பேட்டரி சிதைவு என்றால் என்ன?

பேட்டரி சிதைவு என்பது காலப்போக்கில் ஆற்றலைச் சேமித்து வழங்குவதற்கான பேட்டரியின் திறனை நிரந்தரமாகக் குறைப்பதாகும். இந்த செயல்முறையானது சாதனங்கள் குறைவான சார்ஜ் வைத்திருக்கும் மற்றும் குறைந்த செயல்திறன் கொண்டதாக செயல்பட வைக்கிறது, ஒவ்வொரு சார்ஜ் சுழற்சி மற்றும் கடந்து செல்லும் ஆண்டும் படிப்படியாக மோசமாகிறது.

ஒவ்வொரு ரிச்சார்ஜபிள் பேட்டரியின் உள்ளேயும், இரசாயன எதிர்வினைகள் ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் வெளியீட்டை செயல்படுத்துகின்றன. சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் செய்யும் போது, லித்தியம் அயனிகள் எலக்ட்ரோலைட் கரைசல் மூலம் இரண்டு மின்முனைகளுக்கு இடையில் செல்கின்றன. இந்த தொடர்ச்சியான இயக்கங்கள் உள் உறுப்புகளை மெதுவாக சேதப்படுத்தும் பக்க எதிர்வினைகளைத் தூண்டுகின்றன.

திட எலக்ட்ரோலைட் இன்டர்ஃபேஸ் (SEI) அடுக்கு முதல் சார்ஜின் போது அனோடில் உருவாகிறது மற்றும் பேட்டரியின் ஆயுள் முழுவதும் தொடர்ந்து வளரும். இந்த அடுக்கு ஆரம்பத்தில் மின்முனையைப் பாதுகாக்கும் போது, அதன் தொடர்ச்சியான விரிவாக்கம் லித்தியம் அயனிகளை உட்கொண்டு அவற்றின் இயக்கத்தைத் தடுக்கிறது. 2024 இன் ஆய்வுகள், திறன் மங்கலுக்குப் பின்னால் உள்ள முதன்மை வழிமுறையாக SEI வளர்ச்சியை அடையாளம் காட்டுகிறதுலித்தியம் அயன் பேட்டரிஅமைப்புகள்.

உடல் அழுத்தம் இரசாயன சேதத்தை ஒருங்கிணைக்கிறது. ஒவ்வொரு சுழற்சியிலும் மின்முனைப் பொருட்கள் விரிவடைந்து சுருங்குகின்றன, நுண்ணிய விரிசல்களை உருவாக்குகின்றன. இந்த முறிவுகள் எதிர்விளைவுகளுக்குக் கிடைக்கும் மின்முனையின் பரப்பளவைக் குறைக்கின்றன. எலக்ட்ரோலைட் சிதைவு ஒரே நேரத்தில் உள் எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது, இது அயனிகளின் ஓட்டத்தை கடினமாக்குகிறது. சாதாரண பயன்பாட்டில் ஆண்டுதோறும் பேட்டரிகள் 1-3% திறனை ஏன் இழக்கின்றன என்பதை இந்த வழிமுறைகளின் கலவை விளக்குகிறது.

Battery Degradation

வெப்பநிலை மிக முக்கியமான அழுத்த காரணியாக உள்ளது. இயற்பியல் வேதியியல் இரசாயன இயற்பியலின் ஆராய்ச்சி, 25 டிகிரியிலிருந்து விலகல்கள் தோல்வி விகிதங்களை துரிதப்படுத்துகின்றன என்பதைக் காட்டுகிறது. 40 டிகிரிக்கு மேலான வெப்பமானது பேட்டரி பாகங்களை உடைக்கும் இரசாயன எதிர்வினைகளை வேகப்படுத்துகிறது, அதே சமயம் 0 டிகிரிக்குக் குறைவான குளிர் அயன் இயக்கத்தைத் தடுக்கிறது மற்றும் சார்ஜ் செய்யும் போது தீங்கு விளைவிக்கும் லித்தியம் முலாம் பூசலாம்.

சார்ஜிங் முறைகள் சீரழிவு வேகத்தை நேரடியாக பாதிக்கின்றன. வேகமான சார்ஜிங் உள் வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது மற்றும் அயனிகளை வேகமாக நகரச் செய்கிறது, மின்முனைகளில் இயந்திர அழுத்தத்தை அதிகரிக்கிறது. 2024 ஜியோடாப் பகுப்பாய்வின் தரவு, முறையான வெப்ப மேலாண்மை மூலம் EV பேட்டரிகள் ஆண்டுக்கு 1.8% மட்டுமே சிதைவடைகின்றன, இது 2019 இல் 2.3% ஆக இருந்தது. இந்த 22% முன்னேற்றம் சார்ஜ் செய்யும் போது சிறந்த வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டில் இருந்து வருகிறது.

நீங்கள் பேட்டரிகளை சேமித்து வைத்திருக்கும் அல்லது பராமரிக்கும் சார்ஜின் நிலை முக்கியமானது. பேட்டரிகளை 100% சார்ஜில் வைத்திருப்பது எலக்ட்ரோடு ஆக்சிஜனேற்றத்தை துரிதப்படுத்துகிறது. பேட்டரிகள் பயன்படுத்தப்படாமல் இருக்கும்போது கூட காலெண்டர் முதுமை நிகழ்கிறது-பயன்பாடு எதுவாக இருந்தாலும் தொடரும் இரசாயன எதிர்வினைகளால் இயக்கப்படும் ஒரு நிகழ்வு.

வெளியேற்றத்தின் ஆழம் உடைகள் வடிவங்களை பாதிக்கிறது. 20-80% இடையே உள்ள ஆழமற்ற சுழற்சிகள் 0-100% முதல் முழு சுழற்சிகளை விட குறைவான அழுத்தத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. இருப்பினும், தாக்கம் வெப்பநிலை விளைவுகளை விட சிறியதாக நிரூபிக்கிறது. குளிர்ச்சியான சூழலில் மிதமான சுழற்சியில் இயங்கும் பேட்டரியானது, வெப்பத்தில் முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பேட்டரியை மிஞ்சும்.

குறைக்கப்பட்ட இயக்க நேரம் மிகவும் வெளிப்படையான அறிகுறியாக தோன்றுகிறது. ஒருமுறை 12 மணிநேரம் நீடித்த ஸ்மார்ட்போன், ஒரு வருட பயன்பாட்டிற்குப் பிறகு 9 மணிநேரங்களை மட்டுமே நிர்வகிக்க முடியும். எலெக்ட்ரிக் வாகனங்கள் வரம்பில் சரிவைச் சந்திக்கின்றன, இருப்பினும் நவீன EVகள் வலுவான செயல்திறனைத் தக்கவைத்துக் கொண்டிருக்கின்றன-Geotab இன் 5,000 வாகனங்களின் பகுப்பாய்வில்-சிறந்த செயல்திறன் கொண்ட மாதிரிகள் 1.0% வருடாந்திர சிதைவை மட்டுமே காட்டுகின்றன.

சிதைவு முன்னேறும்போது உள் எதிர்ப்பு அதிகரிக்கிறது, இதனால் பேட்டரிகள் பயன்பாட்டின் போது அதிக வெப்பமடைகின்றன. இது ஒரு பின்னூட்ட சுழற்சியை உருவாக்குகிறது, அங்கு அதிக வெப்பநிலை மேலும் சீரழிவை துரிதப்படுத்துகிறது. புதிய சாதனங்களை விட சார்ஜ் அல்லது டிஸ்சார்ஜ் செய்யும் போது சாதனங்கள் வெப்பமடைவதை நீங்கள் கவனிக்கலாம்.

கடுமையாக சிதைந்த பேட்டரிகளில் பவர் டெலிவரி பலவீனமடைகிறது. உச்ச செயல்திறன் பாதிக்கப்படுகிறது, இது மெதுவான சார்ஜிங் வேகத்திற்கு வழிவகுக்கிறது மற்றும் அதிக{1}}சக்தி தேவைகளை கையாளும் திறன் குறைகிறது. பழைய ஸ்மார்ட்ஃபோன்கள் 20% சார்ஜில் எதிர்பாராதவிதமாக ஷட் டவுன் ஆகலாம் என்பதை இது விளக்குகிறது-எஞ்சியிருக்கும் திறனைக் காட்டினாலும், பேட்டரியால் தேவையான சக்தியை வழங்க முடியாது.

மின்னழுத்த உறுதியற்ற தன்மை மற்றொரு குறிகாட்டியாக வெளிப்படுகிறது. கட்டண நிலைகள் கணிக்க முடியாத அளவுக்கு உயரலாம் அல்லது சுமையின் கீழ் சதவீதம் வேகமாகக் குறையலாம், பின்னர் செயலற்ற நிலையில் மீட்டெடுக்கலாம். இந்த அறிகுறிகள் பேட்டரியின் உள் வேதியியல் சாதாரண திறன் இழப்புக்கு அப்பால் மோசமடைந்துள்ளது என்பதைக் குறிக்கிறது.

Battery Degradation

20-80% வரையிலான கட்டணத்தை பராமரிப்பது மிகவும் பயனுள்ள பாதுகாப்பை வழங்குகிறது. இந்த வரம்பு மின்முனைகளில் மின்னழுத்த அழுத்தத்தைக் குறைக்கிறது, அதே நேரத்தில் ஆழமான வெளியேற்றத்தால் ஏற்படும் கட்டமைப்பு சேதத்தைத் தவிர்க்கிறது. லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் (LFP) வேதியியலுக்கு குறிப்பாக, உற்பத்தியாளர்கள் அளவுத்திருத்தத்திற்கு அவ்வப்போது முழு கட்டணங்களை 100% வரை பரிந்துரைக்கின்றனர், ஆனால் இது பொது விதிக்கு விதிவிலக்காகும்.

வெப்பநிலை மேலாண்மை சம கவனத்திற்கு தகுதியானது. அதிக வெப்பம் அல்லது குளிருக்கு சாதனங்களை வெளிப்படுத்துவதைத் தவிர்க்கவும். கோடை காலத்தில் மின்சார வாகனங்களை நிறுத்தும்போது நிழலைத் தேடுங்கள். குளிர்காலத்தில், வெப்பமாக்குவதற்கு பேட்டரி சக்தியைப் பயன்படுத்துவதை விட, இணைக்கப்பட்டிருக்கும்போதே பேட்டரியை முன்நிபந்தனை செய்யுங்கள். 50% கட்டணத்துடன் 20 டிகிரி மிதமான வெப்பநிலையில் வாரக்கணக்கில் நீங்கள் பயன்படுத்தாத சாதனங்களைச் சேமிக்கவும்.

உங்களுக்கு உண்மையாகவே வேகம் தேவைப்படும்போது வேகமாக சார்ஜ் செய்வதை வரம்பிடவும். வசதியாக இருக்கும்போது, அடிக்கடி விரைவான சார்ஜிங் வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது, அது சிதைவை துரிதப்படுத்துகிறது. நிலையான சார்ஜிங் விகிதங்கள் பேட்டரி வேதியியலில் மென்மையானவை என்பதை நிரூபிக்கின்றன மற்றும் பல ஆண்டுகள் பயனுள்ள ஆயுளை நீட்டிக்க முடியும். 2022 இன் ஆராய்ச்சி, வேகமான விகிதத்தில் பிரத்தியேகமாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பேட்டரிகள் மெதுவான முறைகளைப் பயன்படுத்துவதை விட 3% அதிக சிதைவை அனுபவித்ததாகக் காட்டுகிறது.

நவீன சாதனங்களில் உள்ள பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகள் பெரும்பாலான தேர்வுமுறைகளை தானாகவே கையாளுகின்றன. உங்கள் பயன்பாட்டு முறைகளைக் கற்று, 100% கட்டணத்தில் செலவழித்த நேரத்தைக் குறைக்கும் "உகந்த சார்ஜிங்" போன்ற அம்சங்களை இயக்கவும். இந்த அமைப்புகள் கைமுறையான தலையீடு தேவையில்லாமல் சிதைவை கணிசமாக மெதுவாக்கும்.

காலாவதியான போதிலும் "முழு வெளியேற்ற அளவுத்திருத்தம்" கட்டுக்கதை தொடர்கிறது. பழைய நிக்கல்{1}}சார்ந்த பேட்டரிகள் நினைவக விளைவைத் தடுக்க அவ்வப்போது முழு டிஸ்சார்ஜ்கள் மூலம் பயனடைந்தன, ஆனால் லித்தியம்{2}}அடிப்படையிலான வேதியியல் வித்தியாசமாக வேலை செய்கிறது. முழு டிஸ்சார்ஜ்கள் உண்மையில் லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளுக்கு மின்முனைகளை அழுத்துவதன் மூலமும்,-வெளியேற்ற பாதுகாப்பு தூண்டுதல்களுக்கு மேல் ஆபத்தை ஏற்படுத்துவதன் மூலமும் தீங்கு விளைவிக்கின்றன.

உறைபனி பேட்டரிகள் அவற்றைப் பாதுகாக்காது. -20 டிகிரிக்குக் குறைவான வெப்பநிலை எலக்ட்ரோலைட் படிகமயமாக்கலை ஏற்படுத்துகிறது மற்றும் நிரந்தரமாக திறனைக் குறைக்கும். 50% கட்டணத்தில் அறை வெப்பநிலை சேமிப்பு மிக சிறந்த நீண்ட கால பாதுகாப்பை வழங்குகிறது.

வயர்லெஸ் சார்ஜிங் இயல்பாகவே வயர்டு சார்ஜிங்கை விட பேட்டரிகளை வேகமாக சிதைக்காது-உருவாக்கும் வெப்பம் செயல்படுத்தலைப் பொறுத்தது. நன்கு-ஆக்டிவ் குளிர்ச்சியுடன் வடிவமைக்கப்பட்ட வயர்லெஸ் சிஸ்டம்கள் குறைந்தபட்ச கூடுதல் தேய்மானத்தை ஏற்படுத்துகின்றன, அதே சமயம் வெப்பநிலை உயர்வை அனுமதிக்கும் மோசமாக செயல்படுத்தப்பட்டவை சீரழிவை துரிதப்படுத்தும்.

மென்பொருள் புதுப்பிப்புகள் இரசாயன சிதைவை மாற்ற முடியாது. புதுப்பிப்புகள் பேட்டரி மேலாண்மை அல்காரிதம்களை மேம்படுத்தலாம் அல்லது சார்ஜ் குறிகாட்டிகளை மறுசீரமைக்கலாம், பக்கவிளைவுகளால் இழந்த லித்தியம் அயனிகளை மீட்டெடுக்கவோ அல்லது கிராக் எலக்ட்ரோட்களை சரிசெய்யவோ முடியாது. மென்பொருளின்-அடிப்படையிலான திறன் மறுசீரமைப்பின் உரிமைகோரல்கள், உண்மையான திறன் மீட்டெடுப்பைக் காட்டிலும், அளவுத்திருத்த திருத்தங்களைப் பிரதிபலிக்கின்றன.

80% திறனுக்கு கீழே குறையும் பேட்டரிகள் பல பயன்பாடுகளுக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும். வாகனங்களில் இருந்து ஓய்வு பெற்ற EV பேட்டரிகள் பெரும்பாலும் 70-80% அசல் திறனில்-ஓட்டுநர் வரம்பிற்குப் போதுமானதாக இல்லை, ஆனால் நிலையான ஆற்றல் சேமிப்பிற்கு சிறந்தது. இந்த இரண்டாவது வாழ்க்கை பயன்பாடுகள் மொத்த பேட்டரி ஆயுட்காலம் 15-20 ஆண்டுகள் வரை நீட்டிக்கப்படுகிறது.

கிரிட் சேமிப்பு அமைப்புகள் வாகனங்களை விட சீரழிவை நன்கு பொறுத்துக்கொள்ளும். பவர் சுவர்கள் மற்றும் பயன்பாட்டு{1}}அளவிலான நிறுவல்களுக்கு போக்குவரத்துக்கு தேவையான ஆற்றல் அடர்த்தி தேவையில்லை. 70% திறன் கொண்ட பேட்டரி இன்னும் அதே சக்தி வெளியீட்டை குறுகிய காலத்திற்கு வழங்குகிறது.

மறுசுழற்சி தொழில்நுட்பம் தொடர்ந்து மேம்பட்டு வருகிறது. நவீன செயல்முறைகள் செலவழிக்கப்பட்ட பேட்டரிகளிலிருந்து லித்தியம், கோபால்ட் மற்றும் நிக்கல் போன்ற 95% மதிப்புமிக்க பொருட்களை மீட்டெடுக்கின்றன. மறுசுழற்சி அளவீடுகள் அதிகரிக்கும் போது, சுற்றுச்சூழலின் சுற்றுச்சூழலின் தாக்கம் வட்டப் பொருள் ஓட்டங்கள் மூலம் குறைகிறது.

Battery Degradation

பெரும்பாலான லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் மிதமான பயன்பாட்டில் முதல் ஆண்டில் 1-3% திறன் இழப்பை சந்திக்கின்றன. நவீன EVகள் இன்னும் சிறந்த முடிவுகளைக் காட்டுகின்றன, 2024 தரவு 1.8% சராசரி வருடாந்திர சீரழிவைக் குறிக்கிறது. வெப்பநிலை வெளிப்பாடு மற்றும் சார்ஜிங் பழக்கம் போன்ற காரணிகள் இந்த விகிதத்தை கணிசமாக பாதிக்கின்றன.

இல்லை, சீரழிவு நிரந்தர இரசாயன மற்றும் கட்டமைப்பு மாற்றங்களை உள்ளடக்கியது. இழந்த லித்தியம் அயனிகள், கிராக் எலக்ட்ரோடுகள் மற்றும் எலக்ட்ரோலைட் சிதைவு ஆகியவற்றை மாற்ற முடியாது. இருப்பினும், சரியான கவனிப்பு எதிர்கால சீரழிவை வியத்தகு முறையில் குறைக்கலாம். அசல் செயல்திறனை மீட்டெடுப்பதற்கான ஒரே வழி பேட்டரி மாற்றீடு மட்டுமே.

நவீன சாதனங்கள் சாத்தியமான சேதத்தை குறைக்கும் ஸ்மார்ட் சார்ஜிங் அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. அவை 100% ஆக்டிவ் சார்ஜிங்கை நிறுத்தி, பேட்டரியை தொடர்ந்து சைக்கிள் ஓட்டாமல் சார்ஜ் பராமரிக்க மாறுகின்றன. இருப்பினும், நீண்ட காலத்திற்கு பேட்டரிகளை 100% சார்ஜில் வைத்திருப்பது காலண்டர் வயதானதை துரிதப்படுத்துகிறது. கிடைக்கும் போது 80-85% இல் நிறுத்த சார்ஜிங் வரம்புகளைப் பயன்படுத்துவது சிறந்த நீண்ட கால ஆரோக்கியத்தை வழங்குகிறது.

குளிர்ந்த வெப்பநிலை தற்காலிகமாக கிடைக்கக்கூடிய திறனைக் குறைக்கிறது ஆனால் நிரந்தரச் சீரழிவைத் துரிதப்படுத்த வேண்டிய அவசியமில்லை. இருப்பினும், கடுமையான குளிரில் (0 டிகிரிக்குக் கீழே) சார்ஜ் செய்வது, லித்தியம் முலாம் பூசுவதை ஏற்படுத்தும்-ஒரு தீவிர சிதைவு பொறிமுறையாகும், இதில் உலோக லித்தியம் நேர்மின்வாயில் படிகிறது. இந்த விளைவு அதிக மின்னோட்ட விகிதங்களுடன் 0 டிகிரியில் ஒற்றை சார்ஜ் சுழற்சியில் திறனை 3.6% குறைக்கலாம். குளிர்காலத்தில் சார்ஜ் செய்வதற்கு முன் பேட்டரியை சூடாக்கவும்.

பேட்டரி சிதைவு என்பது ஆற்றல் சேமிப்பு தொழில்நுட்பத்தில் உள்ள அடிப்படை சவால்களில் ஒன்றாகும், ஆனால் அதன் வழிமுறைகளைப் புரிந்துகொள்வது சிறந்த நிர்வாகத்தை மேம்படுத்துகிறது. இந்த செல்களுக்குள் இருக்கும் வேதியியல் தொடர்ந்து உருவாகும், திடமான-நிலை பேட்டரிகள் மற்றும் மேம்படுத்தப்பட்ட எலக்ட்ரோலைட்டுகள் மெதுவான சிதைவு விகிதங்களை உறுதியளிக்கின்றன. தற்போதைய லித்தியம்-அயன் தொழில்நுட்பம், சரியான முறையில் பராமரிக்கப்படும்போது, ஏற்கனவே குறிப்பிடத்தக்க நீண்ட ஆயுளை வழங்குகிறது-நவீன EV பேட்டரிகள் வழக்கமாக அவை இயங்கும் வாகனங்களை மிஞ்சும்.

சிறந்த நடைமுறைகளுக்கும் பொதுவான பயன்பாட்டுப் பழக்கவழக்கங்களுக்கும் இடையிலான இடைவெளி அதிகமாகவே உள்ளது. சார்ஜிங் நடைமுறைகள் மற்றும் வெப்பநிலை விழிப்புணர்வு ஆகியவற்றில் சிறிய சரிசெய்தல் பேட்டரி ஆயுளை 30-50% வரை நீட்டிக்க முடியும், இருப்பினும் பல பயனர்கள் தேர்வுமுறையில் வசதிக்காக இயல்புநிலையில் உள்ளனர். நமது போக்குவரத்து மற்றும் ஆற்றல் உள்கட்டமைப்புக்கு பேட்டரிகள் பெருகிய முறையில் மையமாக இருப்பதால், இந்த முடிவுகள் வளர்ந்து வரும் சுற்றுச்சூழல் மற்றும் பொருளாதார எடையைக் கொண்டுள்ளன.