BYD හි බ්ලේඩ් බැටරියේ සිට Honeycomb Energy හි කොබෝල්ට්-නිදහස් බැටරිය දක්වා සහ CATL යුගයේ සෝඩියම්-අයන බැටරිය දක්වා බලශක්ති බැටරි කර්මාන්තය අඛණ්ඩ නවෝත්පාදනයන් අත්විඳ ඇත. සැප්තැම්බර් 23, 2020 - ටෙස්ලා බැටරි දිනය, ටෙස්ලා ප්රධාන විධායක නිලධාරී එලොන් මස්ක් නව බැටරියක් ලොවට පෙන්වීය - 4680 බැටරිය.
මීට පෙර, සිලින්ඩරාකාර ලිතියම් බැටරිවල ප්රමාණය ප්රධාන වශයෙන් 18650 සහ 21700 වූ අතර 21700 ට 18650 ට වඩා 50% වැඩි ශක්තියක් තිබුණි.4680 බැටරිය 21700 බැටරියේ සෛල ධාරිතාව මෙන් පස් ගුණයකින් යුක්ත වන අතර, නව බැටරිය මගින් කිලෝවොට් පැයක පිරිවැය 14% කින් පමණ අඩු කර ගත හැකි අතර, කෲස් පරාසය 16% කින් වැඩි කළ හැකිය.
මෙම බැටරිය ඩොලර් 25,000 ක විදුලි මෝටර් රථයක් නිපදවිය හැකි බව මස්ක් කෙලින්ම ප්රකාශ කළේය.
ඉතින්, මෙම භයානක බැටරිය පැමිණියේ කොහෙන්ද?ඊළඟට, අපි ඒවා එකින් එක විශ්ලේෂණය කරමු.
1. 4680 බැටරියක් යනු කුමක්ද?
ටෙස්ලාගේ බල බැටරි නම් කරන ආකාරය ඉතා සරල සහ සරල ය.4680 බැටරිය, නමට අනුව, මිලිමීටර් 46 ක තනි සෛල විෂ්කම්භයක් සහ මිලිමීටර් 80 ක උසකින් යුත් සිලින්ඩරාකාර බැටරියකි.
ලිතියම් අයන සිලින්ඩරාකාර බැටරි වල විවිධ ප්රමාණයේ තුනක්
පින්තූරයෙන් පෙනෙන පරිදි, ටෙස්ලාගේ මුල් 18650 බැටරිය සහ 21700 බැටරිය සමඟ සසඳන විට, 4680 බැටරිය උස හා ශක්තිමත් මිනිසෙකු ලෙස පෙනේ.
නමුත් 4680 බැටරිය ප්රමාණය වෙනස් කිරීමක් පමණක් නොවේ, ටෙස්ලා කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා නව තාක්ෂණයන් රාශියක් ඇතුළත් කර ඇත.
දෙවනුව, 4680 බැටරියේ නව තාක්ෂණය
1. ඉලෙක්ට්රෝඩ රහිත කන් නිර්මාණය
බුද්ධිමය වශයෙන්, 4680 හි විශාලතම හැඟීම නම් එය විශාල වීමයි.ඉතින් ඇයි අනිත් නිෂ්පාදකයින් කලින් බැටරිය විශාල කළේ නැත්තේ.මක්නිසාද යත් විශාල පරිමාවක් සහ ශක්තිය වැඩි වන තරමට තාපය පාලනය කිරීමට අපහසු වන අතර පිළිස්සීමෙන් හා පිපිරීමෙන් ඇති වන ආරක්ෂක තර්ජනය වැඩි වේ.
ටෙස්ලා මෙයද සැලකිල්ලට ගෙන ඇති බව පෙනේ.
පෙර සිලින්ඩරාකාර බැටරිය හා සසඳන විට, 4680 බැටරියේ විශාලතම ව්යුහාත්මක නවෝත්පාදනය වන්නේ ඉලෙක්ට්රෝඩ රහිත ලුහුඬු වන අතර එය සම්පූර්ණ ලුගය ලෙසද හැඳින්වේ.සාම්ප්රදායික සිලින්ඩරාකාර බැටරියක, ධන සහ සෘණ තඹ තීරු සහ ඇලුමිනියම් තීරු බෙදුම්කරු ගොඩගසා තුවාල කර ඇත. ඉලෙක්ට්රෝඩ පිටතට ඇද ගැනීම සඳහා, ටැබ් නමින් හැඳින්වෙන ඊයම් වයරයක් තඹ තීරු සහ ඇලුමිනියම් තීරු දෙකේ කෙළවරට වෑල්ඩින් කර ඇත.
සාම්ප්රදායික 1860 බැටරියක වංගු දිග 800mm වේ. උදාහරණයක් ලෙස වඩා හොඳ සන්නායකතාවක් සහිත තඹ තීරු ගතහොත්, තඹ තීරුවෙන් විදුලිය පිටතට ගෙනයාමට ටැබ්වල දිග 800mm වන අතර එය 800mm දිග වයරය හරහා ගමන් කරන ධාරාවට සමාන වේ.
ගණනය කිරීම අනුව, ප්රතිරෝධය 20mΩ පමණ වේ, 2170 බැටරියේ වංගු දිග 1000mm පමණ වන අතර ප්රතිරෝධය 23mΩ පමණ වේ.එකම ඝනකමේ චිත්රපටය 4680 බැටරියකට පෙරළීමට අවශ්ය බව පහසුවෙන් පරිවර්තනය කළ හැකි අතර, වංගු දිග 3800mm පමණ වේ.
වංගු දිග වැඩි කිරීම සඳහා බොහෝ අවාසි ඇත. බැටරියේ දෙපැත්තේ ඇති ටැබ් වෙත ළඟා වීමට ඉලෙක්ට්රෝන වැඩි දුරක් ගමන් කළ යුතු අතර, ප්රතිරෝධය වැඩි වන අතර බැටරිය රත් වීමට වැඩි ප්රවණතාවක් ඇත.බැටරියේ ක්රියාකාරීත්වය පිරිහෙන අතර ආරක්ෂිත ගැටළු පවා ඇති කරයි.ඉලෙක්ට්රෝන මගින් ගමන් කරන දුර කෙටි කිරීම සඳහා 4680 බැටරිය ඉලෙක්ට්රෝඩ රහිත කන් තාක්ෂණය භාවිතා කරයි.
ඉලෙක්ට්රෝඩ රහිත පටිත්තෙහි ටැබ් නොමැත, නමුත් සම්පූර්ණ ධාරා එකතු කරන්නා ටැබ් එකක් බවට පත් කරයි, සන්නායක මාර්ගය තවදුරටත් ටැබ් එක මත රඳා නොපවතී, සහ ධාරාව ටැබ් එක දිගේ පාර්ශ්වීය සම්ප්රේෂණයෙන් එකතු කරන්නා තහඩුවට කල්පවත්නා සම්ප්රේෂණයට මාරු වේ. වත්මන් එකතු කරන්නා.
සම්පූර්ණ සන්නායක දිග 1860 හෝ 2170 තඹ තීරු දිග 800 සිට 1000mm දක්වා 80mm (බැටරි උස) දක්වා වෙනස් වී ඇත.ප්රතිරෝධය 2mΩ දක්වා අඩු වන අතර, අභ්යන්තර ප්රතිරෝධක පරිභෝජනය 2W සිට 0.2W දක්වා අඩු වේ, එය විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙලකින් සෘජුවම අඩු වේ.
මෙම සැලසුම බැටරියේ සම්බාධනය බෙහෙවින් අඩු කරන අතර සිලින්ඩරාකාර බැටරියේ තාපන ගැටළුව විසඳයි.
එක් අතකින්, ඉලෙක්ට්රෝඩ රහිත කන් තාක්ෂණය වත්මන් සන්නායක ප්රදේශය වැඩි කරයි, වත්මන් සන්නායක දුර කෙටි කරයි, සහ බැටරියේ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය බෙහෙවින් අඩු කරයි; අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය අඩු කිරීම වත්මන් ඕෆ්සෙට් සංසිද්ධිය අඩු කර බැටරි ආයු කාලය දීර්ඝ කළ හැකිය; ප්රතිරෝධය අඩු කිරීමෙන් තාප උත්පාදනය අඩු කළ හැකි අතර ඉලෙක්ට්රෝඩ සන්නායක ආලේපනය මඟින් ස්තරය සහ බැටරි එන්ඩ් කැප් එක අතර ඇති ඵලදායි සම්බන්ධතා ප්රදේශය 100% දක්වා ළඟා විය හැකි අතර එමඟින් තාප විසර්ජන ධාරිතාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය.
4680 බැටරිය සෛල ව්යුහය අනුව නව ආකාරයේ ඉලෙක්ට්රෝඩ රහිත කන් තාක්ෂණයක් භාවිතා කරන අතර එමඟින් පිරිවැය අඩු කර කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කළ හැකිය.අනෙක් අතට, ටැබ්වල වෙල්ඩින් ක්රියාවලිය මඟ හැරී ඇති අතර, නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු වන අතර, වෙල්ඩින් නිසා ඇතිවන දෝෂ අනුපාතය එකවරම අඩු කළ හැකිය.
ඒකාධිකාරය සහ සම්පූර්ණ ධ්රැව ව්යුහයේ ක්රමානුකූල රූප සටහන
2. CTC තාක්ෂණය සමඟ ඒකාබද්ධ
සාමාන්යයෙන් කතා කරන්නේ නම්, බැටරියේ ප්රමාණය විශාල වන තරමට, එකම වාහනයේ බැටරි අඩුවෙන් ස්ථාපනය කිරීමට අවශ්ය වේ.සෛල 18650ක් ඇති ටෙස්ලා රථයකට සෛල 7100ක් අවශ්ය වේ.ඔබ බැටරි 4680 ක් භාවිතා කරන්නේ නම්, ඔබට අවශ්ය වන්නේ බැටරි 900 ක් පමණි.
බැටරි ප්රමාණය අඩු වන තරමට ඒවා එකලස් කළ හැකි වේගය වැඩි වන තරමට කාර්යක්ෂමතාව වැඩි වන අතර අතරමැදි ලින්ක් වල ගැටලු ඇතිවීමේ ඉඩකඩ අඩු වන අතර මිල අඩු වේ.ටෙස්ලාට අනුව, විශාල 4680 බැටරි නිෂ්පාදන මිල 14% කින් අඩු කළ හැකිය.
බැටරි පැකේජයේ ශක්ති ඝනත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා, 4680 බැටරිය CTC (Cell to Chassis) තාක්ෂණය සමඟ ඒකාබද්ධ කෙරේ.එය බැටරි සෛල සෘජුවම චැසිය තුළට ඒකාබද්ධ කිරීමයි.මොඩියුල සහ බැටරි පැක් සම්පූර්ණයෙන්ම ඉවත් කිරීමෙන්, බැටරි සෛල වඩාත් සංයුක්ත වන අතර, බැටරි කොටස් සංඛ්යාව විශාල ලෙස අඩු වනු ඇත, සහ චැසියේ ඉඩ ප්රයෝජනයද විශාල ලෙස වැඩිදියුණු වනු ඇත.
CTC හට බැටරියේ ව්යුහාත්මක ශක්තිය පිළිබඳ යම් අවශ්යතා ඇත. බැටරියටම විශාල යාන්ත්රික ශක්තියක් දැරිය යුතුය. 18650 සහ 2170 බැටරි සමඟ සසඳන විට, 4680 තනි බැටරිය විශාල ව්යුහාත්මක ශක්තියක් සහ ඉහළ ව්යුහාත්මක ශක්තියක් ඇති අතර සාමාන්ය හතරැස් කවච බැටරිය ඇලුමිනියම් කවචයකි. 4680 කවචය මල නොබැඳෙන වානේ වලින් සාදා ඇති අතර ආවේනික ව්යුහාත්මක ශක්තිය සහතික කෙරේ.
හතරැස් කවච බැටරිය සමඟ සසඳන විට, සිලින්ඩරාකාර බැටරියේ පිරිසැලසුම වඩාත් නම්යශීලී වනු ඇත, විවිධ චැසිවලට අනුවර්තනය විය හැකි අතර, වෙබ් අඩවිය සමඟ වඩා හොඳින් ඒකාබද්ධ කළ හැකිය.
"EMF" හි පර්යේෂණ සහ විනිශ්චයට අනුව, CTC තාක්ෂණය 2022 දී නව බලශක්ති වාහනවල ටියුයරය වන අතර එය මාර්ගයේ දෙබලකි.
ශරීරයට බැටරිය ඒකාබද්ධ කිරීම වාහනයේ නඩත්තුව අතිශයින් සංකීර්ණ කළ හැකි අතර, බැටරිය ස්වාධීනව ප්රතිස්ථාපනය කිරීමට අපහසු වේ.අලෙවියෙන් පසු සේවා මිල වැඩි වනු ඇති අතර, මෙම පිරිවැය රක්ෂණ වියදම් වැනි පාරිභෝගිකයින් වෙත සෘජුවම ලබා දෙනු ඇත.කපා දමා ප්රතිස්ථාපනය කළ හැකි අලුත්වැඩියා රේල් පීලි ඔවුන් විසින් නිර්මාණය කර ඇති බව මස්ක් ප්රකාශ කළද, එය කෙතරම් හොඳින් ක්රියාත්මක වේ දැයි බැලීමට කාලය ගතවනු ඇත.
බොහෝ මෝටර් රථ සමාගම් තමන්ගේම CTC තාක්ෂණික විසඳුම් යෝජනා කර ඇත, මන්ද එය බැටරිය නැවත සකස් කිරීම පමණක් නොව, ශරීර ව්යුහය වෙනස් කිරීමටද අවශ්ය වේ.මෙය අදාළ කර්මාන්තවල සැපයුම් දාමයේ ශ්රමය නැවත බෙදීම හා සම්බන්ධ වේ.
CTC යනු තාක්ෂණික මාර්ගයක් පමණි.එය බැටරි ශරීරය ඒකාබද්ධ, නොවෙනස්ව විසුරුවා හැරීමකි.එය හරහා තවත් තාක්ෂණයක් ඇත - බැටරි මාරු කිරීම.බැටරි මාරු කිරීමේ තාක්ෂණය පහසුවෙන් විසුරුවා හැරිය හැකි නමුත් බැටරියේ ශක්තිය සඳහා බැටරිය විශාල දායකත්වයක් සපයයි.මෙම මාර්ග දෙක තෝරා ගන්නේ කෙසේද යන්න බැටරි සැපයුම්කරුවන් සහ OEMs අතර ක්රීඩාවකි.
CTC තාක්ෂණය 4680 බැටරිය සමඟ ඒකාබද්ධ වේ
3. බැටරි නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේ නවෝත්පාදනය, කැතෝඩ සහ ඇනෝඩ ද්රව්ය
ටෙස්ලා විසින් වියළි බැටරි ඉලෙක්ට්රෝඩ ක්රියාවලිය භාවිතා කරනු ඇත, ද්රාවකයක් භාවිතා කිරීම වෙනුවට, සිහින්ව කුඩු කරන ලද PTFE බන්ධකයක කුඩා ප්රමාණයක් (5-8% පමණ) ධනාත්මක/සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩ කුඩු සමඟ මිශ්ර කර තුනී තීරුවක් සාදනු ඇත. ඉලෙක්ට්රෝඩ ද්රව්ය, පසුව ඉලෙක්ට්රෝඩ ද්රව්ය තීරුවක් ලෝහ තීරු ධාරා එකතු කරන්නකුට ලැමිෙන්ට් කර නිමි ඉලෙක්ට්රෝඩය සාදන ලදී.
මේ ආකාරයෙන් නිපදවන බැටරිය වඩාත් පරිසර හිතකාමී වේ.තවද මෙම ක්රියාවලිය බැටරියේ ශක්ති ඝනත්වය වැඩි කරන අතර නිෂ්පාදනයේ බලශක්ති පරිභෝජනය 10 ගුණයකින් අඩු කරයි.වියළි ඉලෙක්ට්රෝඩ තාක්ෂණය ඊළඟ පරම්පරාව සඳහා තාක්ෂණික මිණුම් ලකුණ බවට පත්වීමට ඉඩ ඇත.
Tesla 4680 බැටරි වියළි ඉලෙක්ට්රෝඩ තාක්ෂණය
කැතෝඩ ද්රව්ය සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, කැතෝඩයේ ඇති කොබෝල්ට් මූලද්රව්යය ද ඉවත් කරන බව ටෙස්ලා පැවසීය.කොබෝල්ට් මිල අධික හා හිඟයි.එය කැණීම් කළ හැක්කේ ලෝකයේ ඉතා සුළු රටවල හෝ කොංගෝව වැනි අස්ථාවර අප්රිකානු රටවල පමණි.බැටරියට ඇත්තටම කොබෝල්ට් මූලද්රව්යය ඉවත් කළ හැකි නම්, එය ප්රධාන තාක්ෂණික නවෝත්පාදනයක් ලෙස පැවසිය හැකිය.
කොබෝල්ට්
ඇනෝඩ ද්රව්ය සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, ටෙස්ලා සිලිකන් ද්රව්ය වලින් ආරම්භ කරන අතර දැනට භාවිතා කරන මිනිරන් වෙනුවට වැඩි සිලිකන් භාවිතා කරනු ඇත.සිලිකන් මත පදනම් වූ සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩයේ න්යායික නිශ්චිත ධාරිතාව 4200mAh/g තරම් ඉහළ අගයක් ගනී, එය ග්රැෆයිට් සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩයට වඩා දස ගුණයකින් වැඩි වේ.කෙසේ වෙතත්, සිලිකන් මත පදනම් වූ සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩ වලට සිලිකන් වල පහසු පරිමාව ප්රසාරණය, දුර්වල විද්යුත් සන්නායකතාවය සහ විශාල ආරම්භක ආරෝපණ-විසර්ජන අලාභය වැනි ගැටළු ද ඇත.
එබැවින්, ද්රව්යවල කාර්ය සාධනය වැඩිදියුණු කිරීම ඇත්ත වශයෙන්ම බලශක්ති ඝනත්වය සහ ස්ථායීතාවය අතර සමතුලිතතාවයක් සොයා ගැනීම වන අතර, වර්තමාන සිලිකන් මත පදනම් වූ ඇනෝඩ නිෂ්පාදන සංයුක්ත භාවිතය සඳහා සිලිකන් සහ මිනිරන් සමඟ මාත්රණය කර ඇත.
ටෙස්ලා විසින් සිලිකන් පෘෂ්ඨයේ සුමට බව මූලික වශයෙන් වෙනස් කිරීමට සැලසුම් කර ඇත, එය කැඩී යාමේ අවදානම අඩු කරයි, මෙම තාක්ෂණය බැටරි වේගයෙන් ආරෝපණය කිරීමට පමණක් නොව, බැටරි ආයු කාලය සියයට 20 කින් වැඩි කරයි.ටෙස්ලා විසින් නව ද්රව්යය "ටෙස්ලා සිලිකන්" ලෙස නම් කරන ලද අතර එහි මිල $1.2/KWh වන අතර එය පවතින ව්යුහගත සිලිකන් ක්රියාවලියෙන් දහයෙන් එකක් පමණි.
සිලිකන් පාදක ඇනෝඩ ඊළඟ පරම්පරාවේ ලිතියම් බැටරි ඇනෝඩ ද්රව්ය ලෙස සැලකේ.
වෙළඳපොලේ ඇති මාදිලි කිහිපයක් සිලිකන් මත පදනම් වූ ඇනෝඩ ද්රව්ය භාවිතා කිරීමට පටන් ගෙන ඇත.Tesla Model 3 වැනි මාදිලි දැනටමත් සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩයේ කුඩා සිලිකන් ප්රමාණයක් ඇතුළත් කර ඇත.මෑතකදී, GAC AION LX Plus මාදිලිය දියත් කරන ලදී. Qianli අනුවාදය ස්පොන්ජ් සිලිකන් ඇනෝඩ චිප් බැටරි තාක්ෂණයෙන් සමන්විත වන අතර එමඟින් කිලෝමීටර 1,000 ක බැටරි ආයු කාලයක් ලබා ගත හැකිය.
4680 බැටරි සිලිකන් ඇනෝඩය
4680 බැටරි තාක්ෂණයේ වාසි සාරාංශ කිරීම සඳහා පිරිවැය අඩු කරන අතරම කාර්ය සාධනය වැඩිදියුණු කළ හැකිය.
3. බැටරි 4680 ක දුරදිග යන බලපෑම
4680 බැටරිය කඩාකප්පල්කාරී තාක්ෂණික විප්ලවයක් නොවේ, බලශක්ති ඝනත්වයේ ඉදිරි ගමනක් නොවේ, නමුත් ක්රියාවලිය තාක්ෂණයේ නවෝත්පාදනයකි.
කෙසේ වෙතත්, ටෙස්ලා විසින් මෙහෙයවනු ලබන, නව බලශක්ති වෙළඳපොලේ වත්මන් රටාව සඳහා, බැටරි 4680 නිෂ්පාදනය දැනට පවතින බැටරි රටාව වෙනස් කරනු ඇත.කර්මාන්තය අනිවාර්යයෙන්ම විශාල පරිමාවකින් යුත් සිලින්ඩරාකාර බැටරි රැල්ලක් සකසනු ඇත.
වාර්තා වලට අනුව, 2023 මුල් භාගයේදී ටෙස්ලා සඳහා විශාල ධාරිතාවකින් යුත් බැටරි 4680 ක් මහා පරිමාණයෙන් නිෂ්පාදනය කිරීමට පැනසොනික් සැලසුම් කරයි.නව ආයෝජනය යෙන් බිලියන 80 (ආසන්න වශයෙන් ඇමරිකානු ඩොලර් මිලියන 704) තරම් ඉහළ අගයක් ගනු ඇත.Samsung SDI සහ LG Energy ද 4680 බැටරිය නිපදවීමට එක්වී ඇත.
දේශීය වශයෙන්, Yiwei Lithium Energy නිවේදනය කළේ එහි අනුබද්ධ Yiwei Power විසින් Jingmen High-tech Zone හි මගී වාහන සඳහා 20GWh විශාල සිලින්ඩරාකාර බැටරි නිෂ්පාදන මාර්ගයක් ඉදිකිරීමට සැලසුම් කර ඇති බවයි. BAK Battery සහ Honeycomb Energy ද විශාල සිලින්ඩරාකාර බැටරි ක්ෂේත්රයට පිවිසෙනු ඇත. BMW සහ CATL ද විශාල සිලින්ඩරාකාර බැටරි සක්රියව යොදවා ඇති අතර මූලික රටාව තීරණය කර ඇත.
බැටරි නිෂ්පාදකයින්ගේ සිලින්ඩරාකාර බැටරි පිරිසැලසුම
හතරවනුව, විද්යුත් චලන බලයට කීමට යමක් තිබේ
විශාල සිලින්ඩරාකාර බැටරියේ ව්යුහාත්මක නවෝත්පාදනය බලශක්ති බැටරි කර්මාන්තයේ දියුණුව නිසැකවම ප්රවර්ධනය කරනු ඇත. එය 5 වන බැටරියේ සිට 1 වන බැටරියට යාවත්කාලීන කිරීම තරම් සරල නොවේ. උගේ මහත ශරීරයට ලොකු ප්රශ්න තියෙනවා.
බැටරියේ මිල මුළු වාහනයේ පිරිවැයෙන් 40% කට ආසන්න වේ. "හදවත" ලෙස බැටරියේ වැදගත්කම ස්වයං-පැහැදිලි වේ.කෙසේ වෙතත්, නව බලශක්ති වාහනවල ජනප්රියත්වය සමඟ, බැටරි සඳහා ඇති ඉල්ලුම දිනෙන් දින වැඩි වන අතර, ද්රව්යවල මිල ඉහළ යයි. බැටරි වල නවෝත්පාදනය මෝටර් රථ සමාගම් සංවර්ධනය කිරීම සඳහා වැදගත් මාර්ගයක් බවට පත්ව ඇත.
බැටරි ආශ්රිත තාක්ෂණයන් දියුණු වීමත් සමඟ, දැරිය හැකි මිලකට විද්යුත් වාහන අත ළඟය!
පසු කාලය: ජූනි-13-2022