டெஸ்லாவின் 2021 ஆம் ஆண்டின் மூன்றாம் காலாண்டு அறிக்கைகள், அதன் வாகனங்களில் LiFePO4 பேட்டரிகளை புதிய தரநிலையாக மாற்றுவதாக அறிவித்தன. ஆனால் LiFePO4 பேட்டரிகள் என்றால் சரியாக என்ன?
நியூயார்க், நியூயார்க், அமெரிக்கா, மே 26, 2022 /EINPresswire.com / — இவை லி-அயன் பேட்டரிகளுக்கு ஒரு சிறந்த மாற்றா? இந்த பேட்டரிகள் மற்ற பேட்டரிகளிலிருந்து எவ்வாறு வேறுபடுகின்றன?
LiFePO4 பேட்டரிகள் பற்றிய அறிமுகம்
லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் (LFP) மின்கலம் என்பது, வேகமாக மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கம் செய்யும் திறன் கொண்ட ஒரு லித்தியம்-அயன் மின்கலம் ஆகும். இது, LiFePO4-ஐ எதிர்மின்வாயாகவும், உலோகப் பின்புலத்துடன் கூடிய கிராஃபைட் கார்பன் மின்முனையை நேர்மின்வாயாகவும் கொண்ட ஒரு மீள்மின்னேற்ற மின்கலம் ஆகும்.
LiFePO4 பேட்டரிகள், லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளை விடக் குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தியையும் குறைந்த இயக்க மின்னழுத்தங்களையும் கொண்டுள்ளன. அவை கிடைமட்ட வளைவுகளுடன் குறைந்த மின்னிறக்க வீதத்தைக் கொண்டிருப்பதோடு, Li-அயன் பேட்டரிகளை விடப் பாதுகாப்பானவையாகவும் உள்ளன. இந்த பேட்டரிகள் லித்தியம் ஃபெரோபாஸ்பேட் பேட்டரிகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.
LiFePO4 பேட்டரிகளின் கண்டுபிடிப்பு
LiFePO4 மின்கலங்கள் ஜான் பி. குட்எனஃப் மற்றும் ஆறுமுகம் மந்திரம் ஆகியோரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. லித்தியம்-அயன் மின்கலங்களில் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களை முதன்முதலில் கண்டறிந்தவர்களில் அவர்களும் அடங்குவர். ஆனோடு பொருட்கள் உடனடியாகக் குறுக்குச் சுற்றுக்கு உள்ளாகும் தன்மை கொண்டிருப்பதால், அவை லித்தியம்-அயன் மின்கலங்களுக்கு உகந்தவை அல்ல.
லித்தியம்-அயன் பேட்டரி கேத்தோடுகளுடன் ஒப்பிடும்போது, கேத்தோடு பொருட்கள் சிறந்தவை என்று விஞ்ஞானிகள் கண்டறிந்துள்ளனர். இது குறிப்பாக LiFePO4 பேட்டரி வகைகளில் தெளிவாகத் தெரிகிறது. அவை நிலைத்தன்மை மற்றும் கடத்துத்திறனை மேம்படுத்துவதோடு, பல்வேறு பிற அம்சங்களையும் செம்மைப்படுத்துகின்றன.
இப்போதெல்லாம், LiFePO4 பேட்டரிகள் எல்லா இடங்களிலும் காணப்படுகின்றன, மேலும் படகுகள், சூரிய ஆற்றல் அமைப்புகள் மற்றும் வாகனங்கள் உள்ளிட்ட பல்வேறு பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. LiFePO4 பேட்டரிகள் கோபால்ட் அற்றவை மற்றும் பெரும்பாலான மாற்று பேட்டரிகளை விட விலை குறைவானவை. இது நச்சுத்தன்மையற்றது மற்றும் நீண்ட ஆயுட்காலம் கொண்டது.
LFP பேட்டரி விவரக்குறிப்புகள் -
LFP பேட்டரிகளில் பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகளின் செயல்பாடு
LFP பேட்டரிகள் வெறும் இணைக்கப்பட்ட மின்கலங்களைக் கொண்டிருப்பதோடு மட்டுமல்லாமல், பேட்டரி பாதுகாப்பான வரம்புகளுக்குள் இருப்பதை உறுதிசெய்யும் ஒரு அமைப்பையும் கொண்டுள்ளன. ஒரு பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு (BMS), பாதுகாப்பை உறுதி செய்வதற்கும் பேட்டரியின் ஆயுளை நீட்டிப்பதற்கும், இயக்கச் சூழல்களின் கீழ் பேட்டரியைப் பாதுகாத்து, கட்டுப்படுத்தி, கண்காணிக்கிறது.
LFP பேட்டரிகளில் பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகளின் செயல்பாடு -
லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் மின்கலங்கள் அதிக மின்னழுத்தத் தாங்குதிறன் கொண்டவையாக இருந்தாலும், மின்னேற்றத்தின் போது அவை அதிக மின்னழுத்தத்திற்கு உள்ளாகின்றன, இது செயல்திறனைக் குறைக்கிறது. எதிர்மின்வாயில் பயன்படுத்தப்படும் பொருள் சிதைந்து, அதன் நிலைத்தன்மையை இழக்கக்கூடும். BMS ஆனது ஒவ்வொரு மின்கலத்தின் வெளியீட்டையும் ஒழுங்குபடுத்துவதோடு, மின்கலத்தின் அதிகபட்ச மின்னழுத்தம் பராமரிக்கப்படுவதையும் உறுதி செய்கிறது.
மின்முனைப் பொருட்கள் தரம் குறையும்போது, குறைந்த மின்னழுத்தம் ஒரு கடுமையான கவலையாகிறது. ஏதேனும் ஒரு மின்கலத்தின் மின்னழுத்தம் ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பிற்குக் கீழே குறைந்தால், BMS ஆனது மின்கலத்தைச் சுற்றிலிருந்து துண்டித்துவிடும். இது அதிக மின்னோட்ட நிலையில் ஒரு காப்புறுதியாகவும் செயல்படுகிறது, மேலும் குறுக்குச் சுற்று ஏற்படும்போது அதன் செயல்பாட்டை நிறுத்திவிடும்.
LiFePO4 பேட்டரிகள் மற்றும் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் ஒப்பீடு
LiFePO4 பேட்டரிகள் கைக்கடிகாரங்கள் போன்ற அணியக்கூடிய சாதனங்களுக்குப் பொருத்தமானவை அல்ல. மற்ற லித்தியம் பேட்டரிகளைக் காட்டிலும் இவற்றின் ஆற்றல் அடர்த்தி குறைவாக உள்ளது. இருப்பினும், சூரிய ஆற்றல் அமைப்புகள், RV-கள், கோல்ஃப் வண்டிகள், மீன்பிடிப் படகுகள் மற்றும் மின்சார மோட்டார் சைக்கிள்களுக்கு இவை மிகச் சிறந்தவை.
★இந்த பேட்டரிகளின் முக்கிய நன்மைகளில் ஒன்று அவற்றின் சுழற்சி ஆயுட்காலம் ஆகும்.
இந்த பேட்டரிகள் மற்றவற்றை விட 4 மடங்குக்கும் மேலாக நீடித்து உழைக்கும். இவை மிகவும் பாதுகாப்பானவை மற்றும் 100% வரை முழுமையாக மின்னிறக்கம் அடையக்கூடியவை. இதன் காரணமாக, இவற்றை நீண்ட காலத்திற்குப் பயன்படுத்த முடியும்.
லி-அயன் பேட்டரிகளுக்கு இந்த பேட்டரிகள் ஏன் ஒரு சிறந்த மாற்றாக இருக்கின்றன என்பதற்கான கூடுதல் காரணங்கள் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.
★குறைந்த விலை
LFP பேட்டரிகள், பெருமளவில் வெட்டி எடுக்கப்படும் இரும்பு மற்றும் பாஸ்பரஸால் ஆனவை, மேலும் அவை விலை மலிவானவை. நிக்கல் செறிந்த NMC பேட்டரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது, LFP பேட்டரிகளின் விலை ஒரு கிலோகிராமுக்கு 70 சதவீதம் வரை குறைவாக இருக்கும் என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. அதன் வேதியியல் கலவை ஒரு செலவு நன்மையை வழங்குகிறது. LFP பேட்டரிகளுக்கான மிகக் குறைந்த செல் விலைகள், 2020-ல் முதல் முறையாக $100/kWh-க்குக் கீழே குறைந்தன.
★குறைந்த சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பு
LFP பேட்டரிகளில், விலை உயர்ந்த மற்றும் சுற்றுச்சூழலில் பெரும் பாதிப்பை ஏற்படுத்தக்கூடிய நிக்கல் அல்லது கோபால்ட் இல்லை. இந்த பேட்டரிகள் மீண்டும் மின்னேற்றம் செய்யக்கூடியவை, இது அவற்றின் சுற்றுச்சூழல் நேசத்தைக் காட்டுகிறது.
★மேம்படுத்தப்பட்ட செயல்திறன் மற்றும் செயல்பாடு
LFP பேட்டரிகள் அவற்றின் நீண்ட ஆயுட்காலத்திற்காக அறியப்படுகின்றன, இதனால் காலப்போக்கில் நம்பகமான மற்றும் சீரான மின் வெளியீடு தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு அவை ஒரு பிரபலமான தேர்வாக அமைகின்றன. மற்ற லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளை விட இந்த பேட்டரிகள் மெதுவான திறன் இழப்பு விகிதங்களைக் கொண்டுள்ளன, இது நீண்ட காலத்திற்கு அவற்றின் செயல்திறனைப் பாதுகாக்க உதவுகிறது. மேலும், அவை குறைந்த இயக்க மின்னழுத்தத்தைக் கொண்டிருப்பதால், குறைவான உள் எதிர்ப்பு மற்றும் வேகமான மின்னேற்றம்/மின்னிறக்க வேகங்கள் கிடைக்கின்றன.
★மேம்படுத்தப்பட்ட பாதுகாப்பு மற்றும் நிலைத்தன்மை
LFP மின்கலங்கள் வெப்ப ரீதியாகவும் வேதியியல் ரீதியாகவும் நிலைத்தன்மை கொண்டவை, எனவே அவை வெடிப்பதற்கோ அல்லது தீப்பிடிப்பதற்கோ வாய்ப்பு குறைவு. நிக்கல் செறிந்த NMC-ஐ விட LFP ஆறில் ஒரு பங்கு வெப்பத்தையே உருவாக்குகிறது. LFP மின்கலங்களில் Co-O பிணைப்பு வலிமையாக இருப்பதால், மின்சுற்று குறுக்கீடு ஏற்பட்டாலோ அல்லது அதிக வெப்பமடைந்தாலோ ஆக்சிஜன் அணுக்கள் மெதுவாகவே வெளியிடப்படுகின்றன. மேலும், முழுமையாக மின்னேற்றப்பட்ட மின்கலங்களில் லித்தியம் எதுவும் எஞ்சியிருப்பதில்லை. இதனால், மற்ற லித்தியம் மின்கலங்களில் காணப்படும் வெப்ப உமிழ் வினைகளுடன் ஒப்பிடும்போது, இவை ஆக்சிஜன் இழப்பை மிகவும் எதிர்க்கும் திறன் கொண்டவையாக இருக்கின்றன.
★சிறிய மற்றும் எடை குறைந்த
LFP பேட்டரிகள், லித்தியம் மாங்கனீசு ஆக்சைடு பேட்டரிகளை விட கிட்டத்தட்ட 50% எடை குறைந்தவை. அவை ஈய-அமில பேட்டரிகளை விட 70% வரை எடை குறைந்தவை. நீங்கள் ஒரு வாகனத்தில் LiFePO4 பேட்டரியைப் பயன்படுத்தும்போது, குறைவான எரிபொருளைப் பயன்படுத்துவதோடு, அதிக சுலபமாக வாகனத்தை இயக்க முடியும். மேலும், அவை சிறியதாகவும் கச்சிதமாகவும் இருப்பதால், உங்கள் ஸ்கூட்டர், படகு, RV அல்லது தொழிற்சாலை பயன்பாடுகளில் இடத்தை மிச்சப்படுத்த உதவுகின்றன.
LiFePO4 பேட்டரிகள் மற்றும் லித்தியம் அல்லாத பேட்டரிகள் ஒப்பீடு
லித்தியம் அல்லாத மின்கலன்களுக்குப் பல நன்மைகள் இருந்தாலும், பழைய தொழில்நுட்பம் விலை உயர்ந்ததாகவும் செயல்திறன் குறைந்ததாகவும் இருப்பதால், புதிய LiFePo4 மின்கலன்களின் ஆற்றலைக் கருத்தில் கொண்டு, அவை நடுத்தர காலத்தில் மாற்றீடு செய்யப்பட வாய்ப்புள்ளது.
☆ஈய அமில பேட்டரிகள்
ஈய-அமில மின்கலங்கள் ஆரம்பத்தில் செலவு குறைந்ததாகத் தோன்றலாம், ஆனால் நீண்ட கால அடிப்படையில் அவை அதிக செலவை ஏற்படுத்துகின்றன. இதற்குக் காரணம், அவற்றுக்கு அடிக்கடி பராமரிப்பும் மாற்றீடும் தேவைப்படுவதே ஆகும். ஒரு LiFePO4 மின்கலம், எந்தப் பராமரிப்பும் தேவைப்படாமல், 2 முதல் 4 மடங்கு அதிக காலம் நீடிக்கும்.
☆ஜெல் பேட்டரிகள்
LiFePO4 பேட்டரிகளைப் போலவே, ஜெல் பேட்டரிகளுக்கும் அடிக்கடி மின்னேற்றம் செய்யத் தேவையில்லை, மேலும் சேமித்து வைக்கும்போது அவற்றின் மின்னூட்டம் குறையாது. ஆனால், ஜெல் பேட்டரிகள் மிக மெதுவாக மின்னேற்றம் அடைகின்றன. அவை சேதமடைவதைத் தவிர்க்க, முழுமையாக மின்னேற்றம் அடைந்தவுடன் இணைப்பைத் துண்டிக்க வேண்டும்.
☆ஏஜிஎம் பேட்டரிகள்
AGM பேட்டரிகள் 50% திறனுக்குக் கீழே சேதமடையும் அதிக அபாயத்தைக் கொண்டிருக்கும் நிலையில், LiFePO4 பேட்டரிகளை எந்தவித சேத அபாயமும் இன்றி முழுமையாக மின்னிறக்கம் செய்ய முடியும். மேலும், அவற்றைப் பராமரிப்பதும் கடினம்.
LiFePO4 பேட்டரிகளுக்கான பயன்பாடுகள்
LiFePO4 பேட்டரிகள் பல மதிப்புமிக்க பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன, அவற்றுள் சில:
●மீன்பிடிப் படகுகள் மற்றும் கயாக்குகள்: குறைந்த நேரம் சார்ஜ் செய்வதாலும், நீண்ட நேரம் இயங்குவதாலும் நீங்கள் தண்ணீரில் அதிக நேரத்தைச் செலவிடலாம். குறைந்த எடை, எளிதான கையாளுதலை வழங்குவதோடு, பெரும் போட்டி நிறைந்த மீன்பிடிப் போட்டிகளின் போது ஒரு வேகத்தடையாகவும் அமைகிறது.
●மொபிலிட்டி ஸ்கூட்டர்கள் மற்றும் மோபெட்கள்: உங்கள் வேகத்தைக் குறைக்கும் தேவையற்ற எடை எதுவும் இல்லை. உங்கள் பேட்டரிக்கு சேதம் ஏற்படாமல் திடீர் பயணங்களுக்கு, அதை முழுமையாக நிரப்பாத அளவுக்கு சார்ஜ் செய்துகொள்ளலாம்.
●சூரிய ஆற்றல் கட்டமைப்புகள்: சூரியனின் சக்தியைப் பயன்படுத்திக்கொள்ள, இலகுரக LiFePO4 பேட்டரிகளை நீங்கள் செல்லும் இடமெல்லாம் (மலை உச்சிக்கோ அல்லது மின்சார வசதி இல்லாத இடத்திற்கோ) எடுத்துச் செல்லுங்கள்.
●வணிகப் பயன்பாடு: இவை மிகவும் பாதுகாப்பான மற்றும் உறுதியான லித்தியம் பேட்டரிகள் என்பதால், தரை இயந்திரங்கள், லிஃப்ட்கேட்கள் மற்றும் பல போன்ற தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் உகந்தவை.
மேலும், லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் மின்கலங்கள், கைவிளக்குகள், மின்னணு சிகரெட்டுகள், வானொலி உபகரணங்கள், அவசரகால விளக்குகள் மற்றும் பிற பொருட்கள் போன்ற பல சாதனங்களுக்கு ஆற்றலை வழங்குகின்றன.
பரந்த அளவிலான LFP செயலாக்கத்திற்கான சாத்தியக்கூறுகள்
மாற்று பேட்டரிகளை விட LFP பேட்டரிகள் விலை மலிவானவை மற்றும் அதிக நிலைத்தன்மை கொண்டவை என்றாலும், அவற்றின் பரவலான பயன்பாட்டிற்கு ஆற்றல் அடர்த்தி ஒரு குறிப்பிடத்தக்க தடையாக இருந்து வருகிறது. LFP பேட்டரிகள் 15 முதல் 25% வரை மிகக் குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், ஒரு லிட்டருக்கு 359 வாட்-மணி (Wh/liter) ஆற்றல் அடர்த்தியைக் கொண்ட, ஷாங்காயில் தயாரிக்கப்பட்ட மாடல் 3-இல் பயன்படுத்தப்படுவது போன்ற தடிமனான மின்முனைகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இந்த நிலை மாறி வருகிறது.
LFP பேட்டரிகளின் நீண்ட ஆயுட்காலம் காரணமாக, ஒப்பிடக்கூடிய எடையுள்ள லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளை விட அவை அதிக கொள்ளளவைக் கொண்டுள்ளன. இதன் பொருள், காலப்போக்கில் இந்த பேட்டரிகளின் ஆற்றல் அடர்த்தி மேலும் ஒத்ததாக மாறும்.
பரவலான பயன்பாட்டிற்கு மற்றொரு தடையாக இருப்பது, ஏராளமான LFP காப்புரிமைகளின் காரணமாக சீனா சந்தையில் ஆதிக்கம் செலுத்துவதே ஆகும். இந்தக் காப்புரிமைகள் காலாவதியாகும் போது, வாகன உற்பத்தியைப் போலவே LFP உற்பத்தியும் உள்நாட்டிலேயே செய்யப்படும் என்று யூகங்கள் நிலவுகின்றன.
ஃபோர்டு, ஃபோக்ஸ்வேகன் மற்றும் டெஸ்லா போன்ற முக்கிய வாகன உற்பத்தியாளர்கள், நிக்கல் அல்லது கோபால்ட் கலவைகளுக்குப் பதிலாக இந்தத் தொழில்நுட்பத்தை அதிகளவில் பயன்படுத்தி வருகின்றனர். டெஸ்லா தனது காலாண்டு அறிக்கையில் வெளியிட்ட சமீபத்திய அறிவிப்பு ஒரு தொடக்கம் மட்டுமே. டெஸ்லா தனது 4680 பேட்டரி பேக் குறித்தும் ஒரு சுருக்கமான தகவலை வழங்கியுள்ளது; இது அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியையும் பயண வரம்பையும் கொண்டிருக்கும். மேலும், அதிக செல்களைச் சுருக்கி, குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தியை உள்ளடக்க, டெஸ்லா "செல்-டு-பேக்" கட்டுமான முறையைப் பயன்படுத்தவும் வாய்ப்புள்ளது.
அதன் வயது இருந்தபோதிலும்,எல்எஃப்பிமேலும், மின்சார வாகனங்களின் பெருமளவிலான பயன்பாட்டைத் துரிதப்படுத்துவதில் பேட்டரி விலைக் குறைப்பு முக்கியப் பங்கு வகிக்கக்கூடும். 2023-ஆம் ஆண்டளவில், லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் விலை ஒரு கிலோவாட்-மணிக்கு (kWh) சுமார் $100-ஐ நெருங்கும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. விலை நிர்ணயக் குறியீடுகள் (LFPs), வாகன உற்பத்தியாளர்கள் விலையை மட்டும் முன்னிலைப்படுத்தாமல், பயன்பாட்டு வசதி அல்லது ரீசார்ஜ் நேரம் போன்ற காரணிகளுக்கும் முக்கியத்துவம் அளிக்க வழிவகுக்கலாம்.
பதிவிட்ட நேரம்: ஜூன்-24-2022