મોટી ક્ષમતા, વધુ શક્તિ, નાનું કદ, હલકું વજન, સરળ માસ ઉત્પાદન અને સસ્તા ઘટકોનો ઉપયોગ એ EV બેટરી ડિઝાઇન કરવામાં પડકારો છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, તે ખર્ચ અને કામગીરી માટે ઉકળે છે. તેને સંતુલિત કાર્ય તરીકે વિચારો, જ્યાં પ્રાપ્ત કરેલ કિલોવોટ-કલાક (kWh) ને મહત્તમ શ્રેણી પ્રદાન કરવાની જરૂર છે, પરંતુ ઉત્પાદન માટે વાજબી ખર્ચે. પરિણામે, તમે ઘણીવાર બેટરી પેકના વર્ણનો જોશો, જેમાં તેમના ઉત્પાદન ખર્ચની યાદી હશે, સંખ્યાઓ સાથે, $240 થી $280/kWh સુધી. ઉત્પાદન દરમિયાન, ઉદાહરણ તરીકે.
ઓહ, અને ચાલો સલામતીને ભૂલી ન જઈએ. થોડા વર્ષો પહેલાનો સેમસંગ ગેલેક્સી નોટ 7 ફિયાસ્કો અને વાહનમાં લાગેલી આગ અને ચેર્નોબિલ સમકક્ષ મેલ્ટડાઉનની સમકક્ષ EV બેટરી યાદ રાખો. એક ભાગેડુ સાંકળ પ્રતિક્રિયા આપત્તિના સંજોગોમાં, બેટરીમાં કોષો વચ્ચે અંતર અને થર્મલ નિયંત્રણો. એક કોષને બીજા, બીજા, વગેરેને પ્રજ્વલિત કરતા અટકાવવા માટેનું પેક, EV બેટરીના વિકાસની જટિલતામાં વધારો કરે છે. તેમાંથી, ટેસ્લાને પણ સમસ્યાઓ છે.
જ્યારે EV બેટરી પેકમાં ત્રણ મુખ્ય ભાગોનો સમાવેશ થાય છે: બેટરી કોષો, બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ અને અમુક પ્રકારના બોક્સ અથવા કન્ટેનર કે જે તેમને એકસાથે રાખે છે, હમણાં માટે, અમે ફક્ત બેટરીઓ જોઈશું અને તે ટેસ્લા સાથે કેવી રીતે વિકસિત થઈ છે, પરંતુ હજુ પણ ટોયોટા માટે સમસ્યા છે.
નળાકાર 18650 બેટરી એ લિથિયમ-આયન બેટરી છે જેનો વ્યાસ 18 મીમી, લંબાઈ 65 મીમી અને વજન આશરે 47 ગ્રામ છે. 3.7 વોલ્ટના નજીવા વોલ્ટેજ પર, દરેક બેટરી 4.2 વોલ્ટ સુધી ચાર્જ કરી શકે છે અને ઓછા ડિસ્ચાર્જ તરીકે 2.5 વોલ્ટ તરીકે, સેલ દીઠ 3500 mAh સુધી સંગ્રહિત.
ઇલેક્ટ્રોલિટીક કેપેસિટરની જેમ, ટેસ્લાની ઇલેક્ટ્રિક વાહન બેટરીઓમાં એનોડ અને કેથોડની લાંબી શીટ્સ હોય છે, જે ચાર્જ-ઇન્સ્યુલેટિંગ સામગ્રી દ્વારા અલગ પડે છે, જગ્યા બચાવવા અને શક્ય તેટલી ઊર્જા સંગ્રહિત કરવા માટે સિલિન્ડરોમાં વળેલું અને ચુસ્તપણે પેક કરવામાં આવે છે. આ કેથોડ (નકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરવામાં આવે છે) અને એનોડ (પોઝિટિવલી ચાર્જ્ડ) શીટ્સ દરેકમાં કોષો વચ્ચે સમાન ચાર્જને કનેક્ટ કરવા માટે ટેબ્સ હોય છે, પરિણામે શક્તિશાળી બેટરી - જો તમે ઈચ્છો તો તેઓ એક સુધી ઉમેરે છે.
કેપેસિટરની જેમ જ, તે એનોડ અને કેથોડ શીટ્સ વચ્ચેનું અંતર ઘટાડીને, ડાઇલેક્ટ્રિક (શીટ્સ વચ્ચે ઉપરોક્ત ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રી) ને વધુ પરવાનગી સાથે બદલીને અને એનોડ અને કેથોડનો વિસ્તાર વધારીને તેની ક્ષમતામાં વધારો કરે છે. (પાવર) ટેસ્લા EV બેટરીમાં આગળનું પગલું 2170 છે, જે 18650 કરતાં સહેજ મોટું સિલિન્ડર ધરાવે છે, જે 21mm x 70mm માપે છે અને લગભગ 68 ગ્રામ વજન ધરાવે છે. 3.7 વોલ્ટના નજીવા વોલ્ટેજ પર, દરેક બેટરી 442 સુધી ચાર્જ થઈ શકે છે. વોલ્ટ અને 2.5 વોલ્ટ જેટલા ઓછા ડિસ્ચાર્જ, સેલ દીઠ 4800 mAh સુધી સંગ્રહિત.
જો કે, ત્યાં એક વેપાર બંધ છે, જે મોટે ભાગે પ્રતિકાર અને ગરમી વિરુદ્ધ થોડી મોટી બરણીની જરૂર છે. 2170 ના કિસ્સામાં, એનોડ/કેથોડ પ્લેટના કદમાં વધારો લાંબો ચાર્જિંગ પાથમાં પરિણમે છે, જેનો અર્થ થાય છે વધુ પ્રતિકાર, આમ વધુ ગરમી તરીકે બેટરીમાંથી ઉર્જા બહાર નીકળે છે અને ઝડપી ચાર્જિંગની જરૂરિયાતમાં દખલ કરે છે.
વધુ શક્તિ સાથે (પરંતુ વધતા પ્રતિકાર વિના) નેક્સ્ટ જનરેશનની બેટરી બનાવવા માટે, ટેસ્લા એન્જિનિયરોએ કહેવાતા "ટેબલ" ડિઝાઇન સાથે નોંધપાત્ર રીતે મોટી બેટરી ડિઝાઇન કરી છે જે વિદ્યુત માર્ગને ટૂંકાવે છે અને આમ પ્રતિકાર દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમીનું પ્રમાણ ઘટાડે છે. આનો મોટાભાગનો શ્રેય વિશ્વના શ્રેષ્ઠ બેટરી સંશોધકો કોણ હોઈ શકે છે.
4680 બેટરીને સરળ ઉત્પાદન માટે ટાઇલ્ડ હેલિક્સ સ્વરૂપમાં ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે, જેમાં 46mm વ્યાસ અને 80mm લંબાઈના પેકેજનું કદ છે. વજન ઉપલબ્ધ નથી, પરંતુ અન્ય વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતાઓ સમાન અથવા સમાન હોવાનું નોંધાયું છે;જો કે, દરેક સેલને લગભગ 9000 mAh પર રેટ કરવામાં આવે છે, જે નવી ટેસ્લા ફ્લેટ-પેનલ બેટરીને એટલી સારી બનાવે છે. ઉપરાંત, તેની ચાર્જિંગ ઝડપ હજુ પણ ઝડપી માંગ માટે સારી છે.
સંકોચવાને બદલે દરેક કોષનું કદ વધારવું એ બૅટરીની ડિઝાઇન જરૂરિયાતો વિરુદ્ધ જતું હોય એવું લાગે છે, 18650 અને 2170ની સરખામણીમાં 4680ની પાવર ક્ષમતા અને થર્મલ કંટ્રોલમાં સુધારાને પરિણામે 18650 અને 2170ની બેટરીનો ઉપયોગ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછા કોષો થયા. -સંચાલિત અગાઉના ટેસ્લા મોડલ્સમાં સમાન કદના બેટરી પેક દીઠ વધુ પાવર હોય છે.
આંકડાકીય દૃષ્ટિકોણથી, આનો અર્થ એ છે કે 4,416 “2170″ કોષો જેટલી જ જગ્યા ભરવા માટે માત્ર 960 “4680″ કોષોની આવશ્યકતા છે, પરંતુ વધારાના લાભો જેમ કે kWh દીઠ ઓછા ઉત્પાદન ખર્ચ અને 4680 નો ઉપયોગ કરીને બેટરી પેક પાવરમાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.
ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, 4680 2170 બેટરીની તુલનામાં 5 ગણો ઉર્જા સંગ્રહ અને 6 ગણો પાવર ઓફર કરે તેવી અપેક્ષા છે, જે નવા ટેસ્લાસ માઇલેજમાં 82 kWh થી 95 kWh સુધી અપેક્ષિત ડ્રાઇવિંગ વધારામાં 16% સુધીનો વધારો કરે છે.
યાદ રાખો, આ માત્ર ટેસ્લા બેટરીની મૂળભૂત બાબતો છે, ટેક્નોલોજી પાછળ ઘણું બધું છે. પરંતુ ભવિષ્યના લેખ માટે આ એક સારી શરૂઆત છે, કારણ કે આપણે શીખીશું કે બેટરી પેક પાવર વપરાશને કેવી રીતે મેનેજ કરવો, તેમજ આસપાસની સલામતી સમસ્યાઓને કેવી રીતે નિયંત્રિત કરવી. હીટ જનરેશન, પાવર લોસ, અને... અલબત્ત... EV બેટરીમાં આગ લાગવાનું જોખમ.
જો તમને ઓલ-થિંગ્સ-ટેસ્લા ગમે છે, તો ટેસ્લા સાયબરટ્રકનું હોટ વ્હીલ્સ આરસી વર્ઝન ખરીદવાની તમારી તક અહીં છે.
ટિમોથી બોયર સિનસિનાટીમાં ટોર્ક ન્યૂઝ માટે ટેસ્લા અને ઇવી રિપોર્ટર છે. કારના પ્રારંભિક રિસ્ટોરેશનમાં અનુભવી, તે નિયમિતપણે જૂના વાહનોને પુનઃસ્થાપિત કરે છે અને પ્રદર્શન સુધારવા માટે એન્જિનમાં ફેરફાર કરે છે. દૈનિક ટેસ્લા અને EV સમાચાર માટે Twitter @TimBoyerWrites પર ટિમને અનુસરો.
પોસ્ટનો સમય: ફેબ્રુઆરી-21-2022