BYD এর ব্লেড ব্যাটারি থেকে শুরু করে হানিকম্ব এনার্জির কোবাল্ট-মুক্ত ব্যাটারি এবং তারপরে CATL যুগের সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি পর্যন্ত, পাওয়ার ব্যাটারি শিল্প ক্রমাগত উদ্ভাবনের অভিজ্ঞতা লাভ করেছে। 23 সেপ্টেম্বর, 2020 - টেসলা ব্যাটারি দিবস, টেসলার সিইও এলন মাস্ক বিশ্বকে একটি নতুন ব্যাটারি দেখালেন - 4680 ব্যাটারি৷
পূর্বে, নলাকার লিথিয়াম ব্যাটারির আকার ছিল প্রধানত 18650 এবং 21700, এবং 21700-এ 18650 এর তুলনায় 50% বেশি শক্তি ছিল।4680 ব্যাটারিতে 21700 ব্যাটারির সেল ক্ষমতার পাঁচগুণ বেশি, এবং নতুন ব্যাটারি প্রতি কিলোওয়াট-ঘন্টা খরচ প্রায় 14% কমাতে পারে এবং ক্রুজিং রেঞ্জ 16% বাড়িয়ে দিতে পারে।
কস্তুরী স্পষ্টভাবে বলেছিলেন যে এই ব্যাটারিটি একটি $25,000 বৈদ্যুতিক গাড়ি সম্ভব করে তুলবে।
তাহলে, এই ভয়ঙ্কর ব্যাটারি কোথা থেকে এসেছে?এর পরে, আমরা তাদের একে একে বিশ্লেষণ করি।
1. একটি 4680 ব্যাটারি কি?
পাওয়ার ব্যাটারির নামকরণের টেসলার উপায় খুবই সহজ এবং সরল।4680 ব্যাটারি, নাম অনুসারে, একটি নলাকার ব্যাটারি যার একটি একক সেল ব্যাস 46mm এবং উচ্চতা 80mm।
তিনটি ভিন্ন মাপের লিথিয়াম-আয়ন নলাকার ব্যাটারি
ছবিটি থেকে দেখা যায়, টেসলার আসল 18650 ব্যাটারি এবং 21700 ব্যাটারির তুলনায়, 4680 ব্যাটারি দেখতে লম্বা এবং শক্তিশালী মানুষের মতো।
কিন্তু 4680 ব্যাটারি শুধুমাত্র একটি আকার পরিবর্তন নয়, টেসলা কর্মক্ষমতা উন্নত করতে অনেক নতুন প্রযুক্তি অন্তর্ভুক্ত করেছে।
দ্বিতীয়ত, 4680 ব্যাটারির নতুন প্রযুক্তি
1. ইলেক্ট্রোডলেস কানের নকশা
স্বজ্ঞাতভাবে, 4680 এর সবচেয়ে বড় অনুভূতি হল এটি বড়।তাহলে কেন অন্য নির্মাতারা আগে ব্যাটারি বড় করেনি।এর কারণ হল আয়তন যত বেশি এবং শক্তি যত বেশি, তাপ নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন এবং আগুন এবং বিস্ফোরণ থেকে সুরক্ষার হুমকি তত বেশি।
টেসলা দৃশ্যত এটিও বিবেচনায় নিয়েছে।
আগের নলাকার ব্যাটারির সাথে তুলনা করে, 4680 ব্যাটারির সবচেয়ে বড় স্ট্রাকচারাল উদ্ভাবন হল ইলেক্ট্রোডলেস লগ, যা ফুল লগ নামেও পরিচিত।একটি ঐতিহ্যগত নলাকার ব্যাটারিতে, ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক তামার ফয়েল এবং অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল বিভাজক স্তুপীকৃত এবং ক্ষত হয়। ইলেক্ট্রোডগুলি আঁকতে, ট্যাব নামক একটি সীসা তারকে তামার ফয়েল এবং অ্যালুমিনিয়াম ফয়েলের দুই প্রান্তে ঝালাই করা হয়।
একটি ঐতিহ্যবাহী 1860 ব্যাটারির উইন্ডিং দৈর্ঘ্য 800 মিমি। একটি উদাহরণ হিসাবে আরও ভাল পরিবাহিতা সহ তামার ফয়েলটিকে নিলে, তামার ফয়েল থেকে বিদ্যুত বের করার জন্য ট্যাবগুলির দৈর্ঘ্য 800 মিমি, যা 800 মিমি দীর্ঘ তারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের সমতুল্য।
গণনা করে, প্রতিরোধের পরিমাণ প্রায় 20mΩ, 2170 ব্যাটারির ঘুরার দৈর্ঘ্য প্রায় 1000 মিমি, এবং প্রতিরোধের পরিমাণ প্রায় 23mΩ।এটি সহজেই রূপান্তরিত করা যেতে পারে যে একই বেধের ফিল্মটিকে একটি 4680 ব্যাটারিতে ঘূর্ণিত করা দরকার এবং ঘুরার দৈর্ঘ্য প্রায় 3800 মিমি।
ঘুরার দৈর্ঘ্য বাড়ানোর অনেক অসুবিধা রয়েছে। ব্যাটারির উভয় প্রান্তে ট্যাবগুলিতে পৌঁছানোর জন্য ইলেকট্রনগুলিকে দীর্ঘ দূরত্ব অতিক্রম করতে হবে, প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়বে এবং ব্যাটারিটি উত্তাপের প্রবণতা বেশি হবে।ব্যাটারির কর্মক্ষমতা হ্রাস পাবে এবং এমনকি নিরাপত্তা সমস্যা তৈরি করবে।ইলেকট্রন দ্বারা ভ্রমণ করা দূরত্ব কমানোর জন্য, 4680 ব্যাটারি ইলেক্ট্রোডেলেস কানের প্রযুক্তি ব্যবহার করে।
ইলেক্ট্রোডলেস ট্যাবে কোনও ট্যাব থাকে না, তবে পুরো বর্তমান সংগ্রাহকটিকে একটি ট্যাবে পরিণত করে, পরিবাহী পথটি আর ট্যাবের উপর নির্ভর করে না এবং কারেন্ট ট্যাব বরাবর পার্শ্বীয় সংক্রমণ থেকে সংগ্রাহক প্লেটের অনুদৈর্ঘ্য সংক্রমণে স্থানান্তরিত হয়। বর্তমান সংগ্রাহক।
সম্পূর্ণ পরিবাহী দৈর্ঘ্য 1860 বা 2170 কপার ফয়েল দৈর্ঘ্যের 800 থেকে 1000 মিমি থেকে 80 মিমি (ব্যাটারির উচ্চতা) পরিবর্তিত হয়েছে।প্রতিরোধ ক্ষমতা 2mΩ এ হ্রাস করা হয় এবং অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের খরচ 2W থেকে 0.2W পর্যন্ত হ্রাস করা হয়, যা সরাসরি মাত্রার একটি ক্রম দ্বারা হ্রাস করা হয়।
এই নকশাটি ব্যাটারির প্রতিবন্ধকতাকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করে এবং নলাকার ব্যাটারির গরম করার সমস্যার সমাধান করে।
একদিকে, ইলেক্ট্রোডলেস কানের প্রযুক্তি বর্তমান পরিবাহী এলাকা বৃদ্ধি করে, বর্তমান পরিবাহী দূরত্বকে ছোট করে এবং ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করে; অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের হ্রাস বর্তমান অফসেট ঘটনাকে হ্রাস করতে পারে এবং ব্যাটারির জীবনকে দীর্ঘায়িত করতে পারে; প্রতিরোধের হ্রাস তাপ উত্পাদনও কমাতে পারে, এবং ইলেক্ট্রোড পরিবাহী আবরণ স্তর এবং ব্যাটারি শেষ ক্যাপ মধ্যে কার্যকর যোগাযোগ এলাকা 100% পৌঁছতে পারে, যা তাপ অপচয় ক্ষমতা উন্নত করতে পারে।
4680 ব্যাটারি কোষ গঠনের পরিপ্রেক্ষিতে একটি নতুন ধরনের ইলেক্ট্রোডলেস কানের প্রযুক্তি গ্রহণ করে, যা খরচ কমাতে পারে এবং দক্ষতা বাড়াতে পারে।অন্যদিকে, ট্যাবগুলির ঢালাই প্রক্রিয়াটি বাদ দেওয়া হয়, উত্পাদন দক্ষতা উন্নত হয় এবং ঢালাইয়ের কারণে সৃষ্ট ত্রুটির হার একই সময়ে হ্রাস করা যায়।
মনোপোল এবং পূর্ণ-মেরু কাঠামোর পরিকল্পিত চিত্র
2. CTC প্রযুক্তির সাথে মিলিত
সাধারণভাবে বলতে গেলে, ব্যাটারির আকার যত বড় হবে, একই গাড়িতে কম ব্যাটারি ইনস্টল করতে হবে।18650 কোষ সহ, একটি টেসলার 7100 কোষ প্রয়োজন।আপনি যদি 4680 ব্যাটারি ব্যবহার করেন তবে আপনার শুধুমাত্র 900 ব্যাটারি লাগবে।
কম ব্যাটারি, দ্রুত তারা একত্রিত করা যাবে, উচ্চ দক্ষতা, মধ্যবর্তী লিঙ্কে সমস্যা কম সম্ভাবনা, এবং সস্তা দাম.টেসলার মতে, বড় 4680 ব্যাটারির উৎপাদন মূল্য 14% কমাতে পারে।
ব্যাটারি প্যাকের শক্তির ঘনত্ব উন্নত করার জন্য, 4680 ব্যাটারি CTC (সেল থেকে চ্যাসিস) প্রযুক্তির সাথে একত্রিত হবে।এটি সরাসরি চ্যাসিসে ব্যাটারি কোষগুলিকে একত্রিত করা।মডিউল এবং ব্যাটারি প্যাকগুলি সম্পূর্ণরূপে অপসারণ করে, ব্যাটারি কোষগুলি আরও কমপ্যাক্ট হয়ে যাবে, ব্যাটারির অংশগুলির সংখ্যা ব্যাপকভাবে হ্রাস পাবে এবং চ্যাসিসের স্থান ব্যবহারও ব্যাপকভাবে উন্নত হবে।
ব্যাটারির কাঠামোগত শক্তির উপর CTC-এর কিছু প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। ব্যাটারি নিজেই অনেক যান্ত্রিক শক্তি সহ্য করতে হয়। 18650 এবং 2170 ব্যাটারির সাথে তুলনা করে, 4680 একক ব্যাটারির একটি বৃহত্তর কাঠামোগত শক্তি এবং উচ্চতর কাঠামোগত শক্তি রয়েছে এবং সাধারণ বর্গাকার শেল ব্যাটারি একটি অ্যালুমিনিয়াম শেল। 4680 শেল স্টেইনলেস স্টীল দিয়ে তৈরি, এবং অন্তর্নিহিত কাঠামোগত শক্তি নিশ্চিত করা হয়।
বর্গাকার শেল ব্যাটারির সাথে তুলনা করে, নলাকার ব্যাটারির বিন্যাস আরও নমনীয় হবে, বিভিন্ন ধরণের চ্যাসিসের সাথে মানিয়ে নিতে পারে এবং সাইটের সাথে আরও ভালভাবে মিলিত হতে পারে।
"EMF" এর গবেষণা এবং রায় অনুসারে, CTC প্রযুক্তি হল 2022 সালে নতুন শক্তির যানবাহনের জন্য, এবং এটি রাস্তার একটি কাঁটাও।
শরীরে ব্যাটারি একত্রিত করা গাড়ির রক্ষণাবেক্ষণকে অত্যন্ত জটিল করে তুলতে পারে এবং ব্যাটারি স্বাধীনভাবে প্রতিস্থাপন করা কঠিন।বিক্রয়োত্তর পরিষেবার দাম বাড়বে, এবং এই খরচগুলি সরাসরি গ্রাহকদের কাছে চলে যাবে, যেমন বীমা খরচ।যদিও মাস্ক দাবি করেছেন যে তারা মেরামতের রেল ডিজাইন করেছেন যা কেটে এবং প্রতিস্থাপন করা যেতে পারে, এটি কতটা ভাল কাজ করবে তা দেখতে সময় লাগবে।
অনেক গাড়ি কোম্পানি তাদের নিজস্ব CTC প্রযুক্তিগত সমাধান প্রস্তাব করেছে, কারণ এটি শুধুমাত্র ব্যাটারি পুনর্বিন্যাস করে না, শরীরের গঠনও পরিবর্তন করতে হবে।এটি সংশ্লিষ্ট শিল্পের সরবরাহ শৃঙ্খলে শ্রমের পুনঃবিভাগের সাথে সম্পর্কিত।
সিটিসি একটি প্রযুক্তিগত পথ মাত্র।এটি একটি ব্যাটারি বডি ইন্টিগ্রেটেড, অপরিবর্তিত disassembly।এর মধ্যে আরেকটি প্রযুক্তি রয়েছে - ব্যাটারি সোয়াপিং।ব্যাটারি অদলবদল প্রযুক্তি বিচ্ছিন্ন করা সহজ, তবে ব্যাটারি ব্যাটারির শক্তিতে একটি দুর্দান্ত অবদান রাখে।এই দুটি রুট কীভাবে বেছে নেবেন তা ব্যাটারি সরবরাহকারী এবং OEM-এর মধ্যে একটি খেলা।
4680 ব্যাটারির সাথে মিলিত সিটিসি প্রযুক্তি
3. ব্যাটারি উত্পাদন প্রক্রিয়া, ক্যাথোড এবং অ্যানোড সামগ্রীতে উদ্ভাবন
টেসলা ড্রাই ব্যাটারি ইলেক্ট্রোড প্রক্রিয়া ব্যবহার করবে, দ্রাবক ব্যবহার করার পরিবর্তে, একটি সূক্ষ্ম গুঁড়ো করা PTFE বাইন্ডারের অল্প পরিমাণ (প্রায় 5-8%) পজিটিভ/নেগেটিভ ইলেক্ট্রোড পাউডারের সাথে মিশ্রিত করা হয়, যা একটি এক্সট্রুডারের মধ্য দিয়ে পাস করে একটি পাতলা স্ট্রিপ তৈরি করে। ইলেক্ট্রোড উপাদান, এবং তারপর ইলেক্ট্রোড উপাদানের একটি স্ট্রিপ সমাপ্ত ইলেক্ট্রোড গঠনের জন্য একটি ধাতব ফয়েল বর্তমান সংগ্রাহকের সাথে স্তরিত হয়েছিল।
এইভাবে উত্পাদিত ব্যাটারি আরও পরিবেশ বান্ধব।এবং এই প্রক্রিয়াটি ব্যাটারির শক্তির ঘনত্ব বৃদ্ধি করবে এবং উৎপাদনের শক্তি খরচ 10 গুণ কমিয়ে দেবে।শুষ্ক ইলেক্ট্রোড প্রযুক্তি পরবর্তী প্রজন্মের জন্য প্রযুক্তিগত মানদণ্ড হয়ে উঠতে পারে।
টেসলা 4680 ব্যাটারি ড্রাই ইলেক্ট্রোড প্রযুক্তি
ক্যাথোড উপাদানের পরিপ্রেক্ষিতে, টেসলা বলেছে যে এটি ক্যাথোডের কোবাল্ট উপাদানকেও সরিয়ে দেবে।কোবাল্ট ব্যয়বহুল এবং দুষ্প্রাপ্য।এটি শুধুমাত্র বিশ্বের খুব কম দেশে বা কঙ্গোর মতো অস্থিতিশীল আফ্রিকান দেশে খনন করা যেতে পারে।যদি ব্যাটারি সত্যিই কোবাল্ট উপাদান অপসারণ করতে পারে, এটি একটি বড় প্রযুক্তিগত উদ্ভাবন বলা যেতে পারে।
কোবাল্ট
অ্যানোড সামগ্রীর পরিপ্রেক্ষিতে, টেসলা সিলিকন উপকরণ দিয়ে শুরু করবে এবং বর্তমানে ব্যবহৃত গ্রাফাইট প্রতিস্থাপন করতে আরও সিলিকন ব্যবহার করবে।সিলিকন-ভিত্তিক নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের তাত্ত্বিক নির্দিষ্ট ক্ষমতা 4200mAh/g এর মতো, যা গ্রাফাইট নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের চেয়ে দশগুণ বেশি।যাইহোক, সিলিকন-ভিত্তিক নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডগুলিরও সমস্যা রয়েছে যেমন সিলিকনের সহজ আয়তনের প্রসারণ, দুর্বল বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং বড় প্রাথমিক চার্জ-ডিসচার্জ ক্ষতি।
অতএব, পদার্থের কার্যক্ষমতার উন্নতি আসলে শক্তির ঘনত্ব এবং স্থিতিশীলতার মধ্যে একটি ভারসাম্য খুঁজে বের করা, এবং বর্তমান সিলিকন-ভিত্তিক অ্যানোড পণ্যগুলি যৌগিক ব্যবহারের জন্য সিলিকন এবং গ্রাফাইটের সাথে ডোপ করা হয়।
টেসলা সিলিকন পৃষ্ঠের ক্ষতিকারকতাকে মৌলিকভাবে পরিবর্তন করার পরিকল্পনা করেছে যাতে এটি ভাঙার প্রবণতা কম হয়, এমন একটি প্রযুক্তি যা কেবল ব্যাটারিগুলিকে দ্রুত চার্জ করতে দেয় না, বরং ব্যাটারির আয়ুও 20 শতাংশ বৃদ্ধি করে৷টেসলা নতুন উপাদানটির নাম দিয়েছে “টেসলা সিলিকন”, এবং খরচ হল $1.2/KWh, যা বিদ্যমান কাঠামোগত সিলিকন প্রক্রিয়ার মাত্র এক-দশমাংশ।
সিলিকন-ভিত্তিক অ্যানোডগুলিকে পরবর্তী প্রজন্মের লিথিয়াম ব্যাটারি অ্যানোড উপকরণ হিসাবে বিবেচনা করা হয়।
বাজারে কয়েকটি মডেল সিলিকন-ভিত্তিক অ্যানোড উপকরণ ব্যবহার করতে শুরু করেছে।টেসলা মডেল 3 এর মতো মডেলগুলি ইতিমধ্যে নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডে অল্প পরিমাণে সিলিকন অন্তর্ভুক্ত করে।সম্প্রতি, GAC AION LX Plus মডেল লঞ্চ করা হয়েছে। Qianli সংস্করণটি স্পঞ্জ সিলিকন অ্যানোড চিপ ব্যাটারি প্রযুক্তি দিয়ে সজ্জিত, যা 1,000 কিলোমিটার ব্যাটারি লাইফ অর্জন করতে পারে।
4680 ব্যাটারি সিলিকন অ্যানোড
4680 ব্যাটারি প্রযুক্তির সুবিধার যোগফল হল যে এটি খরচ কমানোর সাথে সাথে কর্মক্ষমতা উন্নত করতে পারে।
3. 4680 ব্যাটারির সুদূরপ্রসারী প্রভাব
4680 ব্যাটারি একটি ধ্বংসাত্মক প্রযুক্তিগত বিপ্লব নয়, শক্তির ঘনত্বে একটি অগ্রগতি নয়, তবে প্রক্রিয়া প্রযুক্তিতে আরও একটি উদ্ভাবন।
যাইহোক, টেসলা দ্বারা চালিত, নতুন শক্তি বাজারের বর্তমান প্যাটার্নের জন্য, 4680 ব্যাটারির উৎপাদন বিদ্যমান ব্যাটারি প্যাটার্ন পরিবর্তন করবে।শিল্প অনিবার্যভাবে বড় আয়তনের নলাকার ব্যাটারির একটি তরঙ্গ বন্ধ করবে।
রিপোর্ট অনুসারে, প্যানাসনিক 2023 সালের প্রথম দিকে টেসলার জন্য 4680টি বড়-ক্ষমতার ব্যাটারির ব্যাপক উত্পাদন শুরু করার পরিকল্পনা করেছে।নতুন বিনিয়োগ হবে 80 বিলিয়ন ইয়েন (প্রায় US$704 মিলিয়ন)।Samsung SDI এবং LG Energy 4680 ব্যাটারির উন্নয়নে যোগ দিয়েছে।
অভ্যন্তরীণভাবে, Yiwei Lithium Energy ঘোষণা করেছে যে তার সহযোগী প্রতিষ্ঠান Yiwei Power জিংমেন হাই-টেক জোনে যাত্রীবাহী যানবাহনের জন্য 20GWh বৃহৎ নলাকার ব্যাটারি উৎপাদন লাইন তৈরি করার পরিকল্পনা করছে। BAK ব্যাটারি এবং হানিকম্ব এনার্জিও বড় নলাকার ব্যাটারির ক্ষেত্রে প্রবেশ করবে। BMW এবং CATL সক্রিয়ভাবে বড় নলাকার ব্যাটারি মোতায়েন করছে, এবং মৌলিক প্যাটার্ন নির্ধারণ করা হয়েছে।
ব্যাটারি নির্মাতাদের নলাকার ব্যাটারি লেআউট
চতুর্থত, ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স বলতে কিছু আছে
বড় নলাকার ব্যাটারির কাঠামোগত উদ্ভাবন নিঃসন্দেহে পাওয়ার ব্যাটারি শিল্পের বিকাশকে উন্নীত করবে। এটি 5ম ব্যাটারি থেকে 1ম ব্যাটারিতে আপগ্রেড করার মতো সহজ নয়। এর মোটা শরীর নিয়ে দারুণ প্রশ্ন আছে।
ব্যাটারির দাম পুরো গাড়ির খরচের 40% এর কাছাকাছি। "হার্ট" হিসাবে ব্যাটারির গুরুত্ব স্বতঃসিদ্ধ।যাইহোক, নতুন শক্তির গাড়ির জনপ্রিয়তার সাথে, ব্যাটারির চাহিদা দিন দিন বাড়ছে এবং উপকরণের দাম বাড়ছে। ব্যাটারির উদ্ভাবন গাড়ি কোম্পানিগুলির বিকাশের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপায় হয়ে উঠেছে।
ব্যাটারি-সম্পর্কিত প্রযুক্তির বিকাশের সাথে, সাশ্রয়ী মূল্যের বৈদ্যুতিক যানবাহন একেবারে কোণার কাছাকাছি!
পোস্টের সময়: জুন-13-2022