ईवी धीरे-धीरे चार्ज क्यों होती हैं? लिथियम बैटरी की सीमाएं समझाई गईं

इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) खरीदारों के लिए सबसे बड़ी बाधाओं में से एक चार्जिंग गति है। कोई भी सड़क किनारे स्टेशन के आसपास 40 मिनट तक घूमना नहीं चाहता। आइए इस पर करीब से नज़र डालें कि ईवी को टॉप अप करने में इतना समय क्यों लगता है, और ईवी अपनाने में इस बड़ी बाधा को दूर करने के लिए क्या किया जा रहा है।

EV को चार्ज होने में कितना समय लगता है?

ईवी बैटरी को चार्ज करने में लगने वाला सटीक समय चार्जिंग पॉइंट, ईवी में भरने के लिए बचे चार्ज और असंख्य पर्यावरणीय कारकों पर निर्भर करेगा। उदाहरण के लिए, सबसे बड़ी क्षमता वाला पूरी तरह से ख़त्म हो चुका टेस्ला मॉडल 3 आठ से 12 घंटे लगेंगे उच्च शक्ति वाले कनेक्टर के साथ घर पर चार्ज करने के लिए। इस बीच, एक सुपरचार्जर स्टेशन वही काम 25 से 30 मिनट में कर सकता है।

क्या ईवी को पूरी तरह चार्ज करने की आवश्यकता है?

जब ईंधन की बात आती है तो ड्राइवरों की एक आदत 100% तक टॉप अप करना है। गैसोलीन के साथ, यह समझ में आता है, लेकिन जब बैटरी को क्षमता के चरम सीमा तक धकेल दिया जाता है तो उन्हें महत्वपूर्ण नुकसान हो सकता है।

आपने सुविधाएँ देखी होंगी लैपटॉप जो अधिकतम चार्जिंग को 80% पर सीमित करके बैटरी स्वास्थ्य को प्राथमिकता देता है। फ़ोन के लिए चार्जिंग दरें शेड्यूल करना अब आम बात हो गई है ताकि जब आप बस हों तो वे केवल 100% तक पहुंचें सुबह उठने के लिए - इस तरह, बैटरी तेजी से फटने में बहुत समय बर्बाद नहीं कर रही है शक्ति।

ये सावधानियां बैटरी रसायन विज्ञान से संबंधित हैं। जैसा कि हम इसमें समझाते हैं बैटरियों के लिए हमारी मार्गदर्शिका, वे लिथियम परमाणुओं को बैटरी के एक तरफ से दूसरी तरफ ले जाकर काम करते हैं। दो बैटरी हिस्सों के बीच अवरोध के कारण इलेक्ट्रॉन सवारी के लिए साथ नहीं आ सकते। तो, इलेक्ट्रॉन एक विद्युत सर्किट के माध्यम से प्राकृतिक मार्ग अपनाते हैं जो हमारे उपकरणों को शक्ति प्रदान करता है। अंततः, इलेक्ट्रॉन बैटरी के दूसरी ओर अपने लंबे समय से खोए हुए लिथियम साथियों के साथ फिर से जुड़ जाते हैं।

बैटरी के दोनों तरफ एक माध्यम है जहां लिथियम आयन इस बीच लटक सकते हैं। वे लिथियम परमाणु उन माध्यमों की संरचनात्मक स्थिरता के लिए महत्वपूर्ण हैं जिनमें वे रह रहे हैं। जब किसी भी छोर पर कोई लिथियम नहीं होता है, तो उन संरचनाओं को बड़ा झटका लगता है, जिससे भविष्य में लिथियम आयनों को समायोजित करने की उनकी क्षमता कम हो जाती है और अंततः चार्जिंग क्षमता को नुकसान पहुंचता है। एक गहरा डिस्चार्ज उसी कारण से ओवरचार्ज की तरह बैटरी जीवन को नुकसान पहुंचाता है: आप इसके एक तरफ से वंचित कर रहे हैं लिथियम परमाणुओं की बैटरी को माध्यमों की संरचना को आगे बढ़ाने और भविष्य में अधिक लिथियम को समायोजित करने की आवश्यकता होती है।

इन अत्यधिक बैटरी चार्जों का समग्र जीवन पर पड़ने वाले प्रभाव के कारण, ईवी में निर्मित प्रबंधन प्रणालियाँ निचले सिरे पर वास्तविक चार्ज को कम और उच्च सिरे पर ओवररिपोर्ट करेंगी। यह उपयोगकर्ताओं को क्षण भर में थोड़ी अधिक शक्ति के लिए उनकी बैटरी के दीर्घकालिक स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचाने से बचाता है। इसलिए भले ही कोई ईवी 100% पर कहता है, बैटरी में अभी भी कुछ खाली बफर होने की संभावना है जो यह सुनिश्चित करता है कि आप दीर्घकालिक बैटरी जीवन को नुकसान नहीं पहुंचा रहे हैं।

ईवी धीरे-धीरे चार्ज क्यों होती हैं?

यदि आप अधिकतर ख़त्म हो चुकी बैटरी को चार्ज कर रहे हैं, तो पहला 80% लगभग आधे घंटे में ख़त्म हो जाता है, जबकि अंतिम 20% में इतना ही समय लगता है। जैसा कि हमने ऊपर चर्चा की, ओवरचार्जिंग के कारण समग्र बैटरी जीवन अवरुद्ध हो जाता है, इसलिए जब चार्जिंग पॉइंट को पता चलेगा कि बैटरी लगभग भर गई है तो वे आउटपुट कम करना शुरू कर देंगे।

यह सुनिश्चित करने के अलावा कि आपकी ईवी बैटरी लंबे समय तक चलती रहे, यह धीमा होना एक सुरक्षा उपाय भी है। जब बैटरियां अधिक गर्म हो जाती हैं, तो उनमें अधिक विस्फोट हो जाता है। हाँ, बैटरी पैक में शीतलन परतें बुनी हुई होती हैं, लेकिन वे केवल चार्जिंग से उत्पन्न गर्मी का प्रतिकार करने के लिए ही आगे बढ़ती हैं।

ईवी को अधिक तेजी से कैसे चार्ज किया जा सकता है?

अभी, ईवी को चार्ज करने का सबसे तेज़ तरीका लेवल 3 डायरेक्ट करंट चार्जिंग स्टेशन है। टेस्ला सुपरचार्जर उस श्रेणी में बड़ा नाम है, लेकिन अन्य उच्च गति विकल्प भी हैं।

जैसे-जैसे बैटरी तकनीक में सुधार होगा, हमें चार्जिंग समय में भी सुधार देखने की संभावना है। सुपरकैपेसिटर एक आशाजनक प्रगति है, जो वाहनों को रुकने के दौरान जल्दी से एक बड़ा चार्ज प्राप्त करने की अनुमति देता है। बेशक, यह मार्गों पर स्थापित किए जा रहे समर्पित चार्जिंग स्टेशनों पर निर्भर करता है। कैपेसिटर में एक उचित बैटरी की तुलना में बहुत कम ऊर्जा क्षमता होती है, इसलिए अधिक से अधिक, हम हाइब्रिड सिस्टम पर विचार करेंगे।

ग्राफीन हमारे लिए एक आशाजनक सामग्री है उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में देखना शुरू हो रहा है जो कि फास्ट चार्जिंग में माहिर है। इसे ईवी बैटरियों तक बढ़ाने से बुनियादी ढांचे को अपग्रेड करने की आवश्यकता के बिना चार्जिंग समय में निर्बाध सुधार मिलेगा। हालाँकि यह बैटरी प्रतिस्थापन पर निर्भर करेगा, मूलभूत बैटरी तकनीक मुख्य घटकों में से एक के रूप में ग्राफीन में स्वैपिंग से ज्यादा नहीं बदलेगी।

सॉलिड-स्टेट बैटरियां बैटरी प्रौद्योगिकी में बहुत अधिक नाटकीय बदलाव हैं। ये वर्षों से अनुसंधान का लक्ष्य रहे हैं, और हालांकि इन्हें अभी तक बाजार में प्रवेश नहीं मिला है, लेकिन वादा बहुत अच्छा है। सॉलिड-स्टेट बैटरियां हल्की और स्थिर होती हैं, जिसका अर्थ है कि वे ओवरहीटिंग के खतरों के बिना तेजी से चार्ज करने में सक्षम होंगी जैसा कि हम तरल इलेक्ट्रोलाइट्स वाली पारंपरिक बैटरियों में देखते हैं।

उम्मीद है, यह ईवी के लिए चार्जिंग समय से जुड़ी कुछ चुनौतियों के बारे में बताता है। प्रतीक्षा करना असुविधाजनक है, लेकिन यह बैटरियों को लंबे समय तक काम करता रहता है और एक सुरक्षा जाल प्रदान करता है। निकट भविष्य में, बैटरी में सुधार से ईवी चार्जिंग समय कम होने की संभावना है।

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