மின்சார வாகனங்களில் பேட்டரிகளை சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் மாற்ற முடியுமா?

எலக்ட்ரிக் கார்கள் மற்றும் கலப்பினங்கள் வாகனங்களின் பரிணாம வளர்ச்சியில் ஒரு புதிய சுற்றாக நவீன வாகன ஓட்டிகளின் மனதில் உறுதியாக வேரூன்றியுள்ளன. ICE- பொருத்தப்பட்ட மாடல்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​இந்த வாகனங்கள் அவற்றின் சொந்த நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் உள்ளன.

நன்மைகள் எப்போதும் அமைதியான செயல்பாடு மற்றும் வாகனம் ஓட்டும்போது மாசு இல்லாதது ஆகியவை அடங்கும் (இன்று ஒரு மின்சார காருக்கான ஒரு பேட்டரி உற்பத்தி சுற்றுச்சூழலை மாசுபடுத்துகிறது என்றாலும், ஒரு டீசல் இயந்திரத்தின் 30 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக செயல்படும்).

மின்சார வாகனங்களின் முக்கிய தீமை பேட்டரியை சார்ஜ் செய்ய வேண்டிய அவசியம். இது தொடர்பாக, முன்னணி கார் உற்பத்தியாளர்கள் பேட்டரி ஆயுளை எவ்வாறு அதிகரிப்பது மற்றும் கட்டணங்களுக்கு இடையிலான இடைவெளியை எவ்வாறு அதிகரிப்பது என்பதற்கான பல்வேறு விருப்பங்களை உருவாக்கி வருகின்றனர். இந்த விருப்பங்களில் ஒன்று சூப்பர் கேபாசிட்டர்களின் பயன்பாடு ஆகும்.

லம்போர்கினி சியான் - ஒரு புதிய கார் தொழிலின் உதாரணத்தைப் பயன்படுத்தி இந்தத் தொழில்நுட்பத்தைக் கருதுங்கள். இந்த வளர்ச்சியின் நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் என்ன?

மின்சார வாகன சந்தையில் புதியது

லம்போர்கினி ஒரு கலப்பினத்தை வெளியிடத் தொடங்கும் போது, ​​இது டொயோட்டா ப்ரியஸின் சக்திவாய்ந்த பதிப்பாக இருக்காது என்று நீங்கள் உறுதியாக நம்பலாம்.

இத்தாலிய மின்மயமாக்கல் நிறுவனத்தின் அறிமுகமான சியான், லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளுக்கு பதிலாக சூப்பர் கேபாசிட்டர்களைப் பயன்படுத்தும் முதல் உற்பத்தி கலப்பின கார் (மிகப்பெரிய 63 அலகுகள்) ஆகும்.

பல இயற்பியலாளர்கள் மற்றும் பொறியியலாளர்கள் லித்தியம் அயன் பேட்டரிகள் அல்ல, வெகுஜன மின் இயக்கத்தின் திறவுகோல்கள் என்று நம்புகிறார்கள். சியான் மின்சாரத்தை சேமிக்க இவற்றைப் பயன்படுத்துகிறார், தேவைப்பட்டால், அதை தனது சிறிய மின்சார மோட்டருக்கு உணவளிக்கிறார்.

சூப்பர் கேபாசிட்டர்களின் நன்மைகள்

சூப்பர் கேபசிட்டர்கள் பெரும்பாலான நவீன பேட்டரிகளை விட மிக வேகமாக சக்தியை சார்ஜ் செய்து வெளியிடுகின்றன. கூடுதலாக, அவை திறனை இழக்காமல் கணிசமாக அதிக கட்டணம் மற்றும் வெளியேற்ற சுழற்சிகளை தாங்கும்.

சியான் விஷயத்தில், சூப்பர் கேபாசிட்டர் கியர்பாக்ஸில் கட்டப்பட்ட 25 கிலோவாட் மின்சார மோட்டாரை இயக்குகிறது. இது 6,5 குதிரைத்திறன் 12-லிட்டர் வி 785 உள் எரிப்பு இயந்திரத்திற்கு கூடுதல் ஊக்கத்தை அளிக்கலாம் அல்லது பார்க்கிங் போன்ற குறைந்த வேக சூழ்ச்சிகளின் போது ஸ்போர்ட்ஸ் காரை சொந்தமாக ஓட்டலாம்.

சார்ஜிங் மிக வேகமாக இருப்பதால், இந்த கலப்பினத்தை சுவர் கடையின் அல்லது சார்ஜிங் நிலையத்தில் செருக தேவையில்லை. ஒவ்வொரு முறையும் வாகனம் பிரேக் செய்யும் போது சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்படுகின்றன. பேட்டரி கலப்பினங்களும் பிரேக்கிங் எரிசக்தி மீட்டெடுப்பைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் இது மெதுவானது மற்றும் ஓரளவு மட்டுமே மின்சார வரம்பை நீட்டிக்க உதவுகிறது.

சூப்பர் கேபாசிட்டரில் மற்றொரு மிகப் பெரிய துருப்புச் சீட்டு உள்ளது: எடை. லம்போர்கினி சியானில், முழு அமைப்பும் - மின்சார மோட்டார் மற்றும் மின்தேக்கி - எடைக்கு 34 கிலோகிராம் மட்டுமே சேர்க்கிறது. இந்த வழக்கில், சக்தி அதிகரிப்பு 33,5 குதிரைத்திறன் ஆகும். ஒப்பிடுகையில், Renault Zoe பேட்டரி மட்டும் (136 குதிரைத்திறன் கொண்டது) சுமார் 400 கிலோ எடை கொண்டது.

சூப்பர் கேபாசிட்டர்களின் தீமைகள்

நிச்சயமாக, பேட்டரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது சூப்பர் கேபாசிட்டர்களும் தீமைகளைக் கொண்டுள்ளன. காலப்போக்கில், அவை மிகவும் மோசமாக ஆற்றலைக் குவிக்கின்றன - சியான் ஒரு வாரம் சவாரி செய்யவில்லை என்றால், மின்தேக்கியில் ஆற்றல் இல்லை. ஆனால் இந்த சிக்கலுக்கு சாத்தியமான தீர்வுகளும் உள்ளன. லம்போர்கினி மசாசூசெட்ஸ் இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜி (எம்ஐடி) உடன் இணைந்து சூப்பர் கேபாசிட்டர்களை அடிப்படையாகக் கொண்டு முற்றிலும் மின்சார மாதிரியை உருவாக்குகிறது, இது பிரபலமான டெர்சோ மிலேனியோ (மூன்றாவது மில்லினியம்) கருத்து.

bst

வோக்ஸ்வாகன் குழுமத்தின் கீழ் இயங்கும் லம்போர்கினி, இந்த பகுதியில் சோதனை செய்யும் ஒரே நிறுவனம் அல்ல. டொயோட்டா மற்றும் ஹோண்டாவின் ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல் மாடல்களைப் போலவே பியூஜியோட் கலப்பின மாதிரிகள் பல ஆண்டுகளாக சூப்பர் கேபாசிட்டர்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. சீன மற்றும் கொரிய உற்பத்தியாளர்கள் மின்சார பேருந்துகள் மற்றும் லாரிகளில் அவற்றை நிறுவுகின்றனர். கடந்த ஆண்டு, டெஸ்லா உலகின் மிகப்பெரிய சூப்பர் கேபாசிட்டர் தயாரிப்பாளர்களில் ஒருவரான மேக்ஸ்வெல் எலக்ட்ரானிக்ஸை வாங்கியது, குறைந்தபட்சம் எலோன் மஸ்க் தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலத்தை நம்புகிறார் என்பதற்கான உறுதியான அறிகுறியாகும்.

சூப்பர் கேபாசிட்டர்களைப் புரிந்து கொள்வதற்கான 7 முக்கிய உண்மைகள்

1 பேட்டரிகள் எவ்வாறு இயங்குகின்றன

பேட்டரி தொழில்நுட்பம் எப்படி வேலை செய்கிறது என்று யோசிக்காமல் நீண்ட காலமாக நாம் எடுத்துக்கொண்ட விஷயங்களில் ஒன்று. சார்ஜ் செய்யும் போது, ​​​​ஒரு கண்ணாடியில் தண்ணீரைப் போல பேட்டரியில் மின்சாரத்தை "ஊற்றுகிறோம்" என்று பெரும்பாலான மக்கள் கற்பனை செய்கிறார்கள்.

ஆனால் ஒரு மின்கலம் நேரடியாக மின்சாரத்தைச் சேமித்து வைக்காது, ஆனால் இரண்டு மின்முனைகள் மற்றும் எலக்ட்ரோலைட் எனப்படும் அவற்றைப் பிரிக்கும் ஒரு திரவம் (பொதுவாக) இடையே ஒரு இரசாயன எதிர்வினை மூலம் தேவைப்படும் போது மட்டுமே அதை உருவாக்குகிறது. இந்த எதிர்வினையில், அதில் உள்ள இரசாயனங்கள் மற்றவைகளாக மாற்றப்படுகின்றன. இந்த செயல்பாட்டின் போது, ​​மின்சாரம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. அவை முழுமையாக மாற்றப்படும்போது, ​​எதிர்வினை நிறுத்தப்படும் - பேட்டரி டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது.

இருப்பினும், ரிச்சார்ஜபிள் பேட்டரிகள் மூலம், எதிர்வினை எதிர் திசையிலும் ஏற்படலாம் - நீங்கள் அதை சார்ஜ் செய்யும் போது, ​​ஆற்றல் தலைகீழ் செயல்முறையைத் தொடங்குகிறது, இது அசல் இரசாயனங்களை மீட்டெடுக்கிறது. இது நூற்றுக்கணக்கான அல்லது ஆயிரக்கணக்கான முறை மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படலாம், ஆனால் தவிர்க்க முடியாமல் இழப்புகள் உள்ளன. காலப்போக்கில், ஒட்டுண்ணி பொருட்கள் மின்முனைகளில் உருவாகின்றன, எனவே பேட்டரி ஆயுள் குறைவாக உள்ளது (பொதுவாக 3000 முதல் 5000 சுழற்சிகள்).

மின்தேக்கிகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன

மின்தேக்கியில் எந்த இரசாயன எதிர்வினைகளும் நடைபெறாது. நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை கட்டணங்கள் நிலையான மின்சாரத்தால் மட்டுமே உருவாக்கப்படுகின்றன. மின்தேக்கியின் உள்ளே இரண்டு கடத்தும் உலோக தகடுகள் மின்கடத்தா எனப்படும் மின்கடத்தா பொருளால் பிரிக்கப்படுகின்றன.

சார்ஜிங் ஒரு பந்தை கம்பளி ஸ்வெட்டரில் தேய்ப்பதற்கு மிகவும் ஒத்திருக்கிறது, இதனால் அது நிலையான மின்சாரத்துடன் ஒட்டிக்கொண்டிருக்கும். நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை கட்டணங்கள் தட்டுகளில் குவிந்து, அவற்றுக்கிடையேயான பிரிப்பான், அவை தொடர்புக்கு வருவதைத் தடுக்கும், உண்மையில் ஆற்றலைச் சேமிப்பதற்கான ஒரு வழியாகும். மின்தேக்கியை திறன் இழக்காமல் ஒரு மில்லியன் முறை கூட சார்ஜ் செய்து வெளியேற்றலாம்.

3 சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் என்றால் என்ன

வழக்கமான மின்தேக்கிகள் ஆற்றலைச் சேமிக்க மிகவும் சிறியவை - பொதுவாக மைக்ரோஃபாரட்களில் (மில்லியன் ஃபராட்கள்) அளவிடப்படுகிறது. இதனால்தான் 1950களில் சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. மேக்ஸ்வெல் டெக்னாலஜிஸ் போன்ற நிறுவனங்களால் தயாரிக்கப்பட்ட மிகப்பெரிய தொழில்துறை வகைகளில், திறன் பல ஆயிரம் ஃபாரட்களை அடைகிறது, அதாவது லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் திறனில் 10-20%.

சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன

வழக்கமான மின்தேக்கிகள் போலல்லாமல், மின்கடத்தா இல்லை. அதற்கு பதிலாக, இரண்டு தட்டுகளும் ஒரு எலக்ட்ரோலைட்டில் மூழ்கி, மிக மெல்லிய இன்சுலேடிங் லேயரால் பிரிக்கப்படுகின்றன. இந்த தட்டுகளின் பரப்பளவு அதிகரித்து அவற்றுக்கிடையே உள்ள தூரம் குறையும்போது சூப்பர் கேபாசிட்டரின் கொள்ளளவு உண்மையில் அதிகரிக்கிறது. பரப்பளவை அதிகரிக்க, அவை தற்போது கார்பன் நானோகுழாய்கள் போன்ற நுண்ணிய பொருட்களால் பூசப்பட்டுள்ளன (அவற்றில் 10 பில்லியன் ஒரு சதுர செ.மீ.க்கு பொருந்தும் அளவுக்கு சிறியது). பிரிப்பான் கிராபெனின் அடுக்குடன் ஒரே ஒரு மூலக்கூறு தடிமனாக இருக்க முடியும்.

வித்தியாசத்தைப் புரிந்து கொள்ள, மின்சாரத்தை தண்ணீராக நினைப்பது நல்லது. ஒரு எளிய மின்தேக்கி பின்னர் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு உறிஞ்சக்கூடிய காகித துண்டு போல இருக்கும். சூப்பர் கேபாசிட்டர் உதாரணத்தில் சமையலறை கடற்பாசி.

5 பேட்டரிகள்: நன்மை தீமைகள்

பேட்டரிகள் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க நன்மையைக் கொண்டுள்ளன - அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, இது ஒரு சிறிய நீர்த்தேக்கத்தில் ஒப்பீட்டளவில் பெரிய அளவிலான ஆற்றலைச் சேமிக்க அனுமதிக்கிறது.

இருப்பினும், அவை பல குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளன - அதிக எடை, வரையறுக்கப்பட்ட ஆயுள், மெதுவாக சார்ஜிங் மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் மெதுவாக ஆற்றல் வெளியீடு. கூடுதலாக, நச்சு உலோகங்கள் மற்றும் பிற ஆபத்தான பொருட்கள் அவற்றின் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பேட்டரிகள் ஒரு குறுகிய வெப்பநிலை வரம்பில் மட்டுமே திறமையானவை, எனவே அவை பெரும்பாலும் குளிர்விக்கப்பட வேண்டும் அல்லது சூடாக்கப்பட வேண்டும், அவற்றின் உயர் செயல்திறனைக் குறைக்கின்றன.

6 சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள்: நன்மை தீமைகள்

சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் பேட்டரிகளை விட மிகவும் இலகுவானவை, அவற்றின் ஆயுட்காலம் ஒப்பிடமுடியாத அளவிற்கு நீண்டது, அவற்றுக்கு எந்த அபாயகரமான பொருட்களும் தேவையில்லை, அவை கிட்டத்தட்ட உடனடியாக சக்தியை சார்ஜ் செய்து வெளியிடுகின்றன. அவை கிட்டத்தட்ட உள் எதிர்ப்பைக் கொண்டிருக்கவில்லை என்பதால், அவை செயல்பட ஆற்றலைப் பயன்படுத்துவதில்லை - அவற்றின் செயல்திறன் 97-98% ஆகும். சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் -40 முதல் +65 டிகிரி செல்சியஸ் வரையிலான முழு வரம்பிலும் குறிப்பிடத்தக்க விலகல்கள் இல்லாமல் செயல்படுகின்றன.

குறைபாடு என்னவென்றால், அவை லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளை விட கணிசமாக குறைந்த ஆற்றலை சேமிக்கின்றன.

7 புதிய உள்ளடக்கம்

மிகவும் மேம்பட்ட நவீன சூப்பர் கேபாசிட்டர்களால் கூட மின்சார வாகனங்களில் பேட்டரிகளை முழுமையாக மாற்ற முடியாது. ஆனால் அவற்றை மேம்படுத்த பல விஞ்ஞானிகள் மற்றும் தனியார் நிறுவனங்கள் செயல்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, இங்கிலாந்தில், காண்டாக்ட் லென்ஸ்கள் தயாரிப்பதற்காக முதலில் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு பொருளுடன் சூப்பர் டிஎலக்ட்ரிக்ஸ் வேலை செய்கிறது.

ஸ்கெலட்டன் டெக்னாலஜிஸ் கார்பனின் அலோட்ரோபிக் வடிவமான கிராபெனுடன் வேலை செய்கிறது. ஒரு அடுக்கு ஒரு அணுவின் தடிமன் அதிக வலிமை கொண்ட எஃகு விட 100 மடங்கு வலிமையானது, மேலும் அதில் 1 கிராம் மட்டுமே 2000 சதுர மீட்டர்களை உள்ளடக்கும். நிறுவனம் வழக்கமான டீசல் வேன்களில் கிராபெனின் சூப்பர் கேபாசிட்டர்களை நிறுவி 32% எரிபொருள் சேமிப்பை அடைந்தது.

சூப்பர் கேபாசிட்டர்களால் இன்னும் பேட்டரியை முழுமையாக மாற்ற முடியாது என்ற போதிலும், இன்று இந்த தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியில் சாதகமான போக்கு உள்ளது.

கேள்விகள் மற்றும் பதில்கள்:

ஒரு சூப்பர் கேபாசிட்டர் எப்படி வேலை செய்கிறது? இது உயர் கொள்ளளவு மின்தேக்கியைப் போலவே செயல்படுகிறது. அதில், எலக்ட்ரோலைட்டின் துருவமுனைப்பின் போது நிலையான காரணமாக மின்சாரம் குவிகிறது. இது ஒரு மின் வேதியியல் சாதனம் என்றாலும், இதில் எந்த இரசாயன எதிர்வினையும் நடைபெறாது.

சூப்பர் கேபாசிட்டர் எதற்காக? சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் ஆற்றல் சேமிப்பு, தொடக்க மோட்டார்கள், ஹைப்ரிட் வாகனங்களில், குறுகிய கால மின்னோட்டத்தின் ஆதாரங்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

பல்வேறு வகையான பேட்டரிகளிலிருந்து சூப்பர் கேபாசிட்டர் எவ்வாறு வேறுபடுகிறது? ஒரு இரசாயன எதிர்வினை மூலம் பேட்டரி தானாகவே மின்சாரத்தை உருவாக்க முடியும். சூப்பர் கேபாசிட்டர் வெளியிடப்பட்ட ஆற்றலை மட்டுமே சேமிக்கிறது.

ஐயோனிஸ்டர் எங்கே பயன்படுத்தப்படுகிறது? குறைந்த திறன் கொண்ட மின்தேக்கிகள் ஒளிரும் விளக்குகள் (முழுமையாக வெளியேற்றும்) மற்றும் அதிக எண்ணிக்கையிலான வெளியேற்றம் / சார்ஜ் சுழற்சிகள் தேவைப்படும் எந்த அமைப்பிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.