টেসলা কেন 2170 এ পরিবর্তিত হয়? টারনারি লিথিয়াম ব্যাটারির সুবিধা কী?

18650 ব্যাটারি টেসলার একটি কিংবদন্তি ছিল। এখন, মডেল 3 এর ব্যাপক উত্পাদনের সাথে, 18650 ব্যাটারির ঐতিহাসিক মিশন শেষ হতে চলেছে। সমস্ত টেসলা মডেল 21700 লিথিয়াম ব্যাটারি প্রতিস্থাপন করতে পারে। এর পেছনের কারণ কী?

1. রচনা এবং শ্রেণীবিভাগ?

লিথিয়াম ব্যাটারি মানে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সিস্টেমে লিথিয়াম ব্যাটারি থাকে, যাকে মোটামুটিভাবে লিথিয়াম ব্যাটারি এবং লিথিয়াম ব্যাটারিতে ভাগ করা যায়। ধাতব লিথিয়াম না থাকা এবং রিচার্জেবল হওয়ার বাণিজ্যিক প্রকৃতির কারণে, লিথিয়াম ব্যাটারিকে নলাকার এবং বর্গাকারে ভাগ করা যেতে পারে এবং এটি প্রধানত চারটি অংশ নিয়ে গঠিত: পজিটিভ ইলেক্ট্রোড উপাদান, নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান, ইলেক্ট্রোলাইট এবং ডায়াফ্রাম উপাদান (এই নিবন্ধটি) এটি একটি আসল, দয়া করে উল্লেখ করুন যদি এটি পুনরুত্পাদন করা হয়)।

লিথিয়াম ব্যাটারিতে ব্যবহৃত বিভিন্ন অ্যানোড উপাদান এবং অ্যানোড উপাদানগুলিকে বিভিন্ন ধরণের ব্যাটারিতে ভাগ করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, সাধারণত ব্যবহৃত অ্যানোড উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে লিথিয়াম কোবালেট, লিথিয়াম ম্যাঙ্গানেট, নিকেল, লিথিয়াম আয়রন ফসফেট এবং টারনারি উপাদান। সাধারণত ব্যবহৃত অ্যানোড উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে গ্রাফাইট কার্বন উপাদান, টিন ভিত্তিক উপকরণ, সিলিকন উপকরণ এবং টাইটানিয়াম ভিত্তিক উপকরণ। তাদের মধ্যে, লিথিয়াম কোবালেট হল লিথিয়াম ব্যাটারির জন্য বেশিরভাগ অ্যানোড উপাদান।

2. লিথিয়াম ব্যাটারির প্রযুক্তিগত দিক কী?

একে ট্রাই কোবাল্ট ম্যাঙ্গানিজও বলা হয়, যার অর্থ হল নিকেল, কোবাল্ট এবং ম্যাঙ্গানিজের তিনটি উপাদান হল ধনাত্মক পদার্থ, গ্রাফাইট হল ব্যাটারির ধনাত্মক উপাদান এবং এর নিকেল লবণ, কোবাল্ট লবণ এবং ম্যাঙ্গানিজ লবণ হল কাঁচামাল। নিকেল, কোবাল্ট এবং ম্যাঙ্গানিজের অনুপাত প্রকৃত পরিস্থিতি অনুযায়ী সামঞ্জস্য করা যেতে পারে। জাপান এবং কোরিয়ার মতো প্রধান প্রযুক্তিগত দিকনির্দেশ সহ ব্যাটারি কোম্পানি, লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারি নেতিবাচক উপাদান হিসাবে লিথিয়াম ফেরাস ফসফেট এবং নেতিবাচক উপাদান হিসাবে গ্রাফাইট, যা BYD এর প্রধান প্রযুক্তিগত দিকনির্দেশ; লিথিয়াম টাইটানেট ব্যাটারি দুটি প্রকারে ভাগ করা যায়। একটি হল ক্যাথোড উপাদান হিসাবে লিথিয়াম টাইটানেট, অন্যদিকে লিথিয়াম ম্যাঙ্গানেট এবং লিথিয়াম আয়রন ফসফেট হল ত্রিবিধ পদার্থ এবং লিথিয়াম ব্যাটারির ক্যাথোড উপাদান। এটি বর্তমানে ঝুহাই সিলভারের প্রধান দিক। অন্যটি ক্যাথোড হিসাবে লিথিয়াম টাইটানেট এবং লিথিয়াম ধাতু বা লিথিয়াম খাদ ক্যাথোড লিথিয়াম ব্যাটারি (এটি একটি আসল পণ্য, বিড়াল গাড়ি স্টার্টার, দয়া করে স্থানান্তরটি নির্দিষ্ট করুন)।

3. টারনারি লিথিয়াম ব্যাটারির সুবিধা কী?

টারনারি লিথিয়াম ব্যাটারির সবচেয়ে বড় সুবিধা হল এর উচ্চ শক্তি সঞ্চয়ের ঘনত্ব, সাধারণত 200WH/kg এর উপরে এবং 90-120Wh/kg লিথিয়াম আয়রন ফসফেটের সাথে সম্পর্কিত, যা মাইলেজের জন্য যাত্রীবাহী গাড়ির বাজারের চাহিদার জন্য আরও উপযুক্ত। . টারনারি লিথিয়াম ব্যাটারি উপকরণগুলির পচন তাপমাত্রা প্রায় 200 ℃, যা অক্সিজেন অণুগুলিকে ছেড়ে দেবে। উচ্চ তাপমাত্রা এবং দ্রুত জ্বলন, ইলেক্ট্রোলাইট ব্যাটারি এবং স্বতঃস্ফূর্ত দহন এবং বিস্ফোরণের ঝুঁকির ক্ষেত্রে, ব্যাটারির ব্যবস্থাপনার প্রয়োজনীয়তা খুব বেশি। (OVP) ওভারচার্জ প্রোটেকশন, ডিসচার্জ প্রোটেকশন (UVP), ওভার টেম্পারেচার প্রোটেকশন (OTP) এবং ওভার-কারেন্ট প্রোটেকশন (OCP) নিয়ে গঠিত হওয়া উচিত। অতএব, চীনা বাজারে 76% পর্যন্ত বিশুদ্ধ বৈদ্যুতিক যানবাহন দ্বারা টারনারি লিথিয়াম ব্যাটারি ব্যবহার করা হয়। যাইহোক, বৈদ্যুতিক বাসের সংখ্যা মাত্র 27.6%, যেখানে লিথিয়াম আয়রন ফসফেট 64.9%।

4. টেসলা কেন 2170 এ স্যুইচ করেছিল?

টেসলা দ্বারা ব্যবহৃত ব্যাটারি নম্বর 18650 এবং 2170 হল টারনারি কপোলিমার লিথিয়াম ব্যাটারি। 18650 হল একটি নলাকার ব্যাটারি যার ব্যাস 18mm এবং দৈর্ঘ্য 65mm, এবং 2170 হল একটি নলাকার ব্যাটারি যার ব্যাস 21mm এবং দৈর্ঘ্য 70mm৷ যেহেতু প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ এবং কাঁচামালের মাধ্যমে শক্তির ঘনত্ব উন্নত করা এবং ব্যাটারির খরচ কমানো অসম্ভব, তাই বড় আয়তনের 2170 ব্যাটারি একটি অনিবার্য পছন্দ হয়ে ওঠে। মডেল 3 এর প্রথম ব্যবহারের পরে মডেল এবং মডেলএক্স প্রতিস্থাপন করা হবে বলে আশা করা হচ্ছে।

মাস্ক দাবি করেন যে 2170 সালের ব্যাটারিটি বিশ্বের সর্বোচ্চ শক্তির ঘনত্ব এবং সবচেয়ে সস্তা ব্যাটারি, যার শক্তির ঘনত্ব 300 WH/kg পর্যন্ত, যা 18650 সালে 233 WH/kg এর সাথে সম্পর্কিত। শক্তির ঘনত্ব প্রায় 20 বৃদ্ধি পেয়েছে %, তবে এর ব্যাটারি সিস্টেমের খরচ 155 ডলার/WH, যা 171/18650 WH এর সাথে সম্পর্কিত, যা একটি সীমিত হ্রাস। যদিও মাস্ক প্রতি ওয়াট ঘন্টায় $100 এর লক্ষ্য অর্জনের আগে এখনও অনেক দূর যেতে হবে, এটি এখনও এক ধাপ এগিয়ে। পরবর্তী ধাপে খরচ কমাতে নতুন ব্যাটারি উপকরণ উদ্ভাবন করা উচিত। টারনারি লিথিয়াম ব্যাটারি হল এক ধরনের লিথিয়াম ব্যাটারি যা লিথিয়াম নিকেল কোবাল্ট ম্যাঙ্গানিজ অক্সাইড (Li (NiCoMn) O2) টারপলিমার দ্বারা গঠিত। টারনারি কম্পোজিট ক্যাথোড উপাদানের পূর্ববর্তী পণ্য নিকেল লবণ, কোবাল্ট লবণ এবং ম্যাঙ্গানিজ লবণকে কাঁচামাল হিসেবে গ্রহণ করে এবং নিকেল, কোবাল্ট এবং ম্যাঙ্গানিজের অনুপাত প্রকৃত পরিস্থিতি অনুযায়ী সামঞ্জস্য করা যায়।

নিরাপত্তা সর্বোচ্চ অগ্রাধিকার

টারনারি লিথিয়াম ব্যাটারির বৈশিষ্ট্যগুলি হল উচ্চ শক্তির ঘনত্ব এবং উচ্চ ভোল্টেজ, তাই একই ওজনের ব্যাটারি প্যাকের ক্ষমতা বেশি এবং গাড়িটি আরও দ্রুত এবং দ্রুত যেতে পারে। যাইহোক, এর দুর্বলতা এর দুর্বল স্থিতিশীলতার মধ্যে রয়েছে। যদি একটি অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিট হয় বা ইতিবাচক পদার্থ জলের সম্মুখীন হয়, সেখানে খোলা আগুন থাকবে। অতএব, ইস্পাত শেলের একটি স্তর সাধারণত সুরক্ষার জন্য ব্যবহৃত হয়। টেসলার ব্যাটারি প্যাকটি প্রায় 7000 18650 ব্যাটারির সমন্বয়ে গঠিত। যদিও টেসলা ব্যাটারি প্যাকের জন্য সর্বাত্মক সুরক্ষা প্রদান করে, তবুও চরম সংঘর্ষের দুর্ঘটনায় আগুনের ঝুঁকি রয়েছে।

কারণ এই দুটি উপাদান একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় পৌঁছালে পচে যাবে। লিথিয়াম টারনারি প্রায় 200 ℃ কম এবং লিথিয়াম আয়রন ফসফেট প্রায় 800 ℃ কম। টারনারি লিথিয়াম উপাদানের রাসায়নিক বিক্রিয়া আরও তীব্র, যা অক্সিজেন অণুকে ছেড়ে দেবে এবং ইলেক্ট্রোলাইট উচ্চ তাপমাত্রায় দ্রুত পুড়ে যাবে, যার ফলে চেইন বিক্রিয়া ঘটবে। সংক্ষেপে, লিথিয়াম আয়রন ফসফেটের চেয়ে লিথিয়াম টারনারি জ্বালানো সহজ। এটি লক্ষণীয় যে আমরা উপকরণ সম্পর্কে কথা বলছি, তৈরি ব্যাটারি নয়।

লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারি অনেক বেশি স্থিতিশীল। এমনকি প্যানেলটি ভেঙে গেলেও, শর্ট সার্কিট বিস্ফোরিত হবে না এবং জ্বলবে না এবং 350 ℃ উচ্চ তাপমাত্রায় ব্যাটারিতে আগুন ধরবে না (তিনটি লিথিয়াম ব্যাটারি 180-250 ℃ এ বহন করা যাবে না)। অতএব, নিরাপত্তা কর্মক্ষমতা পরিপ্রেক্ষিতে, লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারি ভাল.

যেহেতু ত্রিদেশীয় লিথিয়াম উপাদানগুলির এই ধরনের সম্ভাব্য নিরাপত্তা ঝুঁকি রয়েছে, নির্মাতারাও দুর্ঘটনা প্রতিরোধ করার চেষ্টা করছেন। টারনারি লিথিয়াম সামগ্রীর পাইরোলাইসিস বৈশিষ্ট্য অনুসারে, নির্মাতারা ওভারচার্জ সুরক্ষা (OVP), ওভার ডিসচার্জ সুরক্ষা (UVP), ওভার টেম্পারেচার প্রোটেকশন (OTP) এবং ওভার কারেন্ট প্রোটেকশন (OCP) এর উপর খুব গুরুত্ব দেবে। টেসলা নিরাপত্তায় আত্মবিশ্বাসী কারণ এর একটি ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম রয়েছে যা তার আরও সক্রিয় লিথিয়াম ব্যাটারিগুলিকে আরও ভালভাবে পরিচালনা করতে পারে। অবশ্যই, যত বেশি ব্যাটারি কোম্পানি, অটোমোবাইল কোম্পানি এবং পেশাদার ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট কোম্পানি এই ক্ষেত্রে বিকাশ অব্যাহত রাখে, আরও বেশি সংখ্যক কোম্পানি চমৎকার ব্যাটারি ব্যবস্থাপনা অর্জন করতে পারে, যা নিরাপত্তাকে ব্যাপকভাবে উন্নত করবে।