ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரிகளின் மேன்மை குறித்து ஒருமித்த கருத்து இல்லை, ஆனால் வளர்ச்சி திசை முக்கியமாக தொழில்நுட்பம் மற்றும் பயன்பாட்டு சூழ்நிலைகளின் பொருத்தத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது. கிரிட் ஆபரேட்டர்கள், வீட்டு உரிமையாளர்கள் மற்றும் தொழில்துறை அனைவருக்கும் செலவு மற்றும் வாழ்நாள் முதல் பாதுகாப்பு, அளவிடுதல் மற்றும் மன அழுத்தத்தின் கீழ் செயல்திறன் வரை வேறுபட்ட முன்னுரிமைகள் உள்ளன. புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி உற்பத்தியின் வளர்ச்சியுடன், ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரி இனி காப்பு சக்தியாகக் கருதப்படுவதில்லை, மாறாக விநியோகத்தை சமநிலைப்படுத்தவும், குறைப்பைக் குறைக்கவும், மீள்தன்மையை அதிகரிக்கவும் உதவும் முக்கிய உள்கட்டமைப்பு சொத்தாக கருதப்படுகிறது.

ஆராய்ச்சியின் முதல் சில நிமிடங்களில் பெரும்பாலான மக்கள் சந்தையை மூழ்கடிக்கும் லித்தியம்-அயன் அமைப்புகளை எதிர்கொள்கின்றனர். இருப்பினும், ஃப்ளோ பேட்டரிகள், சோடியம்-அயன் மற்றும் திட-நிலை போன்ற மாற்றுகள் ஆர்வத்தை ஈர்க்கின்றன, ஏனெனில் அவை செலவு, மூலப்பொருட்கள் மற்றும் நீண்ட கால சேமிப்பு தொடர்பான சவால்களைத் தீர்க்கக்கூடும். எந்த தொழில்நுட்பம் சிறந்தது என்பதை ஒருவர் தீர்மானிக்கத் தொடங்குவதற்கு முன் இந்த சமரசங்களைப் புரிந்துகொள்வது முக்கியம்.

ஒரு ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரியை எவ்வாறு மதிப்பிடுவது

உண்மையில், வேதியியலை ஒப்பிடுவதற்கு முன், அளவிடக்கூடிய சொற்களில் "சிறந்தது" என்றால் என்ன என்பதை நிறுவுவது உதவியாக இருக்கும்.

முக்கியமான செயல்திறன் தரநிலைகள்

ஆற்றல் அடர்த்தி ஒரு பேட்டரி அதன் எடை அல்லது கன அளவைப் பொறுத்து எவ்வளவு ஆற்றலை வைத்திருக்கிறது என்பதற்கான அளவீடு ஆகும். அதிக அடர்த்தி என்பது EVகள் மற்றும் இட-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பயன்பாடுகளுக்கு அவசியம், ஆனால் நிலையான கட்ட சேமிப்பிற்கு குறைவாகவே உள்ளது.

சுழற்சி வாழ்க்கை ஒரு பேட்டரியின் திறன் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு குறைக்கப்படுவதற்கு முன்பு எத்தனை சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சிகளில் இயக்க முடியும் என்பதைக் குறிக்கிறது. நீண்ட சுழற்சி ஆயுள், குறிப்பாக கிரிட்டில் தினமும் சுழற்சி செய்யும் அமைப்புகளுக்கு, உரிமையின் மொத்த செலவைக் குறைக்கிறது.

சுற்று-பயண செயல்திறன் சேமிப்பின் முடிவில் எவ்வளவு ஆற்றல் மீதமுள்ளது என்பதைக் கூறுகிறது. மேம்படுத்தப்பட்ட செயல்திறன் செயல்பாட்டு இழப்புகளைக் குறைத்து அமைப்பின் பொருளாதாரத்தை அதிகரிக்கிறது.

நிறுவல் தேவைகள், காப்பீட்டு பிரீமியங்கள் மற்றும் பொதுமக்கள் ஏற்றுக்கொள்ளுதல் ஆகியவை பாதுகாப்பு மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மையால் பாதிக்கப்படுகின்றன.

பெரிய அளவிலான வெளியீட்டில் ஒரு கிலோவாட்-மணிநேரத்திற்கான பொருளாதாரம் (kWh) தீர்மானிக்கும் காரணியாக உள்ளது. விலை மிக அதிகமாக இருந்தால், ஒரு சிறந்த தொழில்நுட்ப பேட்டரி இன்னும் வணிக ரீதியான பேரழிவாக இருக்கலாம்.

பிரச்சனை என்னவென்றால், இந்த இலக்குகள் பெரும்பாலும் பரஸ்பரம் பிரத்தியேகமானவை. அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி கொண்ட பேட்டரி வடிவமைப்புகள் நீண்ட ஆயுளை சமரசம் செய்யலாம், அல்லது நீண்ட கால அளவு கொண்ட அதிக சக்தி வடிவமைப்புகள் குறைந்த செயல்திறன் கொண்டதாக இருக்கலாம்.

லித்தியம் அயன் பேட்டரிகள்

நுகர்வோர் மின்னணுவியல் மற்றும் கட்டம் அளவிலான பயன்பாடுகள் இரண்டும் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளால் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன. அவற்றின் வெற்றி அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, நல்ல செயல்திறன் மற்றும் முதிர்ந்த உற்பத்தி உள்கட்டமைப்பு ஆகியவற்றின் உகந்த கலவையிலிருந்து உருவாகிறது.

இன்று லித்தியம்-அயன் ஏன் வெற்றியாளராக உள்ளது?

லித்தியம்-அயன் அமைப்புகள் பொதுவாக 90 சதவீதத்திற்கும் அதிகமான சுற்று-பயண செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன, இது அடிக்கடி சுழற்சி செய்யும் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது. அவற்றின் மட்டுத்தன்மை வீட்டு அமைப்புகளிலிருந்து பல-ஜிகாவாட் கட்டத் திறன்களுக்கு அளவிட உதவுகிறது.

என்ற தலைப்பில் ஆய்வு நடத்தப்பட்டது பேட்டரி ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள் அறிக்கைகுறைந்து வரும் செலவுகள், அதிக செயல்திறன் மற்றும் நிறுவப்பட்ட விநியோகச் சங்கிலிகள் காரணமாக, லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் தற்போது நிறுவப்பட்ட பேட்டரி ஆற்றல் சேமிப்பு திறனில் பெரும்பகுதியைக் கொண்டுள்ளன என்று அமெரிக்க எரிசக்தித் துறையால் வெளியிடப்பட்டது.

லித்தியம்-அயனியின் வரம்புகள்

சந்தையில் ஆதிக்கம் செலுத்தினாலும், லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் பல வரம்புகளுக்கு உட்பட்டவை:

• லித்தியம், கோபால்ட் மற்றும் நிக்கல் போன்ற முக்கியமான வெட்டியெடுக்கப்பட்ட கனிமங்களை நம்பியுள்ளது.
• சிக்கலான பாதுகாப்பு அமைப்பு தேவைப்படும் வெப்ப ஓட்ட ஆபத்து
• அதிக வெப்பநிலை அல்லது ஆழமான வெளியேற்றத்தில் சிதைவு.
• 6–8 மணி நேரத்திற்கும் மேலாக சேமித்து வைப்பது பொருளாதார ரீதியாக சாத்தியமில்லை.

இந்த வரம்புகள் நீண்ட கால சேமிப்பிற்கு மிகவும் பொருத்தமானவை மற்றும் பொருட்களின் அடிப்படையில் நிலையானவை என பிற விருப்பங்களைப் பற்றிய விசாரணைகளைத் தூண்டியுள்ளன.

ஃப்ளோ பேட்டரிகள்: நீண்ட கால சேமிப்பிற்காக வடிவமைக்கப்பட்டவை.

ஃப்ளோ பேட்டரிகள் வெளிப்புற தொட்டிகளில் வைக்கப்பட்டுள்ள திரவ எலக்ட்ரோலைட்டுகளில் ஆற்றலைச் சேமிக்கின்றன, எனவே ஆற்றல் திறன் மின் வெளியீட்டிலிருந்து துண்டிக்கப்படுகிறது. இந்த வடிவமைப்பு அவற்றை கிரிட் மட்டத்தில் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக ஆக்குகிறது.

ஓட்ட பேட்டரிகளின் நன்மைகள்

• 10,000 சுழற்சிகளுக்கு மேல் நீண்ட சுழற்சி ஆயுள்
• ஆழமான வெளியேற்றத்தால் ஏற்படும் சிறிய சரிவு
• அதிகரித்த பாதுகாப்பு - எரியாத எலக்ட்ரோலைட்டுகளுடன்
• அதிகரிக்கும் தொட்டி அளவுடன் அளவிடக்கூடியது

மிகவும் வளர்ந்த வகை ரெடாக்ஸ் ஃப்ளோ பேட்டரி வெனடியம் ரெடாக்ஸ் ஃப்ளோ பேட்டரி ஆகும், இருப்பினும் இரும்பு மற்றும் கரிம எலக்ட்ரோலைட்டுகள் செலவுகளைக் குறைக்க போட்டி விருப்பங்களாக மாறி வருகின்றன.

ஓட்ட பேட்டரிகள் சிறந்து விளங்கும் இடங்கள்

நீண்ட காலத்திற்கு நிலையான ஆற்றல் வெளியீடு தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு ஓட்ட அமைப்புகள் பொருத்தமானவை, அதாவது காற்று மற்றும் சூரிய சக்தியை கட்டங்களில் சமநிலைப்படுத்துதல் அல்லது கட்டத்திற்கு வெளியே உள்ள இடங்களில் மைக்ரோகிரிட்களுக்கு மின்சாரம் வழங்குதல் போன்றவை. இடம் ஒரு பிரச்சினையாக இல்லாதபோது, ​​அவற்றின் குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தி குறைவான தொந்தரவாக இருக்கும்.

சோடியம்-அயன் பேட்டரிகள்: செலவு குறைந்த மாற்று

சோடியம்-அயன் தொழில்நுட்பம் லித்தியத்தை மிக அதிகமாக உள்ள சோடியத்துடன் மாற்றுகிறது, இதனால் முக்கியமான விநியோகச் சங்கிலிகளை குறைவாக நம்பியிருக்க முடிகிறது. இந்த வேதியியல் இன்னும் புதிதாக உள்ளது, ஆனால் நிலையான சேமிப்பிற்கான குறைந்த விலை விருப்பமாக ஆர்வத்தை ஈர்த்துள்ளது.

வலுவான புள்ளிகள்

• ஏராளமான மூலப்பொருள் நீண்ட கால விலை ஏற்ற இறக்கத்தைக் குறைக்கிறது.
• சில லித்தியம் வேதியியல்களை விட சிறந்த பாதுகாப்பு
• குளிர் காலநிலையிலும் நன்றாக வேலை செய்கிறது

தற்போதைய சவால்கள்

சோடியம்-அயன் பேட்டரிகளின் ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் சுழற்சி ஆயுள் சிறந்த லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளை விட குறைவாக உள்ளது. ஆயினும்கூட, இந்த குறைபாடுகள் கட்ட சேமிப்பிற்கு ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கதாக இருக்கலாம் - அங்கு எடை மற்றும் அளவு செலவு மற்றும் திறனுக்குப் பின்னால் மூன்றில் ஒரு பங்கு தொலைவில் உள்ளது.

திட-நிலை பேட்டரிகள்: அதிக திறன், குறைந்த கிடைக்கும் தன்மை

திரவ எலக்ட்ரோலைட்டுகளுக்குப் பதிலாக திடமானவற்றைப் பயன்படுத்தும் திட-நிலை பேட்டரிகள், கணிசமான பாதுகாப்பு மற்றும் ஆற்றல் அடர்த்தி மேம்பாடுகளை செயல்படுத்தும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. அவை அதிக விவாதத்திற்கு உட்பட்டவை, ஆனால் இதுவரை பரவலான வணிக ரீதியான பயன்பாட்டைக் காணத் தவறிவிட்டன.

சாத்தியமான நன்மைகள்

• எலக்ட்ரோலைட்டுகள் தீப்பிடிக்காதவை, எனவே முழு திட-நிலை பேட்டரிகள் குறைந்த தீ அபாயத்தைக் கொண்டுள்ளன.
• அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி அதிக சுருக்கத்தை அனுமதிக்கிறது
• குறைவான பக்க விளைவுகள் காரணமாக நீண்ட ஆயுள்.

தத்தெடுப்பதற்கான தடைகள்

திட-நிலை பேட்டரிகளை உருவாக்குவதில் உள்ள சிக்கலான தன்மை மற்றும் அவற்றின் அதிக விலை, இப்போதைக்கு அவை முன்னோடித் திட்டங்கள் மற்றும் முக்கிய பயன்பாடுகளுக்கு மட்டுமே என்பதை அர்த்தப்படுத்துகிறது. அவற்றின் அடிப்படை தாக்கம் அளவிடக்கூடிய உற்பத்தியில் ஏற்படும் முன்னேற்றங்களைப் பொறுத்தது.

கேஸ்களைப் பயன்படுத்த பேட்டரி தொழில்நுட்பத்தைப் பொருத்துதல்

செயல்திறன் அடிப்படையில் வெவ்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு வெவ்வேறு முன்னுரிமைகள் உள்ளன. பொதுவான ஆற்றல் சேமிப்புத் தேவைகளைப் பொறுத்தவரை, முக்கிய பேட்டரி வகைகள் எவ்வாறு ஒப்பிடுகின்றன என்பதை கீழே உள்ள அட்டவணை காட்டுகிறது.

இந்த ஒப்பீடு, எல்லா நிகழ்வுகளுக்கும் சிறந்த ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரி தொழில்நுட்பம் எதுவும் இல்லை என்பதைக் காட்டுகிறது. மாறாக, ஒவ்வொன்றும் தொழில்நுட்ப மற்றும் பொருளாதார வரம்புகளால் இயக்கப்படும் ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்திற்கு ஏற்ப வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

எதிர்காலத்தை வடிவமைக்கும் வளர்ந்து வரும் போக்குகள்

அடுத்த பத்து ஆண்டுகளில் எந்த பேட்டரி தொழில்நுட்பங்கள் பிரபலமடையும் என்பதைப் பல்வேறு போக்குகள் வடிவமைக்கும்.

நீண்ட கால சேமிப்பை நோக்கி நகர்தல்

புதுப்பிக்கத்தக்க ஊடுருவலின் வளர்ச்சியுடன், ஆற்றல் அமைப்புகளுக்கு பல மணிநேரங்களை விட 10–100 மணிநேர சேமிப்பு தேவைப்படுகிறது. ஃப்ளோ பேட்டரிகள், சுருக்கப்பட்ட காற்று அமைப்புகள் மற்றும் கலப்பினங்கள் இந்த பகுதியில் மிகவும் சுறுசுறுப்பான வீரர்களாக இருக்கலாம்.

விநியோக சங்கிலி பல்வகைப்படுத்தல்

கனிம ஆதாரக் கவலைகள் சோடியம்-அயன் மற்றும் மிகுதியாகக் காணப்படும் பொருட்களைப் பயன்படுத்தும் பிற வேதியியல் துறைகளை அதிகரித்து வருகின்றன. இது உலகளாவிய பேட்டரி உற்பத்தியில் மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கும்.

கலப்பின ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள்

ஒரே அமைப்பில் பல்வேறு வகையான பேட்டரிகளை இணைப்பது அதிகரித்து வருகிறது. உதாரணமாக, லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளை விரைவான பதில் மற்றும் ஓட்ட பேட்டரிகளுக்குப் பயன்படுத்தலாம், இது நிலையான வெளியீட்டிற்காகவும், சிறந்த செயல்திறன் மற்றும் செலவை வழங்கவும் உதவுகிறது.

"சிறந்த" ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரி எது?

சிறந்த ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரி வேதியியலால் மட்டும் தீர்மானிக்கப்படுவதில்லை, அதன் செயல்திறன் பயன்பாட்டின் தேவைகளுக்கு பொருந்த வேண்டும். அதன் செயல்திறன், வீழ்ச்சியடைந்து வரும் விலைகள் மற்றும் உற்பத்தி அனுபவம் காரணமாக, லித்தியம்-அயன் பேட்டரி பெரும்பாலான தற்போதைய செயலாக்கங்களுக்கு ஆதிக்கம் செலுத்தும் தொழில்நுட்பமாகும். நீண்ட கால மற்றும் அதிக எண்ணிக்கையிலான சுழற்சிகளைக் கொண்ட பயன்பாடுகளுக்கு ஃப்ளோ பேட்டரிகள் மிகவும் பொருத்தமானவை. நிலையான சேமிப்பிற்கு சோடியம்-அயன் ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய குறைந்த விலை தீர்வை வழங்குகிறது, மேலும் திட-நிலை தொழில்நுட்பங்கள் நீண்ட காலத்திற்கு ஒரு பரிணாம தீர்வாகும்.

முடிவெடுப்பவர்களுக்கு, நடைமுறை ரீதியான முறை, பயன்பாட்டுத் தேவைகளுடன் (கால அளவு, செலவு இலக்குகள், பாதுகாப்புக் கட்டுப்பாடுகள் மற்றும் கிடைக்கக்கூடிய இடம்) தொடங்கி, பின்னர் அந்தத் தேவைகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமான தொழில்நுட்பங்களைப் பார்ப்பதாகும். பைலட் நிறுவல்கள் மற்றும் கலப்பின அமைப்புகள் ஆபத்தைத் தணித்து எதிர்கால மேம்பாடுகளை அனுமதிக்கும்.