കൂടുതൽ ശേഷി, കൂടുതൽ ശക്തി, ചെറിയ വലിപ്പം, ഭാരം കുറഞ്ഞ, വൻതോതിലുള്ള നിർമ്മാണം, വിലകുറഞ്ഞ ഘടകങ്ങളുടെ ഉപയോഗം എന്നിവ ഇവി ബാറ്ററികൾ രൂപകല്പന ചെയ്യുന്നതിലെ വെല്ലുവിളികളാണ്. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഇത് ചെലവും പ്രകടനവും ആയി ചുരുങ്ങുന്നു. നേടിയ കിലോവാട്ട്-മണിക്കൂറിന് (kWh) പരമാവധി ശ്രേണി നൽകേണ്ടതുണ്ട്, പക്ഷേ നിർമ്മാണത്തിന് ന്യായമായ ചിലവിൽ. തൽഫലമായി, ബാറ്ററി പാക്ക് വിവരണങ്ങൾ അവയുടെ നിർമ്മാണച്ചെലവുകൾ ലിസ്റ്റുചെയ്യുന്നതും നമ്പറുകൾക്കൊപ്പം $240 മുതൽ $280/kWh വരെയുള്ളതും നിങ്ങൾ പലപ്പോഴും കാണും. ഉത്പാദന സമയത്ത്, ഉദാഹരണത്തിന്.
ഓ, നമുക്ക് സുരക്ഷ മറക്കരുത്. കുറച്ച് വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് നടന്ന Samsung Galaxy Note 7 പരാജയവും വാഹന തീപിടുത്തത്തിനും ചെർണോബിൽ തത്തുല്യമായ മെൽറ്റ്‌ഡൗണുകൾക്കും തുല്യമായ EV ബാറ്ററിയും ഓർക്കുക. ഒരു റൺവേ ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ ദുരന്ത സാഹചര്യത്തിൽ, ബാറ്ററിയിലെ സെല്ലുകൾ തമ്മിലുള്ള അകലം, താപ നിയന്ത്രണങ്ങൾ ഒരു സെല്ലിന് തീപിടിക്കുന്നത് തടയാൻ പാക്ക് ചെയ്യുക, മറ്റൊന്ന്, മറ്റൊന്ന് മുതലായവ, ഇവി ബാറ്ററി വികസനത്തിൻ്റെ സങ്കീർണ്ണത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. അവയിൽ ടെസ്‌ലയ്ക്ക് പോലും പ്രശ്‌നങ്ങളുണ്ട്.
ഒരു EV ബാറ്ററി പാക്കിൽ മൂന്ന് പ്രധാന ഭാഗങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു: ബാറ്ററി സെല്ലുകൾ, ഒരു ബാറ്ററി മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റം, അവയെ ഒന്നിച്ചുനിർത്തുന്ന ഒരുതരം ബോക്സോ കണ്ടെയ്നറോ, ഇപ്പോൾ നമ്മൾ ബാറ്ററികളെക്കുറിച്ചും ടെസ്‌ലയിൽ എങ്ങനെ വികസിച്ചുവെന്നും നോക്കാം. എന്നാൽ ടൊയോട്ടയ്ക്ക് ഇപ്പോഴും ഒരു പ്രശ്നം.
18 എംഎം വ്യാസവും 65 എംഎം നീളവും ഏകദേശം 47 ഗ്രാം ഭാരവുമുള്ള ഒരു ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററിയാണ് സിലിണ്ടർ ആകൃതിയിലുള്ള 18650 ബാറ്ററി. നാമമാത്രമായ 3.7 വോൾട്ട് വോൾട്ടേജിൽ, ഓരോ ബാറ്ററിക്കും 4.2 വോൾട്ട് വരെ ചാർജ് ചെയ്യാനും കുറഞ്ഞ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യാനും കഴിയും. 2.5 വോൾട്ട് ആയി, ഓരോ സെല്ലിലും 3500 mAh വരെ സംഭരിക്കുന്നു.
ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ പോലെ, ടെസ്‌ലയുടെ ഇലക്ട്രിക് വാഹന ബാറ്ററികളിൽ ആനോഡിൻ്റെയും കാഥോഡിൻ്റെയും നീളമുള്ള ഷീറ്റുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ചാർജ്-ഇൻസുലേറ്റിംഗ് മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗിച്ച് വേർതിരിച്ച്, ചുരുട്ടി സിലിണ്ടറുകളിലേക്ക് ഇറുകിയ പായ്ക്ക് ചെയ്ത് സ്ഥലം ലാഭിക്കാനും കഴിയുന്നത്ര ഊർജ്ജം സംഭരിക്കാനും കഴിയും. ഈ കാഥോഡ് (നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജ്) ആനോഡ് (പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള) ഷീറ്റുകൾ ഓരോന്നിനും സെല്ലുകൾക്കിടയിൽ സമാനമായ ചാർജുകൾ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ടാബുകൾ ഉണ്ട്, അതിൻ്റെ ഫലമായി ശക്തമായ ബാറ്ററി ലഭിക്കും-നിങ്ങൾക്ക് വേണമെങ്കിൽ അവ ഒന്നായി ചേർക്കുന്നു.
ഒരു കപ്പാസിറ്റർ പോലെ, ആനോഡും കാഥോഡ് ഷീറ്റുകളും തമ്മിലുള്ള അകലം കുറയ്ക്കുകയും, ഡൈഇലക്‌ട്രിക് (ഷീറ്റുകൾക്കിടയിലുള്ള മുകളിലെ ഇൻസുലേറ്റിംഗ് മെറ്റീരിയൽ) ഉയർന്ന പെർമിറ്റിവിറ്റി ഉള്ള ഒന്നാക്കി മാറ്റുകയും ആനോഡിൻ്റെയും കാഥോഡിൻ്റെയും വിസ്തീർണ്ണം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തുകൊണ്ട് അതിൻ്റെ കപ്പാസിറ്റൻസ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. (പവർ) ടെസ്‌ല EV ബാറ്ററിയുടെ അടുത്ത ഘട്ടം 2170 ആണ്, ഇതിന് 18650 നേക്കാൾ അൽപ്പം വലിയ സിലിണ്ടറും 21mm x 70mm അളവും 68 ഗ്രാം ഭാരവുമുണ്ട്. നാമമാത്രമായ 3.7 വോൾട്ട് വോൾട്ടേജിൽ, ഓരോ ബാറ്ററിക്കും 4.2 വരെ ചാർജ് ചെയ്യാൻ കഴിയും. വോൾട്ടുകളും ഡിസ്ചാർജും 2.5 വോൾട്ട് വരെ, ഓരോ സെല്ലിലും 4800 mAh വരെ സംഭരിക്കുന്നു.
എന്നിരുന്നാലും, ഒരു ട്രേഡ്-ഓഫ് ഉണ്ട്, അത് ചെറുതായി ഒരു വലിയ പാത്രം ആവശ്യമായി വരുന്ന ചെറുത്തുനിൽപ്പും ചൂടും ആണ്. 2170-ൻ്റെ കാര്യത്തിൽ, ആനോഡ്/കാഥോഡ് പ്ലേറ്റ് വലുപ്പം വർദ്ധിക്കുന്നത് ദീർഘമായ ചാർജിംഗ് പാതയിൽ കലാശിക്കുന്നു, അതായത് കൂടുതൽ പ്രതിരോധം, അങ്ങനെ കൂടുതൽ ഊർജം ബാറ്ററിയിൽ നിന്ന് താപമായി രക്ഷപ്പെടുകയും അതിവേഗ ചാർജിംഗ് ആവശ്യകതയെ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.
കൂടുതൽ ശക്തിയുള്ള (എന്നാൽ പ്രതിരോധം വർധിപ്പിക്കാതെ) അടുത്ത തലമുറ ബാറ്ററി സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന്, ടെസ്‌ല എഞ്ചിനീയർമാർ "ടേബിളുകൾ" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു വലിയ ബാറ്ററി രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തു, അത് വൈദ്യുത പാതയെ ചെറുതാക്കുകയും അങ്ങനെ പ്രതിരോധം സൃഷ്ടിക്കുന്ന താപത്തിൻ്റെ അളവ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും മികച്ച ബാറ്ററി ഗവേഷകർ ആരായിരിക്കാം എന്നതിനാണ് ഇതിൽ ഭൂരിഭാഗവും കാരണം.
4680 ബാറ്ററി ലളിതമായ നിർമ്മാണത്തിനായി ഒരു ടൈൽഡ് ഹെലിക്‌സ് രൂപത്തിലാണ് രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്, പാക്കേജ് വലുപ്പം 46mm വ്യാസവും 80mm നീളവുമാണ്. ഭാരം ലഭ്യമല്ല, എന്നാൽ മറ്റ് വോൾട്ടേജ് സവിശേഷതകൾ സമാനമോ സമാനമോ ആണെന്ന് റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെടുന്നു; എന്നിരുന്നാലും, ഓരോ സെല്ലും ഏകദേശം 9000 mAh ആണ് റേറ്റുചെയ്തിരിക്കുന്നത്, അതാണ് പുതിയ ടെസ്‌ല ഫ്ലാറ്റ്-പാനൽ ബാറ്ററികളെ മികച്ചതാക്കുന്നത്. കൂടാതെ, വേഗത്തിലുള്ള ആവശ്യത്തിന് അതിൻ്റെ ചാർജിംഗ് വേഗത ഇപ്പോഴും നല്ലതാണ്.
ചുരുങ്ങുന്നതിന് പകരം ഓരോ സെല്ലിൻ്റെയും വലിപ്പം കൂട്ടുന്നത് ബാറ്ററിയുടെ ഡിസൈൻ ആവശ്യകതകൾക്ക് എതിരാണെന്ന് തോന്നുമെങ്കിലും, 18650, 2170 എന്നിവയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ 4680-ൻ്റെ പവർ കപ്പാസിറ്റിയിലും താപ നിയന്ത്രണത്തിലുമുള്ള മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ 18650, 2170 ബാറ്ററികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനെ അപേക്ഷിച്ച് സെല്ലുകൾ ഗണ്യമായി കുറയാൻ കാരണമായി. മുൻകാല ടെസ്‌ല മോഡലുകൾക്ക് ഒരേ വലിപ്പത്തിലുള്ള ബാറ്ററി പാക്കിന് കൂടുതൽ പവർ ഉണ്ട്.
ഒരു സംഖ്യാ കാഴ്ചപ്പാടിൽ, ഇതിനർത്ഥം 4,416 "2170″ സെല്ലുകളുടെ അതേ ഇടം നിറയ്ക്കാൻ ഏകദേശം 960 "4680″ സെല്ലുകൾ മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ, എന്നാൽ kWh-ന് കുറഞ്ഞ ഉൽപ്പാദനച്ചെലവ്, 4680 ഉപയോഗിക്കുന്നത് എന്നിങ്ങനെയുള്ള അധിക നേട്ടങ്ങളോടെ ബാറ്ററി പായ്ക്ക് ശക്തി ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.
സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, 2170 ബാറ്ററിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ 4680 5 മടങ്ങ് ഊർജ്ജ സംഭരണവും 6 മടങ്ങ് പവറും വാഗ്ദാനം ചെയ്യുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, ഇത് പുതിയ ടെസ്ലാസ് മൈലേജിൽ 82 kWh-ൽ നിന്ന് 95 kWh-ലേക്ക് 16% വരെ വർദ്ധനവ് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
ഓർക്കുക, ഇത് ടെസ്‌ല ബാറ്ററികളുടെ അടിസ്ഥാനകാര്യങ്ങൾ മാത്രമാണ്, സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് പിന്നിൽ കൂടുതൽ കാര്യങ്ങൾ ഉണ്ട്. എന്നാൽ ഭാവിയിലെ ഒരു ലേഖനത്തിന് ഇതൊരു നല്ല തുടക്കമാണ്, ബാറ്ററി പാക്ക് പവർ ഉപയോഗം എങ്ങനെ നിയന്ത്രിക്കാമെന്നും ചുറ്റുമുള്ള സുരക്ഷാ പ്രശ്‌നങ്ങൾ നിയന്ത്രിക്കാമെന്നും നമ്മൾ പഠിക്കും. താപ ഉൽപ്പാദനം, വൈദ്യുതി നഷ്ടം, കൂടാതെ... തീർച്ചയായും... EV ബാറ്ററി തീപിടുത്തത്തിൻ്റെ അപകടസാധ്യത.
നിങ്ങൾക്ക് ഓൾ-തിംഗ്‌സ്-ടെസ്‌ല ഇഷ്ടമാണെങ്കിൽ, ടെസ്‌ല സൈബർട്രക്കിൻ്റെ ഹോട്ട് വീൽസ് ആർസി പതിപ്പ് വാങ്ങാനുള്ള അവസരം ഇതാ.
സിൻസിനാറ്റിയിലെ ടോർക്ക് ന്യൂസിൻ്റെ ടെസ്‌ല, ഇവി റിപ്പോർട്ടറാണ് തിമോത്തി ബോയർ. നേരത്തെയുള്ള കാർ പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നതിൽ പരിചയസമ്പന്നനായ അദ്ദേഹം, പഴയ വാഹനങ്ങൾ പതിവായി പുനഃസ്ഥാപിക്കുകയും പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനായി എഞ്ചിനുകൾ പരിഷ്‌ക്കരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ദൈനംദിന ടെസ്‌ല, ഇവി വാർത്തകൾക്കായി ട്വിറ്ററിൽ ടിമിനെ പിന്തുടരുക @TimBoyerWrites.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഫെബ്രുവരി-21-2022