ત્યાં ત્રણ મુખ્ય પ્રકારો છેલિથિયમ-આયન બેટરી(li-ion): નળાકાર કોષો, પ્રિઝમેટિક કોષો અને પાઉચ કોષો.EV ઉદ્યોગમાં, સૌથી વધુ આશાસ્પદ વિકાસ નળાકાર અને પ્રિઝમેટિક કોષોની આસપાસ ફરે છે.જ્યારે નળાકાર બેટરી ફોર્મેટ તાજેતરના વર્ષોમાં સૌથી વધુ લોકપ્રિય રહ્યું છે, ઘણા પરિબળો સૂચવે છે કે પ્રિઝમેટિક કોષો કબજો કરી શકે છે.

શું છેપ્રિઝમેટિક કોષો

એપ્રિઝમેટિક કોષએક કોષ છે જેની રસાયણશાસ્ત્ર સખત કેસીંગમાં બંધ છે.તેનો લંબચોરસ આકાર બેટરી મોડ્યુલમાં બહુવિધ એકમોને અસરકારક રીતે સ્ટેક કરવાની મંજૂરી આપે છે.પ્રિઝમેટિક કોષો બે પ્રકારના હોય છે: કેસીંગ (એનોડ, વિભાજક, કેથોડ) ની અંદરની ઇલેક્ટ્રોડ શીટ્સ કાં તો સ્ટેક્ડ અથવા રોલ્ડ અને ફ્લેટન્ડ હોય છે.

સમાન વોલ્યુમ માટે, સ્ટૅક્ડ પ્રિઝમેટિક કોષો એકસાથે વધુ ઊર્જા મુક્ત કરી શકે છે, વધુ સારી કામગીરી પ્રદાન કરે છે, જ્યારે ફ્લેટન્ડ પ્રિઝમેટિક કોષો વધુ ઊર્જા ધરાવે છે, વધુ ટકાઉપણું પ્રદાન કરે છે.

પ્રિઝમેટિક કોષોનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલી અને ઇલેક્ટ્રિક વાહનોમાં થાય છે.તેમનું મોટું કદ તેમને ઈ-બાઈક અને સેલફોન જેવા નાના ઉપકરણો માટે ખરાબ ઉમેદવાર બનાવે છે.તેથી, તેઓ ઉર્જા-સઘન કાર્યક્રમો માટે વધુ યોગ્ય છે.

નળાકાર કોષો શું છે

એનળાકાર કોષએક કઠોર સિલિન્ડર કેનમાં બંધાયેલ કોષ છે.નળાકાર કોષો નાના અને ગોળાકાર હોય છે, જે તેમને તમામ કદના ઉપકરણોમાં સ્ટેક કરવાનું શક્ય બનાવે છે.અન્ય બેટરી ફોર્મેટથી વિપરીત, તેમનો આકાર સોજો અટકાવે છે, બેટરીમાં એક અનિચ્છનીય ઘટના જ્યાં કેસીંગમાં ગેસ એકઠા થાય છે.

નળાકાર કોષોનો સૌપ્રથમ લેપટોપમાં ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જેમાં ત્રણથી નવ કોષો હતા.ટેસ્લાએ તેનો ઉપયોગ તેના પ્રથમ ઇલેક્ટ્રિક વાહનો (રોડસ્ટર અને મોડલ એસ)માં કર્યો હતો, જેમાં 6,000 થી 9,000 કોષો હતા ત્યારે તેઓએ લોકપ્રિયતા મેળવી હતી.

નળાકાર કોષોનો ઉપયોગ ઈ-બાઈક, તબીબી ઉપકરણો અને ઉપગ્રહોમાં પણ થાય છે.તેઓ તેમના આકારને કારણે અવકાશ સંશોધનમાં પણ આવશ્યક છે;અન્ય સેલ ફોર્મેટ વાતાવરણીય દબાણ દ્વારા વિકૃત થશે.મંગળ પર મોકલવામાં આવેલ છેલ્લું રોવર, ઉદાહરણ તરીકે, નળાકાર કોષોનો ઉપયોગ કરીને કાર્ય કરે છે.ફોર્મ્યુલા E હાઇ-પર્ફોર્મન્સ ઇલેક્ટ્રિક રેસ કાર તેમની બેટરીમાં રોવર જેવા જ કોષોનો ઉપયોગ કરે છે.

પ્રિઝમેટિક અને સિલિન્ડ્રિકલ કોષો વચ્ચેના મુખ્ય તફાવતો

આકાર એ એકમાત્ર વસ્તુ નથી જે પ્રિઝમેટિક અને નળાકાર કોષોને અલગ પાડે છે.અન્ય મહત્વપૂર્ણ તફાવતોમાં તેમનું કદ, વિદ્યુત જોડાણોની સંખ્યા અને તેમના પાવર આઉટપુટનો સમાવેશ થાય છે.

કદ

પ્રિઝમેટિક કોષો નળાકાર કોષો કરતા ઘણા મોટા હોય છે અને તેથી કોષ દીઠ વધુ ઊર્જા ધરાવે છે.તફાવતનો સ્થૂળ ખ્યાલ આપવા માટે, એક પ્રિઝમેટિક કોષમાં 20 થી 100 નળાકાર કોષો જેટલી જ ઉર્જા હોઈ શકે છે.નળાકાર કોષોના નાના કદનો અર્થ એ છે કે તેનો ઉપયોગ એપ્લીકેશન માટે થઈ શકે છે જેને ઓછી શક્તિની જરૂર હોય છે.પરિણામે, તેઓ એપ્લિકેશન્સની વિશાળ શ્રેણી માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

જોડાણો

કારણ કે પ્રિઝમેટિક કોષો નળાકાર કોષો કરતા મોટા હોય છે, સમાન માત્રામાં ઊર્જા પ્રાપ્ત કરવા માટે ઓછા કોષોની જરૂર પડે છે.આનો અર્થ એ છે કે સમાન વોલ્યુમ માટે, પ્રિઝમેટિક કોષોનો ઉપયોગ કરતી બેટરીમાં ઓછા વિદ્યુત જોડાણો હોય છે જેને વેલ્ડ કરવાની જરૂર હોય છે.પ્રિઝમેટિક કોશિકાઓ માટે આ એક મોટો ફાયદો છે કારણ કે ત્યાં ઉત્પાદન ખામી માટે ઓછી તકો છે.

શક્તિ

નળાકાર કોષો પ્રિઝમેટિક કોષો કરતાં ઓછી ઊર્જા સંગ્રહિત કરી શકે છે, પરંતુ તેમની પાસે વધુ શક્તિ છે.આનો અર્થ એ છે કે નળાકાર કોશિકાઓ તેમની ઊર્જા પ્રિઝમેટિક કોષો કરતાં વધુ ઝડપથી વિસર્જન કરી શકે છે.કારણ એ છે કે તેમની પાસે પ્રતિ amp-hour (Ah) વધુ કનેક્શન છે.પરિણામે, નળાકાર કોષો ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કાર્યક્રમો માટે આદર્શ છે જ્યારે પ્રિઝમેટિક કોષો ઊર્જા કાર્યક્ષમતાને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે આદર્શ છે.

ઉચ્ચ-પ્રદર્શન બેટરી એપ્લિકેશનના ઉદાહરણમાં ફોર્મ્યુલા E રેસ કાર અને મંગળ પરનું ઇન્જેન્યુટી હેલિકોપ્ટરનો સમાવેશ થાય છે.બંનેને આત્યંતિક વાતાવરણમાં ભારે પ્રદર્શનની જરૂર છે.

શા માટે પ્રિઝમેટિક કોષો વધુ પડતા હોઈ શકે છે

EV ઉદ્યોગ ઝડપથી વિકસિત થાય છે, અને તે અનિશ્ચિત છે કે પ્રિઝમેટિક કોષો કે નળાકાર કોષો પ્રવર્તશે.આ ક્ષણે, EV ઉદ્યોગમાં નળાકાર કોષો વધુ વ્યાપક છે, પરંતુ પ્રિઝમેટિક કોષો લોકપ્રિયતા મેળવશે તેવું વિચારવાના કારણો છે.

પ્રથમ, પ્રિઝમેટિક કોષો ઉત્પાદનના પગલાઓની સંખ્યા ઘટાડીને ખર્ચ ઘટાડવાની તક આપે છે.તેમનું ફોર્મેટ મોટા કોષોનું ઉત્પાદન કરવાનું શક્ય બનાવે છે, જે વિદ્યુત જોડાણોની સંખ્યા ઘટાડે છે જેને સાફ અને વેલ્ડિંગ કરવાની જરૂર છે.

લિથિયમ-આયર્ન ફોસ્ફેટ (LFP) રસાયણશાસ્ત્ર માટે પ્રિઝમેટિક બેટરીઓ પણ આદર્શ ફોર્મેટ છે, જે સસ્તી અને વધુ સુલભ સામગ્રીનું મિશ્રણ છે.અન્ય રસાયણશાસ્ત્રથી વિપરીત, LFP બેટરી એવા સંસાધનોનો ઉપયોગ કરે છે જે ગ્રહ પર દરેક જગ્યાએ હોય છે.તેમને નિકલ અને કોબાલ્ટ જેવી દુર્લભ અને ખર્ચાળ સામગ્રીની જરૂર હોતી નથી જે અન્ય કોષોના ખર્ચને ઉપર તરફ લઈ જાય છે.

એવા મજબૂત સંકેતો છે કે LFP પ્રિઝમેટિક કોષો ઉભરી રહ્યા છે.એશિયામાં, EV ઉત્પાદકો પહેલેથી જ LiFePO4 બેટરીનો ઉપયોગ કરે છે, જે પ્રિઝમેટિક ફોર્મેટમાં LFP બેટરીનો એક પ્રકાર છે.ટેસ્લાએ એમ પણ જણાવ્યું હતું કે તેણે તેની કારના સ્ટાન્ડર્ડ રેન્જ વર્ઝન માટે ચીનમાં ઉત્પાદિત પ્રિઝમેટિક બેટરીનો ઉપયોગ કરવાનું શરૂ કર્યું છે.

જો કે, LFP રસાયણશાસ્ત્રમાં મહત્વપૂર્ણ ડાઉનસાઇડ્સ છે.એક માટે, તે હાલમાં ઉપયોગમાં લેવાતી અન્ય રસાયણશાસ્ત્રની તુલનામાં ઓછી ઊર્જા ધરાવે છે અને, જેમ કે, ફોર્મ્યુલા 1 ઇલેક્ટ્રિક કાર જેવા ઉચ્ચ-પ્રદર્શન વાહનો માટે ઉપયોગ કરી શકાતો નથી.વધુમાં, બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ (BMS) ને બેટરીના ચાર્જ સ્તરની આગાહી કરવામાં મુશ્કેલ સમય હોય છે.

વિશે વધુ જાણવા માટે તમે આ વિડિઓ જોઈ શકો છોએલએફપીરસાયણશાસ્ત્ર અને તે શા માટે લોકપ્રિયતા મેળવી રહ્યું છે.