மின்சார கோல்ஃப் வண்டிகளுக்கான பேட்டரி தொழில்நுட்பத்தின் பரிணாமம்: லீட்-அமிலத்திலிருந்து LiFePO4 வரை

பசுமை பயணம் மற்றும் நிலையான வளர்ச்சிக் கருத்துகளை பிரபலப்படுத்துவதன் மூலம், உலகெங்கிலும் உள்ள கோல்ஃப் மைதானங்களுக்கு மின்சார கோல்ஃப் வண்டிகள் ஒரு முக்கியமான துணை வசதியாக மாறியுள்ளன. முழு வாகனத்தின் "இதயமாக", பேட்டரி நேரடியாக சகிப்புத்தன்மை, செயல்திறன் மற்றும் பாதுகாப்பை தீர்மானிக்கிறது. ஆரம்ப லீட்-அமில பேட்டரியிலிருந்து தற்போதைய முக்கிய லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் (LiFePO4) பேட்டரி வரை, தொழில்நுட்ப பரிணாமம் கோல்ஃப் வண்டியின் பயன்பாட்டு அனுபவத்தையும் செயல்பாட்டுத் திறனையும் கணிசமாக மேம்படுத்தியுள்ளது. பாதுகாப்பு, சுழற்சி ஆயுள், ஆற்றல் அடர்த்தி, வெப்பநிலை தகவமைப்பு மற்றும் சார்ஜிங் வேகம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் பாரம்பரிய லீட்-அமில பேட்டரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது LiFePO4 இன் நன்மைகள் குறித்து இந்தக் கட்டுரை கவனம் செலுத்தும்.

லீட்-அமில பேட்டரிகளின் வரம்புகள்

குறைந்த விலை மற்றும் முதிர்ந்த தொழில்நுட்பம் காரணமாக, லீட்-அமில பேட்டரிகள் ஒரு காலத்தில் கோல்ஃப் வண்டிகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டன. இருப்பினும், அவை பல இடையூறுகளையும் கொண்டுள்ளன: அவை கனமானவை மற்றும் அதிக இடத்தை ஆக்கிரமித்துள்ளன, இதன் விளைவாக முழு வாகனத்தின் கட்டுப்பாட்டு அனுபவமும் குறைகிறது; அவை அதிக பராமரிப்புத் தேவைகளைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் தொடர்ந்து காய்ச்சி வடிகட்டிய தண்ணீருடன் கூடுதலாக வழங்கப்பட வேண்டும், இல்லையெனில் அவை சல்பேஷனுக்கு ஆளாகின்றன மற்றும் அவற்றின் ஆயுளைக் குறைக்கின்றன. கூடுதலாக, லீட்-அமில பேட்டரிகளின் சுழற்சி ஆயுள் பொதுவாக சுமார் 300-500 மடங்கு ஆகும், மேலும் அடிக்கடி மாற்றுவது நீண்ட கால பயன்பாட்டு செலவை அதிகரிக்கிறது.

LiFePO4 பேட்டரிகளின் நன்மைகள்

பாதுகாப்பு

LiFePO4 பேட்டரிகள் மிக அதிக வெப்ப மற்றும் வேதியியல் நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன, வெப்ப ஓட்டம் அல்லது எரிப்புக்கு ஆளாகாது, மேலும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்தவை மற்றும் நச்சுத்தன்மையற்றவை. அதிக வெப்பநிலை அல்லது ஷார்ட் சர்க்யூட் போன்ற அசாதாரண நிலைமைகளின் கீழ், LiFePO4 இன் பாதுகாப்பு விளிம்பு மற்ற லித்தியம் பேட்டரி அமைப்புகளை விட மிக அதிகமாக உள்ளது, மேலும் கோல்ஃப் வண்டிகளுக்கு மிகவும் நம்பகமான பயன்பாட்டு உத்தரவாதங்களை வழங்க முடியும்.

சுழற்சி வாழ்க்கை

LiFePO4 பேட்டரிகளின் சுழற்சி ஆயுள் லீட்-அமில பேட்டரிகளை விட மிக அதிகம். பொதுவாக, இது 2,000 மடங்குக்கும் அதிகமாகும், மேலும் உயர்தர தயாரிப்புகள் 3,000-5,000 மடங்கு கூட அடையலாம், அதாவது ஒரு நாளைக்கு ஒரு முறை ஆழமான வெளியேற்றத்தின் கீழ் 5-10 ஆண்டுகள் தொடர்ந்து பயன்படுத்தப்படலாம். இதற்கு நேர்மாறாக, லீட்-அமில பேட்டரிகளின் திறன் 500 சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு அசல் திறனில் 80% க்கும் குறைவாக சிதைந்துவிடும், இதனால் அடிக்கடி மாற்றீடு தேவைப்படும், மேலும் பராமரிப்பு செலவுகள் மற்றும் செயலிழப்பு இழப்புகள் கணிசமாக அதிகரிக்கும்.

ஆற்றல் அடர்த்தி

ஆற்றல் அடர்த்தி என்பது பேட்டரி தொழில்நுட்பத்தின் ஒரு முக்கிய குறிகாட்டியாகும். அதே திறனில், LiFePO4 பேட்டரியின் எடை லீட்-அமில பேட்டரியின் எடையில் சுமார் 1/3 மட்டுமே, மேலும் அதன் அளவு சுமார் 1/2 ஆகும், இது வாகனத்தின் சொந்த எடையை வெகுவாகக் குறைக்கிறது மற்றும் ஓட்டுநர் வரம்பையும் வாகன சுமை திறனையும் மேம்படுத்துகிறது. கூடுதலாக, அதிக வெளியேற்ற ஆழம் (DoD 80-100% ஐ அடையலாம்) பயனுள்ள ஆற்றல் பயன்பாட்டு விகிதத்தை அதிகமாக்குகிறது, அதே நேரத்தில் லீட்-அமில பேட்டரியின் உகந்த DoD சுமார் 50% மட்டுமே, அதிக சாத்தியமான சக்தியை வீணாக்குகிறது.

வெப்பநிலை தகவமைப்பு

குறைந்த வெப்பநிலை சூழலில், லீட்-அமில பேட்டரியின் செயல்திறன் கூர்மையாகக் குறைகிறது, மேலும் திறன் இழப்பு 50% க்கும் அதிகமாக அடையலாம்; அதே நேரத்தில் LiFePO4 பேட்டரி 80% க்கும் அதிகமான திறன் மற்றும் மின்னழுத்த வெளியீட்டை -10°C இல் பராமரிக்க முடியும், மேலும் குறைந்தபட்ச அனுமதிக்கக்கூடிய இயக்க வெப்பநிலை -20°C ஐ அடையலாம், இது குளிர்காலம் அல்லது குளிர்ந்த காலை அரங்க சூழலில் மிகவும் நிலையானதாக இருக்கும்.

வேகமாக சார்ஜ் செய்யும் திறன்

LiFePO4 பேட்டரி அதிக சார்ஜிங் விகிதத்தை (0.5C அல்லது 1C வரை) ஆதரிக்கிறது, இது சார்ஜிங் காத்திருப்பு நேரத்தை வெகுவாகக் குறைக்கிறது மற்றும் வாகன விற்றுமுதல் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, லீட்-அமில பேட்டரிகளின் பரிந்துரைக்கப்பட்ட சார்ஜிங் விகிதம் 0.1C–0.2C மட்டுமே, மேலும் முழுமையாக சார்ஜ் செய்ய பெரும்பாலும் 6–8 மணிநேரம் ஆகும், இது அதிக அதிர்வெண் செயல்பாடுகளின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வது கடினம்.

விரிவான செலவு மற்றும் மதிப்பு

LiFePO4 பேட்டரிகளின் ஆரம்ப முதலீடு லீட்-அமில பேட்டரிகளை விட 30–50% அதிகமாக இருந்தாலும், அதன் சிறந்த ஆயுள் மற்றும் குறைந்த பராமரிப்பு பண்புகள் காரணமாக, நிகர செலவை 5 ஆண்டுகளுக்குள் அதே அல்லது குறைவாக வைத்திருக்க முடியும். நீண்ட காலத்திற்கு, LiFePO4 மாற்று மற்றும் பராமரிப்பு நேரங்களின் அதிர்வெண்ணைக் குறைக்கிறது, மேலும் இதன் மூலம் கொண்டு வரப்படும் மொத்த உரிமைச் செலவு (TCO) லீட்-அமில பேட்டரிகளை விட மிகவும் போட்டித்தன்மை வாய்ந்தது.

முடிவுரை

பாதுகாப்பு, சுழற்சி ஆயுள், ஆற்றல் அடர்த்தி, வெப்பநிலை தகவமைப்புத் திறன் முதல் வேகமாக சார்ஜ் செய்வது வரை, LiFePO4 பேட்டரிகள் கோல்ஃப் வண்டி பயன்பாடுகளில் விரிவான நன்மைகளைக் காட்டியுள்ளன. தொழில்நுட்பத்தின் தொடர்ச்சியான தேர்வுமுறை மற்றும் பெரிய அளவிலான உற்பத்தியுடன், LiFePO4 பேட்டரிகளின் விலை தொடர்ந்து குறையும். எதிர்காலத்தில், இது மின்சார கோல்ஃப் வண்டிகள் மற்றும் பரந்த LSV (குறைந்த வேக வாகனம்) துறைக்கான நிலையான சக்தி மூலமாக மாறும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, இது கோல்ஃப் மைதான செயல்பாடுகளை மிகவும் திறமையாகவும், பசுமையாகவும், நிலையானதாகவும் மாற்ற உதவும்.