷன் மாட்யூலை (Yeti Link Expansion Module) வழங்குகிறது, இது லெட்-ஆசிட் விரிவாக்க பேட்டரிகளைச் சேர்க்க அனுமதிக்கிறது. ஆம், அது சரிதான்: லித்தியம் யெட்டி பேட்டரியை லெட்-ஆசிட் பேட்டரியுடன் இணைக்க முடியும்.

"எங்களுடைய விரிவாக்கத் தொட்டி என்பது ஒரு மர்மமான சுழற்சி கொண்ட ஈய-அமில மின்கலம் ஆகும். இது, Yeti [லித்தியம் அடிப்படையிலான அமைப்பில்] உள்ள மின்னணுவியல் பாகங்களைப் பயன்படுத்த அனுமதிப்பதுடன், மின்கலத்தின் திறனையும் விரிவுபடுத்துகிறது," என்று Goal Zero நிறுவனத்தின் பொது மேலாளர் பில் ஹார்மன் கூறினார். "ஒவ்வொன்றும் 1.25-kWh திறன் கொண்டிருப்பதால், நீங்கள் விரும்பும் அளவுக்கு [ஈய-அமில மின்கலங்களை] சேர்க்கலாம். வாடிக்கையாளர் அவற்றை எளிதாகப் பொருத்திக்கொள்ளலாம். இதன் மூலம், லித்தியம் மின்கலத்தின் எடுத்துச்செல்லும் வசதியும், வீட்டில் இருக்கும் மலிவான ஈய-அமில மின்கலங்களும் ஒரே நேரத்தில் கிடைக்கின்றன."

லித்தியம் மற்றும் ஈய-அமில மின்கலங்களை ஒன்றாக இணைக்க முயற்சிக்கும்போது ஏற்படும் மிகப்பெரிய சிக்கல்கள், அவற்றின் வெவ்வேறு மின்னழுத்தங்கள், மின்னேற்ற முறைகள் மற்றும் மின்னேற்ற/மின்னிறக்க வரம்புகள் ஆகும். மின்கலங்கள் ஒரே மின்னழுத்தத்தில் இல்லாவிட்டாலோ அல்லது பொருந்தாத விகிதங்களில் மின்னிறக்கம் அடைந்தாலோ, அவற்றுக்கிடையே ஆற்றல் வேகமாகப் பாயும். ஆற்றல் வேகமாகப் பாயும்போது, ​​வெப்பப் பிரச்சினைகள் ஏற்பட்டு, மின்கலச் சுழற்சியின் செயல்திறனைக் குறைத்துவிடுகின்றன.

கோல் ஜீரோ இந்தச் சூழ்நிலையைத் தனது யெட்டி லிங்க் சாதனம் மூலம் நிர்வகிக்கிறது. யெட்டி லிங்க் என்பது அடிப்படையில், அசல் யெட்டி லித்தியம் பேட்டரிக்காகப் பொருத்தப்பட்ட ஒரு அதிநவீன பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பாகும்; இது வெவ்வேறு வேதியியல் கூறுகளுக்கு இடையில் மின்னழுத்தங்களையும் மின்னேற்றத்தையும் நிர்வகிக்கிறது.

"யெட்டி லிங்க், பேட்டரிகளுக்கு இடையேயான அந்த மின் பரிமாற்றத்தை ஒழுங்குபடுத்துகிறது," என்று ஹார்மன் கூறினார். "நாங்கள் பாதுகாப்பான முறையில் பாதுகாக்கிறோம், அதனால் அந்த லித்தியம் பேட்டரி, தான் ஒரு ஈய-அமில பேட்டரியுடன் இணைக்கப்பட்டிருப்பதை அறியாது."

எல்ஜி கெம் நிறுவனத்தின் பாரம்பரிய லித்தியம் வீட்டு பேட்டரிகளை விட யெட்டி 3000 சிறியதாக இருக்கலாம் – டெஸ்லா மற்றும் சொனெட்ஸ் மாடல்கள் பொதுவாகக் குறைந்தபட்சம் 9.8 kWh ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கும் – ஆனால் அதுதான் அதன் ஈர்ப்பு, என்று ஹார்மன் கூறினார். மேலும், யாராவது சில மலிவான ஈய பேட்டரிகளைக் கொண்டு அதன் ஆற்றலை 9-kWh வரை அதிகரித்து, முகாம் அல்லது வாகனப் பயணத்தின்போது அந்த லித்தியம் பேட்டரியையும் உடன் எடுத்துச் செல்ல முடிந்தால், அதில் என்ன தவறு?

"ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பில் முதலீடு செய்ய 15,000 டாலர்கள் இல்லாத நாட்டிலுள்ள அனைத்து மக்களுக்காகவும் எங்கள் அமைப்பு உள்ளது. மேலும், நான் இதை முடித்த பிறகு, என் வீட்டில் நிரந்தரமாக நிறுவப்பட்ட ஒன்று மட்டுமே எனக்குத் தேவைப்படும்," என்று ஹார்மன் கூறினார். "தாங்கள் செலவிடும் பணத்தின் மீது பாதிப்புக்குள்ளாகும் நபர்களுக்கானது யெட்டி. எங்கள் அமைப்பை நிறுவி முடிக்க மொத்தமாக 3,500 டாலர்கள் செலவாகும்."

கோல் ஜீரோ இப்போது தனது ஐந்தாவது தலைமுறைத் தயாரிப்பில் உள்ளது, எனவே அது தனது லித்தியம்-ஈயக் கலவைத் திறன்களில் நம்பிக்கையுடன் இருக்கிறது. ஆனால், பேட்டரி வேதியியலை நேரடியாகக் கலப்பதில் அவ்வளவு பரிச்சயம் இல்லாத பலருக்கு, ஒரே வணிக நிறுவனத்திலோ அல்லது வீட்டிலோ இரண்டு தனித்தனி மற்றும் சுயாதீனமான அமைப்புகளை நிறுவ முடியும் – ஆனால், அதை ஒரு மின்சார நிபுணர் அமைத்துத் தர வேண்டும்.

"ஏற்கனவே உள்ள லித்தியம் அமைப்பில் குறைந்த செலவிலான சேமிப்புத் திறனைச் சேர்ப்பதற்கான ஒரு எளிய மற்றும் பாதுகாப்பான வழி, மின்சுமைகளைப் பிரித்து, அவற்றை இரண்டு பேட்டரி அமைப்புகளுக்கும் தனித்தனியாக ஒதுக்குவதாகும்," என்று யுஎஸ் பேட்டரியின் வெஹ்மேயர் கூறினார். "எப்படியிருந்தாலும், பாதுகாப்பை உறுதிசெய்ய, இது ஒரு பயிற்சி பெற்ற நிபுணரால் செய்யப்பட வேண்டும்."