जलद चार्जिंगमुळे बॅटरीचा मृत्यू का होतो
लेख

जलद चार्जिंगमुळे बॅटरीचा मृत्यू का होतो

त्यांना तेल बदलू इच्छित आहे, परंतु तरीही त्यांच्यात एक घातक दोष आहे ज्याबद्दल उत्पादक शांत आहेत.

कोळसा युग फार पूर्वीपासून लक्षात राहिला आहे. तेलाचे युगही संपुष्टात येत आहे. एक्सएनयूएमएक्स शतकाच्या तिसर्‍या दशकात, आम्ही बॅटरीच्या युगात स्पष्टपणे जगत आहोत.

वेगवान चार्ज करणे बॅटरीसाठी मृत्यू का आहे

वीज मानवी जीवनात प्रवेश केल्यापासून त्यांची भूमिका नेहमीच महत्त्वपूर्ण ठरली आहे. परंतु आता तीन ट्रेंडमुळे अचानक पृथ्वीवरील ऊर्जा तंत्रज्ञान सर्वात महत्वाचे तंत्रज्ञान बनले आहे.

स्मार्टफोन, टॅब्लेट, लॅपटॉप या मोबाइल उपकरणांमधील तेजीचा पहिला ट्रेंड आहे. आम्हाला फ्लॅशलाइट्स, मोबाइल रेडिओ आणि पोर्टेबल उपकरणांसारख्या गोष्टींसाठी बॅटरीची आवश्यकता होती - सर्व काही तुलनेने मर्यादित वापरासह. आज, प्रत्येकाकडे किमान एक वैयक्तिक मोबाइल डिव्हाइस आहे, जो तो जवळजवळ सतत वापरतो आणि त्याशिवाय त्याचे जीवन अकल्पनीय आहे.

दुसरा ट्रेंड म्हणजे अक्षय ऊर्जा स्त्रोतांचा वापर आणि वीज उत्पादन आणि वापराच्या शिखरांमधील अचानक विसंगती. हे सोपे होते: जेव्हा मालक संध्याकाळी स्टोव्ह आणि टीव्ही चालू करतात आणि वापर झपाट्याने वाढतो तेव्हा थर्मल पॉवर प्लांट्स आणि अणुऊर्जा प्रकल्पांच्या ऑपरेटरना फक्त शक्ती वाढवावी लागते. परंतु सौर आणि वाऱ्याच्या निर्मितीसह, हे अशक्य आहे: उत्पादनाचे शिखर बहुतेकदा अशा वेळी उद्भवते जेव्हा वापर सर्वात कमी पातळीवर असतो. म्हणून, ऊर्जा कशी तरी साठवली पाहिजे. एक पर्याय म्हणजे तथाकथित "हायड्रोजन सोसायटी" आहे, ज्यामध्ये वीज हायड्रोजनमध्ये रूपांतरित केली जाते आणि नंतर ग्रीड आणि इलेक्ट्रिक वाहनांना इंधन पुरवते. परंतु आवश्यक पायाभूत सुविधांचा विलक्षण उच्च खर्च आणि मानवजातीच्या हायड्रोजनच्या वाईट आठवणी (हिंडेनबर्ग आणि इतर) ही संकल्पना आत्तासाठी बॅकबर्नरवर सोडतात.

वेगवान चार्ज करणे बॅटरीसाठी मृत्यू का आहे

तथाकथित "स्मार्ट ग्रिड" विपणन विभागांच्या मनामध्ये पाहतात: इलेक्ट्रिक कार पीक उत्पादनात जास्त ऊर्जा मिळवतात आणि आवश्यक असल्यास ते त्या ग्रिडमध्ये परत येऊ शकतात. तथापि, आधुनिक बॅटरीज अशा आव्हानासाठी अद्याप तयार नाहीत.

या समस्येचे दुसरे संभाव्य उत्तर तिसर्‍या ट्रेंडचे आश्वासन देते: बॅटरी इलेक्ट्रिक वाहने (बीईव्ही) सह अंतर्गत ज्वलन इंजिन बदलणे. या इलेक्ट्रिक वाहनांच्या बाजूने एक मुख्य युक्तिवाद असा आहे की ते ग्रीडमध्ये सक्रिय सहभागी होऊ शकतात आणि आवश्यकतेनुसार परत येण्यासाठी अतिरिक्त पैसे घेऊ शकतात.

टेस्ला ते फोक्सवॅगन पर्यंत प्रत्येक ईव्ही निर्माता त्यांच्या कल्पित साहित्यात ही कल्पना वापरतो. तथापि, त्यापैकी कोणीही अभियंताांना क्लेशकारकपणे स्पष्ट आहे हे ओळखत नाही: आधुनिक बॅटरी अशा कामासाठी योग्य नाहीत.

आज बाजारात वर्चस्व गाजविणारे लिथियम-आयन तंत्रज्ञान आपल्या फिटनेस ब्रेसलेटपासून वेगवान टेस्ला मॉडेल एसकडे वितरित करते, लीड acidसिड किंवा निकल मेटल हायड्रिड बॅटरी यासारख्या जुन्या संकल्पनांपेक्षा बरेच फायदे आहेत. परंतु यास काही मर्यादा देखील आहेत आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे वृद्धत्वाकडे कल.

वेगवान चार्ज करणे बॅटरीसाठी मृत्यू का आहे

बहुतेक लोक बॅटरीचा एक प्रकारचा नलिका म्हणून विचार करतात ज्यात वीज काही प्रमाणात "वाहते". तथापि, सराव मध्ये, बैटरी स्वतःहून वीज साठवत नाहीत. ते विशिष्ट रासायनिक अभिक्रिया ट्रिगर करण्यासाठी वापरतात. मग ते उलट प्रतिक्रिया सुरू करू शकतात आणि आपला शुल्क परत मिळवू शकतात.

लिथियम-आयन बॅटरीसाठी, विजेच्या प्रकाशनासह प्रतिक्रिया असे दिसते: बॅटरीमधील एनोडवर लिथियम आयन तयार होतात. हे लिथियम अणू आहेत, त्या प्रत्येकाने एक इलेक्ट्रॉन गमावला आहे. आयन द्रव इलेक्ट्रोलाइटमधून कॅथोडकडे जातात. आणि रिलीझ केलेले इलेक्ट्रॉन विद्युत मंडळाद्वारे चॅनेल केले जातात, ज्यामुळे आपल्याला आवश्यक उर्जा उपलब्ध होते. चार्जिंगसाठी बॅटरी चालू केल्यावर, प्रक्रिया उलट केली जाते आणि गमावलेल्या इलेक्ट्रॉनसह आयन गोळा केले जातात.

वेगवान चार्ज करणे बॅटरीसाठी मृत्यू का आहे

लिथियम यौगिकांसह "ओव्हरग्रोथ" शॉर्ट सर्किट होऊ शकते आणि बॅटरी पेटवते.

दुर्दैवाने, तथापि, बॅटरी बनवण्यासाठी लिथियमला ​​योग्य बनवणारी उच्च प्रतिक्रियात्मकता एक नकारात्मक बाजू आहे - ती इतर, अवांछित रासायनिक अभिक्रियांमध्ये भाग घेते. त्यामुळे, एनोडवर हळूहळू लिथियम संयुगांचा पातळ थर तयार होतो, ज्यामुळे प्रतिक्रियांमध्ये व्यत्यय येतो. आणि त्यामुळे बॅटरीची क्षमता कमी होते. हे जितके तीव्रतेने चार्ज आणि डिस्चार्ज केले जाते तितके हे कोटिंग जाड होते. काहीवेळा ते तथाकथित "डेंड्राइट्स" देखील सोडू शकते - लिथियम संयुगेचे स्टॅलेक्टाइट्स विचार करा - जे एनोडपासून कॅथोडपर्यंत पसरतात आणि जर ते पोहोचले तर शॉर्ट सर्किट होऊ शकते आणि बॅटरी पेटू शकते.

प्रत्येक चार्ज आणि डिस्चार्ज सायकल लिथियम-आयन बॅटरीचे आयुष्य कमी करते. परंतु अलीकडेच फॅशनेबल वेगवान चार्जिंग तीन-टप्प्यांत प्रवाहासह प्रक्रियेस लक्षणीय गती देते. स्मार्टफोनसाठी, निर्मात्यांसाठी हा मोठा अडथळा नाही, कोणत्याही परिस्थितीत, ते वापरकर्त्यांना दर दोन ते तीन वर्षांनी त्यांचे डिव्हाइस बदलण्यास भाग पाडू इच्छितात. परंतु कार ही एक समस्या आहे.

वेगवान चार्ज करणे बॅटरीसाठी मृत्यू का आहे

ग्राहकांना इलेक्ट्रिक वाहने खरेदी करण्यासाठी पटवणे, उत्पादकांनी त्यांना जलद चार्जिंगच्या पर्यायांसह मोहित करणे आवश्यक आहे. परंतु आयओनिटी सारखी वेगवान स्टेशन स्टेशन दररोज वापरण्यासाठी योग्य नाहीत.

बॅटरीची किंमत ही दुसरी तिसरी आहे आणि आजच्या इलेक्ट्रिक कारच्या संपूर्ण किंमतीपेक्षाही जास्त आहे. त्यांच्या ग्राहकांना ते टिकिंग बॉम्ब विकत घेत नाहीत हे पटवून देण्यासाठी, सर्व उत्पादक एक वेगळी, लांब बॅटरी वॉरंटी देतात. त्याच वेळी, ते त्यांच्या कारला लांब पल्ल्याच्या प्रवासासाठी आकर्षक बनवण्यासाठी वेगवान चार्जिंगवर अवलंबून असतात. अलीकडे पर्यंत, सर्वात वेगवान चार्जिंग स्टेशन 50 किलोवॅटवर कार्यरत होते. परंतु नवीन मर्सिडीज EQC 110kW पर्यंत, Audi e-Tron ला 150kW पर्यंत चार्ज केले जाऊ शकते, जसे की युरोपियन Ionity चार्जिंग स्टेशनने ऑफर केले आहे आणि टेस्ला बार आणखी वाढवण्याच्या तयारीत आहे.

या उत्पादकांनी हे कबूल करण्यास द्रुत आहे की वेगवान चार्जिंगमुळे बैटरी नष्ट होतील. जेव्हा एखाद्या व्यक्तीने खूप लांब प्रवास केला असेल आणि त्याला कमी वेळ मिळाला असेल तर इओनिटीसारखी स्थानके आपत्कालीन परिस्थितीसाठी अधिक उपयुक्त आहेत. अन्यथा, हळूहळू घरी बॅटरी चार्ज करणे हा एक स्मार्ट दृष्टीकोन आहे.

आयुष्यभर ते किती चार्ज आणि डिस्चार्ज आहे हे देखील महत्त्वाचे आहे. म्हणून, बहुतेक उत्पादक 80% पेक्षा जास्त किंवा 20% पेक्षा कमी आकारण्याची शिफारस करत नाहीत. या पध्दतीमुळे, लिथियम-आयन बॅटरी दर वर्षी त्याच्या क्षमतेच्या सरासरी 2 टक्के गमावते. अशाप्रकारे, त्याची शक्ती इतकी कमी होण्यापूर्वी ते 10 वर्षे किंवा सुमारे 200 किमी पर्यंत टिकेल, कारण ती कारमध्ये निरुपयोगी होते.

वेगवान चार्ज करणे बॅटरीसाठी मृत्यू का आहे

शेवटी, अर्थातच, बॅटरी लाइफ त्याच्या अद्वितीय रासायनिक रचनेवर अवलंबून असते. प्रत्येक निर्मात्यासाठी हे वेगळे आहे आणि बर्‍याच प्रकरणांमध्ये ते इतके नवीन आहे की कालांतराने त्याचे वय कसे होईल हे देखील माहित नाही. अनेक उत्पादक आधीच "एक दशलक्ष मैल" (1.6 दशलक्ष किलोमीटर) आयुष्य असलेल्या बॅटरीच्या नवीन पिढीचे आश्वासन देत आहेत. एलोन मस्कच्या मते, टेस्ला त्यापैकी एकावर काम करत आहे. बीएमडब्ल्यू आणि अर्धा डझन इतर कंपन्यांना उत्पादने पुरवणाऱ्या सीएटीएल या चीनी कंपनीने वचन दिले आहे की त्याची पुढील बॅटरी 16 वर्षे किंवा 2 दशलक्ष किलोमीटर चालेल. जनरल मोटर्स आणि कोरियाचे एलजी केम देखील एक समान प्रकल्प विकसित करीत आहेत. या प्रत्येक कंपनीचे स्वतःचे तंत्रज्ञान उपाय आहेत जे त्यांना वास्तविक जीवनात वापरून पहायचे आहेत. जीएम, उदाहरणार्थ, बॅटरी पेशींमध्ये ओलावा टाळण्यासाठी नाविन्यपूर्ण साहित्य वापरेल, जे कॅथोडवरील लिथियम स्केलिंगचे मुख्य कारण आहे. CATL तंत्रज्ञान निकेल-कोबाल्ट-मॅंगनीज एनोडमध्ये अॅल्युमिनियम जोडते. हे केवळ कोबाल्टची गरज कमी करत नाही, जे सध्या या कच्च्या मालापैकी सर्वात महाग आहे, परंतु बॅटरीचे आयुष्य देखील वाढवते. किमान चीनी अभियंत्यांना अशीच अपेक्षा आहे. एखादी कल्पना प्रत्यक्ष व्यवहारात येते का हे जाणून घेण्यास संभाव्य ग्राहकांना आनंद होतो.

एक टिप्पणी जोडा