ප්‍රධාන වර්ග තුනක් තිබේලිතියම්-අයන බැටරි(li-ion): සිලින්ඩරාකාර සෛල, ප්‍රිස්මැටික් සෛල සහ බෑග් සෛල. EV කර්මාන්තයේ, වඩාත්ම පොරොන්දු වූ වර්ධනයන් සිලින්ඩරාකාර සහ ප්‍රිස්මැටික් සෛල වටා කැරකෙයි. සිලින්ඩරාකාර බැටරි ආකෘතිය මෑත වසරවල වඩාත් ජනප්‍රිය වී ඇතත්, ප්‍රිස්මැටික් සෛල අත්පත් කර ගත හැකි බවට සාධක කිහිපයක් යෝජනා කරයි.

මොනවාදප්‍රිස්මැටික් සෛල

අප්‍රිස්මැටික් සෛලයයනු දෘඩ ආවරණයක් තුළ රසායන විද්‍යාව කොටු කර ඇති සෛලයකි. එහි සෘජුකෝණාස්‍රාකාර හැඩය බැටරි මොඩියුලයක බහු ඒකක කාර්යක්ෂමව ගොඩගැසීමට ඉඩ සලසයි. ප්‍රිස්මැටික් සෛල වර්ග දෙකක් තිබේ: ආවරණය තුළ ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝඩ තහඩු (ඇනෝඩය, බෙදුම්කරු, කැතෝඩය) ගොඩගැසී හෝ රෝල් කර සමතලා කර ඇත.

එකම පරිමාවක් සඳහා, ගොඩගැසූ ප්‍රිස්මැටික් සෛලවලට එකවර වැඩි ශක්තියක් මුදා හැරිය හැකි අතර, එමඟින් වඩා හොඳ කාර්ය සාධනයක් ලබා ගත හැකි අතර, පැතලි ප්‍රිස්මැටික් සෛලවලට වැඩි ශක්තියක් අඩංගු වන අතර, වැඩි කල්පැවැත්මක් ලබා දේ.

ප්‍රිස්මැටික් සෛල ප්‍රධාන වශයෙන් බලශක්ති ගබඩා පද්ධති සහ විදුලි වාහනවල භාවිතා වේ. ඒවායේ විශාල ප්‍රමාණය නිසා විද්‍යුත් බයිසිකල් සහ ජංගම දුරකථන වැනි කුඩා උපාංග සඳහා ඒවා නුසුදුසු අපේක්ෂකයින් බවට පත් කරයි. එබැවින්, ඒවා බලශක්ති-අධික යෙදුම් සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.

සිලින්ඩරාකාර සෛල යනු කුමක්ද?

අසිලින්ඩරාකාර සෛලයදෘඩ සිලින්ඩර කෑන් එකක කොටා ඇති සෛලයකි. සිලින්ඩරාකාර සෛල කුඩා හා වටකුරු බැවින් ඒවා සියලු ප්‍රමාණයේ උපාංගවල ගොඩගැසීමට හැකි වේ. අනෙකුත් බැටරි ආකෘති මෙන් නොව, ඒවායේ හැඩය ඉදිමීම වළක්වයි, එය බැටරි වල අනවශ්‍ය සංසිද්ධියක් වන අතර එහිදී ආවරණයේ වායූන් එකතු වේ.

මුලින්ම සිලින්ඩරාකාර සෛල භාවිතා කරන ලද්දේ ලැප්ටොප් පරිගණකවල වන අතර එහි සෛල තුනත් නවයත් අතර ප්‍රමාණයක් අඩංගු විය. පසුව ටෙස්ලා සමාගම එහි පළමු විදුලි වාහන (රෝඩ්ස්ටර් සහ මොඩල් එස්) වල සෛල 6,000 ත් 9,000 ත් අතර ප්‍රමාණයක් අඩංගු වූ විට ඒවා ජනප්‍රිය විය.

සිලින්ඩරාකාර සෛල ඊ-බයිසිකල්, වෛද්‍ය උපකරණ සහ චන්ද්‍රිකා වලද භාවිතා වේ. ඒවායේ හැඩය නිසා අභ්‍යවකාශ ගවේෂණයේදී ද ඒවා අත්‍යවශ්‍ය වේ; අනෙකුත් සෛල ආකෘති වායුගෝලීය පීඩනය මගින් විකෘති කරනු ලැබේ. උදාහරණයක් ලෙස අඟහරු මත යවන ලද අවසාන රෝවර් ක්‍රියාත්මක වන්නේ සිලින්ඩරාකාර සෛල භාවිතා කරමිනි. ෆෝමියුලා ඊ ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත විදුලි ධාවන මෝටර් රථ ඒවායේ බැටරියේ රෝවරය මෙන් හරියටම එකම සෛල භාවිතා කරයි.

ප්‍රිස්මැටික් සහ සිලින්ඩරාකාර සෛල අතර ප්‍රධාන වෙනස්කම්

ප්‍රිස්මැටික් සහ සිලින්ඩරාකාර සෛල වෙන්කර හඳුනා ගන්නේ හැඩය පමණක් නොවේ. අනෙකුත් වැදගත් වෙනස්කම් අතර ඒවායේ ප්‍රමාණය, විද්‍යුත් සම්බන්ධතා ගණන සහ ඒවායේ බල ප්‍රතිදානය ඇතුළත් වේ.

ප්‍රමාණය

ප්‍රිස්මැටික් සෛල සිලින්ඩරාකාර සෛලවලට වඩා බෙහෙවින් විශාල වන අතර එම නිසා සෛලයකට වැඩි ශක්තියක් අඩංගු වේ. වෙනස පිළිබඳ දළ අදහසක් ලබා දීම සඳහා, තනි ප්‍රිස්මැටික් සෛලයකට සිලින්ඩරාකාර සෛල 20 සිට 100 දක්වා ප්‍රමාණයකට සමාන ශක්තියක් අඩංගු විය හැකිය. සිලින්ඩරාකාර සෛලවල කුඩා ප්‍රමාණයෙන් අදහස් වන්නේ අඩු බලයක් අවශ්‍ය යෙදුම් සඳහා ඒවා භාවිතා කළ හැකි බවයි. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, ඒවා පුළුල් පරාසයක යෙදුම් සඳහා භාවිතා වේ.

සම්බන්ධතා

ප්‍රිස්මැටික් සෛල සිලින්ඩරාකාර සෛලවලට වඩා විශාල බැවින්, එම ප්‍රමාණයේ ශක්තිය ලබා ගැනීමට අවශ්‍ය වන්නේ අඩු සෛල ප්‍රමාණයකි. මෙයින් අදහස් කරන්නේ එකම පරිමාවක් සඳහා, ප්‍රිස්මැටික් සෛල භාවිතා කරන බැටරිවලට වෑල්ඩින් කිරීමට අවශ්‍ය විද්‍යුත් සම්බන්ධතා අඩු බවයි. නිෂ්පාදන දෝෂ සඳහා අඩු අවස්ථා ඇති බැවින් මෙය ප්‍රිස්මැටික් සෛල සඳහා ප්‍රධාන වාසියකි.

බලය

සිලින්ඩරාකාර සෛල ප්‍රිස්මැටික් සෛල වලට වඩා අඩු ශක්තියක් ගබඩා කළ හැකි නමුත් ඒවාට වැඩි බලයක් ඇත. මෙයින් අදහස් කරන්නේ සිලින්ඩරාකාර සෛල ප්‍රිස්මැටික් සෛල වලට වඩා වේගයෙන් තම ශක්තිය මුදා හැරිය හැකි බවයි. හේතුව ඒවාට ඇම්ප්-පැයකට වැඩි සම්බන්ධතා තිබීමයි (Ah). එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, සිලින්ඩරාකාර සෛල ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත යෙදුම් සඳහා වඩාත් සුදුසු වන අතර ප්‍රිස්මැටික් සෛල බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.

ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත බැටරි යෙදුම් සඳහා උදාහරණ ලෙස ෆෝමියුලා ඊ රේස් කාර් සහ අඟහරු මත ඉන්ජෙනියුටි හෙලිකොප්ටරය ඇතුළත් වේ. දෙකටම ආන්තික පරිසරවල ආන්තික කාර්ය සාධනයක් අවශ්‍ය වේ.

ප්‍රිස්මැටික් සෛල ආධිපත්‍යය දැරීමට හේතු විය හැක්කේ ඇයි?

EV කර්මාන්තය ඉක්මනින් පරිණාමය වන අතර, ප්‍රිස්මැටික් සෛල හෝ සිලින්ඩරාකාර සෛල පවතිනු ඇත්ද යන්න අවිනිශ්චිතය. මේ මොහොතේ, සිලින්ඩරාකාර සෛල EV කර්මාන්තය තුළ වඩාත් පුලුල්ව පැතිර ඇත, නමුත් ප්‍රිස්මැටික් සෛල ජනප්‍රිය වනු ඇතැයි සිතීමට හේතු තිබේ.

පළමුව, ප්‍රිස්මැටික් සෛල නිෂ්පාදන පියවර ගණන අඩු කිරීමෙන් පිරිවැය අඩු කිරීමට අවස්ථාවක් ලබා දෙයි. ඒවායේ ආකෘතිය මඟින් විශාල සෛල නිෂ්පාදනය කිරීමට හැකි වන අතර එමඟින් පිරිසිදු කර වෑල්ඩින් කළ යුතු විදුලි සම්බන්ධතා ගණන අඩු වේ.

ප්‍රිස්මැටික් බැටරි යනු ලිතියම්-යකඩ පොස්පේට් (LFP) රසායන විද්‍යාව සඳහා කදිම ආකෘතියක් වන අතර එය ලාභදායී සහ වඩාත් ප්‍රවේශ විය හැකි ද්‍රව්‍ය මිශ්‍රණයකි. අනෙකුත් රසායන විද්‍යාවන් මෙන් නොව, LFP බැටරි ග්‍රහලෝකයේ සෑම තැනකම ඇති සම්පත් භාවිතා කරයි. අනෙකුත් සෛල වර්ගවල පිරිවැය ඉහළට ගෙන යන නිකල් සහ කොබෝල්ට් වැනි දුර්ලභ හා මිල අධික ද්‍රව්‍ය ඒවාට අවශ්‍ය නොවේ.

LFP ප්‍රිස්මැටික් සෛල මතුවෙමින් පවතින බවට ප්‍රබල සංඥා තිබේ. ආසියාවේ, EV නිෂ්පාදකයින් දැනටමත් ප්‍රිස්මැටික් ආකෘතියේ LFP බැටරි වර්ගයක් වන LiFePO4 බැටරි භාවිතා කරයි. ටෙස්ලා තම මෝටර් රථවල සම්මත පරාසයේ අනුවාද සඳහා චීනයේ නිෂ්පාදිත ප්‍රිස්මැටික් බැටරි භාවිතා කිරීම ආරම්භ කර ඇති බව ද ප්‍රකාශ කළේය.

කෙසේ වෙතත්, LFP රසායන විද්‍යාවේ වැදගත් අවාසි ඇත. එකක් නම්, එහි දැනට භාවිතයේ ඇති අනෙකුත් රසායන විද්‍යාවන්ට වඩා අඩු ශක්තියක් අඩංගු වන අතර, එබැවින්, ෆෝමියුලා 1 විදුලි මෝටර් රථ වැනි ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත වාහන සඳහා භාවිතා කළ නොහැක. ඊට අමතරව, බැටරි කළමනාකරණ පද්ධති (BMS) බැටරියේ ආරෝපණ මට්ටම පුරෝකථනය කිරීමට අපහසු වේ.

මේ ගැන වැඩි විස්තර දැන ගැනීමට ඔබට මෙම වීඩියෝව නැරඹිය හැකියඑල්එෆ්පීරසායන විද්‍යාව සහ එය ජනප්‍රිය වෙමින් පවතින්නේ මන්ද යන්න.