மூன்று முக்கிய வகைகள் உள்ளனலித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள்(லி-அயன்): உருளை வடிவ மின்கலங்கள், பட்டக வடிவ மின்கலங்கள், மற்றும் பை வடிவ மின்கலங்கள். மின்சார வாகனத் துறையில், மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய முன்னேற்றங்கள் உருளை மற்றும் பட்டக வடிவ மின்கலங்களைச் சுற்றியே அமைந்துள்ளன. சமீபத்திய ஆண்டுகளில் உருளை வடிவ பேட்டரி மிகவும் பிரபலமாக இருந்து வந்தாலும், பட்டக வடிவ மின்கலங்கள் அவற்றின் இடத்தை எடுத்துக்கொள்ளக்கூடும் என்று பல காரணிகள் சுட்டிக்காட்டுகின்றன.

என்னென்னபட்டக செல்கள்

ஒருபட்டக செல்ஒரு மின்கலம் என்பது, அதன் வேதிப்பொருட்கள் ஒரு திடமான உறைக்குள் அடைக்கப்பட்டிருக்கும் ஒரு மின்கலம் ஆகும். அதன் செவ்வக வடிவம், ஒரு மின்கலத் தொகுதியில் பல அலகுகளைத் திறமையாக அடுக்க அனுமதிக்கிறது. பட்டக மின்கலங்களில் இரண்டு வகைகள் உள்ளன: உறைக்குள் இருக்கும் மின்முனைத் தகடுகள் (ஆனோடு, பிரிப்பான், கேத்தோடு) ஒன்று அடுக்கப்பட்டிருக்கும் அல்லது சுருட்டப்பட்டுத் தட்டையாக்கப்பட்டிருக்கும்.

ஒரே கனஅளவிற்கு, அடுக்கப்பட்ட பட்டக மின்கலங்கள் ஒரே நேரத்தில் அதிக ஆற்றலை வெளியிட முடியும், இதனால் சிறந்த செயல்திறனை வழங்குகின்றன; அதேசமயம், தட்டையான பட்டக மின்கலங்கள் அதிக ஆற்றலைத் தன்னுள் கொண்டிருப்பதால், அதிக நீடித்த உழைப்பை அளிக்கின்றன.

பட்டக மின்கலங்கள் முக்கியமாக ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளிலும் மின்சார வாகனங்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றின் பெரிய அளவு காரணமாக, மின்சார மிதிவண்டிகள் மற்றும் கைபேசிகள் போன்ற சிறிய சாதனங்களுக்கு அவை பொருத்தமற்றவை. எனவே, அவை அதிக ஆற்றல் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் உகந்தவை.

உருளை வடிவ செல்கள் என்றால் என்ன?

ஒருஉருளை வடிவ செல்ஒரு மின்கலம் என்பது திடமான உருளை வடிவக் கலத்தில் அடைக்கப்பட்ட ஒரு மின்கலமாகும். உருளை வடிவ மின்கலங்கள் சிறியதாகவும் வட்டமாகவும் இருப்பதால், அவற்றை எல்லா அளவிலான சாதனங்களிலும் அடுக்க முடிகிறது. மற்ற மின்கல வடிவங்களைப் போலல்லாமல், இவற்றின் வடிவம் உறையில் வாயுக்கள் தேங்கும் ஒரு விரும்பத்தகாத நிகழ்வான வீக்கத்தைத் தடுக்கிறது.

உருளை வடிவ மின்கலங்கள் முதலில் மடிக்கணினிகளில் பயன்படுத்தப்பட்டன, அவற்றில் மூன்று முதல் ஒன்பது மின்கலங்கள் வரை இருந்தன. பின்னர், டெஸ்லா தனது முதல் மின்சார வாகனங்களான ரோட்ஸ்டர் மற்றும் மாடல் எஸ் ஆகியவற்றில் அவற்றைப் பயன்படுத்தியபோது அவை பிரபலமடைந்தன; அந்த வாகனங்களில் 6,000 முதல் 9,000 மின்கலங்கள் வரை இருந்தன.

உருளை வடிவ மின்கலங்கள் மின்சார மிதிவண்டிகள், மருத்துவ சாதனங்கள் மற்றும் செயற்கைக்கோள்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றின் வடிவத்தின் காரணமாக, விண்வெளி ஆய்விலும் அவை இன்றியமையாதவையாக உள்ளன; மற்ற மின்கல வடிவங்கள் வளிமண்டல அழுத்தத்தால் உருக்குலைந்துவிடும். உதாரணமாக, செவ்வாய் கிரகத்திற்கு அனுப்பப்பட்ட கடைசி ரோவர், உருளை வடிவ மின்கலங்களைப் பயன்படுத்தி இயங்குகிறது. ஃபார்முலா E உயர் செயல்திறன் கொண்ட மின்சாரப் பந்தயக் கார்கள், தங்களின் மின்கலத் தொகுப்பில் ரோவரில் பயன்படுத்தப்படும் அதே மின்கலங்களையே பயன்படுத்துகின்றன.

பட்டக மற்றும் உருளை வடிவ செல்களுக்கு இடையிலான முக்கிய வேறுபாடுகள்

பட்டக மற்றும் உருளை வடிவ மின்கலங்களை வேறுபடுத்துவது அவற்றின் வடிவம் மட்டுமல்ல. அவற்றின் அளவு, மின் இணைப்புகளின் எண்ணிக்கை மற்றும் அவற்றின் மின் வெளியீடு ஆகியவையும் மற்ற முக்கியமான வேறுபாடுகளில் அடங்கும்.

அளவு

பட்டக வடிவ மின்கலங்கள் உருளை வடிவ மின்கலங்களை விட மிகவும் பெரியவை, எனவே ஒரு மின்கலம் அதிக ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. இந்த வேறுபாட்டைப் பற்றி ஒரு தோராயமான கருத்தைக் கூற வேண்டுமானால், ஒரு பட்டக வடிவ மின்கலம், 20 முதல் 100 உருளை வடிவ மின்கலங்களுக்குச் சமமான ஆற்றலைக் கொண்டிருக்க முடியும். உருளை வடிவ மின்கலங்களின் சிறிய அளவு காரணமாக, குறைந்த ஆற்றல் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு அவற்றைப் பயன்படுத்த முடியும். இதன் விளைவாக, அவை பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

இணைப்புகள்

உருளை வடிவ மின்கலங்களை விட பட்டக வடிவ மின்கலங்கள் பெரியதாக இருப்பதால், அதே அளவு ஆற்றலைப் பெறுவதற்கு குறைவான மின்கலங்களே தேவைப்படுகின்றன. இதன் பொருள், ஒரே கனஅளவிற்கு, பட்டக வடிவ மின்கலங்களைப் பயன்படுத்தும் மின்கலத்தொகுதிகளில் பற்றவைக்கப்பட வேண்டிய மின் இணைப்புகளின் எண்ணிக்கை குறைவாக இருக்கும். இது பட்டக வடிவ மின்கலங்களுக்கு ஒரு முக்கிய நன்மையாகும், ஏனெனில் உற்பத்தி குறைபாடுகளுக்கான வாய்ப்புகள் குறைவாக உள்ளன.

சக்தி

பட்டக வடிவ மின்கலங்களை விட உருளை வடிவ மின்கலங்கள் குறைவான ஆற்றலைச் சேமிக்கக்கூடும், ஆனால் அவை அதிகத் திறனைக் கொண்டுள்ளன. இதன் பொருள், பட்டக வடிவ மின்கலங்களை விட உருளை வடிவ மின்கலங்கள் தங்களின் ஆற்றலை வேகமாக வெளியேற்ற முடியும் என்பதாகும். இதற்குக் காரணம், ஒரு ஆம்பியர்-மணிக்கு (Ah) அவை அதிக இணைப்புகளைக் கொண்டிருப்பதே ஆகும். இதன் விளைவாக, உருளை வடிவ மின்கலங்கள் உயர் செயல்திறன் பயன்பாடுகளுக்கு உகந்தவையாகவும், பட்டக வடிவ மின்கலங்கள் ஆற்றல் திறனை மேம்படுத்துவதற்கு உகந்தவையாகவும் உள்ளன.

உயர் செயல்திறன் கொண்ட மின்கலப் பயன்பாடுகளுக்கான எடுத்துக்காட்டுகளில் ஃபார்முலா E பந்தயக் கார்கள் மற்றும் செவ்வாய் கிரகத்தில் உள்ள இன்ஜென்யூட்டி ஹெலிகாப்டர் ஆகியவை அடங்கும். இவை இரண்டுக்குமே கடுமையான சூழல்களில் உச்சகட்ட செயல்திறன் தேவைப்படுகிறது.

பட்டக செல்கள் ஏன் ஆதிக்கம் செலுத்தக்கூடும்

மின்சார வாகனத் துறை வேகமாக வளர்ந்து வருகிறது, மேலும் பட்டக வடிவ மின்கலங்களா அல்லது உருளை வடிவ மின்கலங்களா எது மேலோங்கும் என்பது நிச்சயமற்றது. தற்போதைக்கு, மின்சார வாகனத் துறையில் உருளை வடிவ மின்கலங்களே பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் பட்டக வடிவ மின்கலங்களின் பிரபலம் அதிகரிக்கும் என்று கருதுவதற்குக் காரணங்கள் உள்ளன.

முதலாவதாக, பட்டக வடிவ மின்கலங்கள் உற்பத்திப் படிநிலைகளின் எண்ணிக்கையைக் குறைப்பதன் மூலம் செலவுகளைக் குறைப்பதற்கான ஒரு வாய்ப்பை வழங்குகின்றன. அவற்றின் வடிவம் பெரிய மின்கலங்களைத் தயாரிக்க வழிவகுப்பதால், சுத்தம் செய்யப்பட்டு பற்றவைக்கப்பட வேண்டிய மின் இணைப்புகளின் எண்ணிக்கை குறைகிறது.

பிரிஸ்மாடிக் பேட்டரிகள், மலிவான மற்றும் எளிதில் கிடைக்கக்கூடிய பொருட்களின் கலவையான லித்தியம்-இரும்பு பாஸ்பேட் (LFP) வேதியியலுக்கும் ஒரு சிறந்த வடிவமாகும். மற்ற வேதியியல்களைப் போலல்லாமல், LFP பேட்டரிகள் பூமியில் எல்லா இடங்களிலும் கிடைக்கும் வளங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. மற்ற வகை மின்கலங்களின் விலையை உயர்த்தும் நிக்கல் மற்றும் கோபால்ட் போன்ற அரிதான மற்றும் விலையுயர்ந்த பொருட்கள் இவற்றுக்குத் தேவையில்லை.

LFP பிரிஸ்மாடிக் செல்கள் வெளிவருவதற்கான வலுவான அறிகுறிகள் உள்ளன. ஆசியாவில், மின்சார வாகன உற்பத்தியாளர்கள் ஏற்கனவே பிரிஸ்மாடிக் வடிவத்தில் உள்ள ஒரு வகையான LFP பேட்டரியான LiFePO4 பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர். டெஸ்லாவும், தனது கார்களின் ஸ்டாண்டர்ட் ரேஞ்ச் மாடல்களுக்கு சீனாவில் தயாரிக்கப்பட்ட பிரிஸ்மாடிக் பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்தத் தொடங்கியுள்ளதாகத் தெரிவித்துள்ளது.

இருப்பினும், LFP வேதியியலுக்கு முக்கியமான குறைபாடுகள் உள்ளன. முதலாவதாக, தற்போது பயன்பாட்டில் உள்ள மற்ற வேதியியல்களைக் காட்டிலும் இதில் ஆற்றல் குறைவாக உள்ளது. எனவே, ஃபார்முலா 1 மின்சாரக் கார்கள் போன்ற உயர் செயல்திறன் கொண்ட வாகனங்களுக்கு இதைப் பயன்படுத்த முடியாது. மேலும், பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகளால் (BMS) பேட்டரியின் மின்னூட்ட அளவைக் கணிப்பதில் சிரமம் ஏற்படுகிறது.

இதைப் பற்றி மேலும் அறிந்துகொள்ள நீங்கள் இந்த வீடியோவைப் பார்க்கலாம்.எல்எஃப்பிவேதியியல் மற்றும் அது ஏன் பிரபலமடைந்து வருகிறது.