कार की बैटरी अभी भी इतनी भारी क्यों हैं?


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वापस जब मैं एक बच्चा था, तो कार की बैटरी में सीसा और एसिड से भरे प्लास्टिक के भारी भारी गांठ हुआ करते थे। वे लगभग एक मोबाइल फोन के रूप में अधिक वजन करते थे (वहां थोड़ा अतिशयोक्ति, क्षमा करें)।

45 साल बाद, कार की बैटरी अभी भी समान दिखती है और समान होती है।

तो, इस आधुनिक युग में और ईंधन अर्थव्यवस्था पर जोर देने के लिए, बैटरी अभी भी 40 पौंड क्यों वजन करती है? प्रौद्योगिकी में प्रगति उन्हें हल्का और अधिक कुशल क्यों नहीं बना पाई है?


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खैर, 45 साल पहले की सभी तकनीक अब तक अप्रचलित नहीं है।
मंद

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@dim? 45? 120 साल से अधिक ... लेकिन हाँ। हम अभी भी स्टील से पुलों का निर्माण करते हैं, हमारा कंक्रीट बेहतर हो गया है, लेकिन फिर भी अनिवार्य रूप से कंक्रीट है, हम सड़कों के लिए डामर का उपयोग करते हैं, तांबा अभी भी हमारा पसंदीदा कंडक्टर है, सबसे अधिक पाया जाने वाला एम्पलीफायर तकनीक जो कि मूल रूप से कम-आवृत्ति नहीं है एक द्विध्रुवी-ट्रांजिस्टर आधारित वर्ग ए / बी एम्पलीफायर, हम अभी भी अपने घरों को गर्म रखने के लिए तेल जलाते हैं, और हमारे रेफ्रिजरेटर अभी भी पेल्टियर तत्वों पर आधारित नहीं हैं, लेकिन अधिक या कम खतरनाक तरल पदार्थों को संपीड़ित करने पर।
मार्कस मुलर

26
कल्पना कीजिए कि कोई व्यक्ति आपकी कार को आपके पास ले जाता है और आपकी लीड-एसिड बैटरी को भंग कर देता है। आपको क्या मिलेगा? आपको फर्श पर थोड़ा सा एसिड लीक हो रहा है। अब कल्पना कीजिए कि ली-आयन के साथ। आपको क्या मिलेगा? आपको एक विशाल आग का गोला मिलता है जो आपको और आपके परिवार को जोड़ता है। तुम किसे चुनोगे? ठीक है, शायद यह एक अतिशयोक्ति है, लेकिन आपको यह विचार मिलता है;)
मैजेंको

11
क्योंकि कार का बाकी हिस्सा अभी भी 2000 एलबीएस का है। यदि हम ग्रेफाइट / केवलर / एपॉक्सी और टाइटेनियम की 200lb कारें बना रहे थे, तो 40lbs की बैटरी और अधिक महत्वपूर्ण हो जाती।
ब्रायन ड्रमंड बाद

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खैर .... कीमत , ओह, कीमत , और ... मूल्य
जे ...

जवाबों:


64

तो, अब आपके वास्तविक प्रश्न के आपके शाब्दिक प्रश्न के उत्तर के बाद , जो आपने दुख से नहीं पूछा

बैटरी तकनीक पिछले 100 वर्षों में इतनी आगे बढ़ गई है। लेड-एसिड स्टार्टर बैटरी 1920 में कारों में आम हो गई, सीसा अनिवार्य रूप से जहर है, और सल्फ्यूरिक / लीड एसिड कोई कम खतरनाक नहीं है। वे ठंडे तापमान में विफल होते हैं, खासकर यदि नियमित रूप से बनाए नहीं रखा जाता है, और भले ही वे स्पष्ट रूप से उत्पादन करने के लिए नरक के रूप में सस्ते हैं, फिर भी उनमें से पूरी तरह से पुरानी बैटरी लेने के लिए कानूनी आवश्यकताओं सहित, एक बुरा सपना होना चाहिए।

उद्योग ने सिर्फ एक लाइन क्यों नहीं खींची और LiIon या अच्छी ol 'NiCd या NiMH बैटरी जैसी चीजों पर स्विच कर दिया, अब इलेक्ट्रिक कारों ने दिखाया है कि आप मज़बूती से उन पर आधारित सालों ड्राइव कर सकते हैं?

NiCd बैटरियां हर तरह से खराब होती हैं लेकिन लेड एसिड की तुलना में एनर्जी डेंसिटी। NiMH बेहतर है, लेकिन बहुत अधिक महंगा है, और अभी भी निर्वहन की उच्च दर है, आम तौर पर (जब तक आप उन्हें और अधिक महंगा नहीं बनाते हैं)। और अभी भी ठीक से निपटाने के लिए बहुत मुश्किल है।

लिथियम बैटरी कि आसान संभाल नहीं कर रहे हैं। आपको सभी प्रकार की विफलताओं से बचाने की आवश्यकता है, और उनमें से कुछ बहुत घातक हैं: अपने लिथियम बैटरी को ज़्यादा गरम न करें। इससे विस्फोट होगा। और मोटर डिब्बे के अंदर गर्मी एक गंभीर समस्या है (निष्पक्षता में, एक बैटरी वहां नहीं होनी चाहिए, लेकिन यह बहुत आसान है)।

मुख्य कारण वास्तव में लागत है। मेरी आखिरी कार में बैटरी, 1999 की फिएट पुंटो, अधिकतम 100 ए (जब मैंने वास्तविक शॉर्ट सर्किट करंट का अनुमान लगाने की कोशिश की, 43 ए के आसपास, लेकिन अभी भी बहुत कुछ है। चलो पी = यू · आई = 12 वी · 40 ए = 480 डब्ल्यू कहते हैं। ) वर्तमान, और लगभग 30 आह की एक नाममात्र क्षमता थी (यह 12 वी की ऊर्जा है · 30Ah = 360Wh)। यह मेरी लागत 25 € है। तो, मोटे तौर पर अनुमान है, यह उत्पादन करने के लिए 10 € से सस्ता है।

तो, चलो एक लिथियम बैटरी प्रकार लेते हैं जो बड़े पैमाने पर उत्पादित होता है और इसलिए सस्ता होता है। आमतौर पर पाए जाने वाले गोल सेल जो कई लैपटॉप बैटरी पैक बनाते हैं, लगभग 3Ah (11.1Wh) के लिए लगभग 3 € प्रत्येक (चलो उत्पादन में 1 € कहते हैं), 5A (सबसे ऊपर, लंबे समय तक ऐसा नहीं करते) की आपूर्ति करते हैं 3.7 वी। कहते हैं कि इनमें से एक एकल सेल 18.5W की आपूर्ति कर सकता है। तो मेरी सस्ती कार बैटरी के अनुमानित 480W तक पहुंचने के लिए, आपको उनमें से 26 की आवश्यकता होगी। वे उत्पादन में 26 € खर्च करते हैं, नियंत्रण, प्रभारी और संरक्षण सर्किटरी पर खर्च किए गए यूरो की गिनती नहीं करते हैं, उन्हें कुछ कठोर और सुरक्षित में एन्कस करते हैं, और तथ्य यह है कि लिथियम में कुछ दुर्लभ-धातु घटकों के उत्पादन के लिए खनिजों की आवश्यकता होती है वर्तमान में बैटरी सस्ती नहीं हो रही हैं, और दुनिया भर में कारों को लैस करने से निश्चित रूप से उस बाजार तंत्र में तेजी आएगी।

चलो क्षमता के साथ लागत तराजू मान लें। मेरी 26-सेल लिथियम बैटरी में 26 · 11.1Wh = 288.6Wh ऊर्जा है। इसलिए हमें लीड-एसिड बैटरी के समान 360Wh को प्राप्त करने के लिए 1.25 तक स्केल करने की आवश्यकता है।

ऐसी कोशिका का वजन लगभग 90 ग्राम होता है। तो कोशिकाओं का वजन 26 · 90 ग्राम = 2.34 किलोग्राम है। ठीक है, मेरे सिर में मेरी सस्ती कार बैटरी का सटीक वजन नहीं है, लेकिन मान लीजिए कि यह 15 किलो था। इसलिए हमने लगभग 6.3 के एक कारक से वजन बचाया, अगर हमारे आवरण, और इलेक्ट्रॉनिक्स हल्के हैं (वे नहीं हैं - जहां तक ​​मैं बता सकता हूं, तो आपको कुशलता से इनका उपयोग करने में सक्षम होने के लिए एक भारी स्विच मोड बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होगी आपकी कार का जनरेटर, और उन में मुख्य रूप से तांबे की एक बहुत भारी कुंडली होती है, और शायद कुछ फेराइट कोर जो बिल्कुल हल्के भी नहीं होते हैं)।

यह घटक ए और घटक वैकल्पिक बी के बीच लगभग 3.5 के लागत कारक की ओर जाता है, जिससे नुकसान, कम विश्वसनीयता और आपूर्ति श्रृंखला में परिवर्तन होता है। कोई आश्चर्य नहीं कि कार उद्योग उस दिशा में आगे नहीं बढ़ रहा है। (और, वैसे, उनकी उत्कृष्ट पैरवी है।)


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मुझे लगता है कि कार बैटरी के लिए 100A असामान्य रूप से कम है। यहां तक ​​कि 200A एक सबकाम्पैक्ट छोटी कार के लिए छोटा है। कॉम्पैक्ट और मध्यम कारों को आसानी से बैटरी से तैयार किया जाएगा जो 400-500A और उच्चतर को धकेल सकती है, विशेष रूप से ठंड के मौसम में, जहां उन्हें अभी भी -30C या -40C पर पर्याप्त क्रैंकिंग एम्प का उत्पादन करने की आवश्यकता होती है। उच्च-वर्तमान फट आवेदन लिथियम कोशिकाओं (लीड के विपरीत, जो इस प्रकार के लोड के तहत बेहद कठिन है) पर भी बहुत कठिन है। सूची आगे
जे ...

2
मुझे लगता है कि स्टार्टर बैटरी का WH वह सब महत्वपूर्ण नहीं है .. और न ही लगातार डिस्चार्ज दर - बल्कि फट या 10s डिस्चार्ज (बस आपकी मोटर शुरू करने के लिए पर्याप्त) बल्कि सबसे अच्छा माप होगा - मैं इसमें J से सहमत हूं 100A कम लगता है, विशेष रूप से शुरू करने के लिए - अभी भी होने के बाद ~ 100A ~ 10 साल एक बहुत अधिक उचित है
user2813274

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मुझे लगता है कि एक LiFePO4 बैटरी वह करेगी जो जीवन भर की स्वीकार्य लागत पर आवश्यक होती है लेकिन उच्च प्रारंभिक पूंजीगत लागत पर - जो कार निर्माताओं के लिए अनाकर्षक बनाती है। साइकिल का जीवन >> >> LA का है। दिल के माध्यम से स्पाइक उन मुद्दों का कारण नहीं होगा जो लियोन के पास है। अधिकतम स्वीकार्य चार्ज दरें अधिक हैं, तापमान रेंज बेहतर है, दक्षता बेहतर है।
रसेल मैकमोहन

2
@ MarcusMüller निश्चित रूप से, लेकिन संभावना है कि आपकी बैटरी पुरानी थी और भारी रूप से सल्फेटेड थी - निश्चित रूप से ईओएल जैसे प्रदर्शन के पास। मुद्दा यह था कि यह प्रतिस्थापन बैटरी में आवश्यक न्यूनतम प्रदर्शन के करीब हो रहा है। सहिष्णुता, उम्र बढ़ने, तापमान और सुरक्षा कारकों के साथ आवेदन की वास्तविक मांग, निस्संदेह बहुत अधिक है। यह केवल कहने के लिए है कि आपके अनुमान को वास्तविक आवश्यकता के सबसे सस्ते और आसान पक्ष पर गिरने के लिए माना जाना चाहिए।
J ...

3
@ जे ... उस बारे में कोई खोजबीन नहीं! उससे पहले इसे 25 € चार साल के लिए खरीदा था। यह मुश्किल से काम करता था, लेकिन यह काम करता था (ऐसा नहीं था कि चीजें बहुत ठंडी हो गईं या मैंने कार को बहुत लंबे समय तक खड़ा छोड़ दिया)। इसलिए, मैंने वास्तव में "सबसे खराब लीड एसिड बैटरी को चुना जो कि तुलना करने से चार साल पहले खरीदा जा सकता था"।
मार्कस मूलर

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तो, पहले स्पष्ट जवाब:

बैटरी अभी भी 20kg वजन का क्यों है?

क्योंकि वे अभी भी वही सीसा-एसिड बैटरी हैं। इतना ही आसान। कोई भी तकनीक कम लागत प्रति एम्पीयर (और एम्पीयर-घंटा) के पास नहीं आई, विश्वसनीयता के पास और हैंडलिंग की आसानी के पास। 20 किग्रा यह भारी नहीं है, अगर आप मानते हैं कि "ईंधन अर्थव्यवस्था" का मतलब है कि आपकी औसत नई कार "आराम" की कार्यक्षमता के दर्जनों किलोग्राम के आसपास होती है, और अकेले धातु के हिस्सों के लिए लगभग 1 मिलीग्राम वजन होता है।

45 साल बाद, कार की बैटरी अभी भी समान दिखती है और समान होती है।

45? 120 साल से अधिक ... लेकिन हाँ। हम अभी भी स्टील से पुलों का निर्माण करते हैं, हमारा कंक्रीट बेहतर हो गया है, लेकिन फिर भी अनिवार्य रूप से कंक्रीट है, हम सड़कों के लिए डामर का उपयोग करते हैं, तांबा अभी भी हमारा पसंदीदा कंडक्टर है, सबसे अधिक पाया जाने वाला एम्पलीफायर तकनीक जो कि मूल रूप से कम-आवृत्ति नहीं है एक द्विध्रुवी-ट्रांजिस्टर आधारित वर्ग ए / बी एम्पलीफायर, और हमारे रेफ्रिजरेटर अभी भी गर्मी परिवहन के अधिक कुशल साधनों पर आधारित नहीं हैं, लेकिन कम या ज्यादा खतरनाक तरल पदार्थों को संपीड़ित करने पर।


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आप सही कह रहे हैं, लेकिन स्नार्क थोड़ा अनावश्यक है।
pjc50

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आपको "क्यों" के अर्थ के बारे में थोड़ा और सोचना चाहिए। यह अपरिहार्य रूप से व्यक्तिपरक है, जो पूछने वाले के शुरुआती दृष्टिकोण / परिसर पर निर्भर करता है। पुस्तक इस स्थिति में क्यों है? क्योंकि जॉन ने इसे वहां रखा था। क्योंकि इसे वापस शेल्फ पर नहीं रखा गया है। क्योंकि मैं आलसी हूँ। क्योंकि तालिका 1.2 मीटर ऊंची है, अन्यथा यह एक अलग ऊंचाई पर होता (और इसलिए स्थिति)। इतने सारे अलग "सही" जवाब। किसी प्रश्न का सही उत्तर देने के लिए, आपको पहले यह जानना होगा कि * यह क्यों पूछा गया था, और इसके लिए आपको किसी तरह से प्रश्नकर्ता के दृष्टिकोण का पता लगाना और समझना होगा। (* यस यस ..)
म्यूजिशियस

13
यह उत्तर मुझे Mg संदर्भ के कारण +1 से मिलता है।
आंद्रेजाको

5
@ जॉनी मैं आपको विश्वास दिलाता हूं, मैंने 1-2 साल के बाद कभी कार की बैटरी नहीं बदली है, और मैंने कभी भी एक पर 150 डॉलर खर्च नहीं किए हैं, और मुझे नहीं लगता कि यह बैटरी की उत्पादन लागत है :)
मार्कस मुलर

3
@LightnessRacesinOrbit अच्छी तरह से, हर कोई वास्तव में तेल नहीं जलाता है। लेकिन यह अभी भी एक बहुत ही सुविधाजनक, बचत, विश्वसनीय और हीटिंग का सस्ता तरीका है, और इस प्रकार, बहुत आम है। (शायद नहीं है कि आप कहाँ से हैं - बाहरी स्थान - (या जहाँ आपका SO अवतार है - क्रिप्टन से))
मार्कस मुलर

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नवीनतम बैटरी बहुत हल्के होते हैं और योरों की तुलना में वाहन के जीवनकाल में कम खर्च होते हैं। लेकिन वे एलए (लीड एसिड) रसायन का उपयोग नहीं करते हैं।

एक LiFePO4 (लीथियम फेरो फॉस्फेट) बैटरी वह करेगी जो जीवन भर की स्वीकार्य लागत पर आवश्यक होती है लेकिन उच्च प्रारंभिक पूंजी लागत पर - जो कार निर्माताओं के लिए अनाकर्षक बनाती है।

कम प्रारंभिक पूंजी लागत LiFeO4 के लिए सीसा-एसिड को प्राथमिकता देना मुख्य कारण लगता है और यह स्पष्ट नहीं है कि वास्तव में कोई अन्य कारण हैं।

लीड एसिड की तुलना में साइकिल जीवन बहुत अधिक है, जो पूरे जीवन की लागत को लीड एसिड की तुलना में कम होने की अनुमति देता है।

LiIon (लिथियम आयन) के विपरीत "दिल के माध्यम से स्पाइक" उन मुद्दों का कारण नहीं होगा जो LiIon के पास हैं।

चार्जिंग नियंत्रण "आसान पर्याप्त" है।

सीसा-एसिड की तुलना में:

निर्वहन की स्वीकृत गहराई, और अधिकतम स्वीकार्य चार्ज दरें अधिक हैं,

तापमान सीमा बेहतर है

रीचार्ज दक्षता बेहतर है।

सेल्फ डिस्चार्ज परफॉर्मेंस बेहतर है।

____________________________________________

लिथियम आयन / LiIon:

यह LiIon बैटरी पर टिप्पणी करने के लायक है क्योंकि उन्हें अक्सर सुरक्षा के संबंध में "बुरा प्रेस" मिलता है।

सीसा-एसिड की तुलना में, लियोन रसायन विज्ञान काफी बेहतर द्रव्यमान और ऊर्जा घनत्व (हल्का और छोटा) प्रदान करता है, कुछ हद तक जीवन चक्र, उच्च पूंजी लागत और शायद कुछ हद तक बेहतर जीवन लागत। उचित रूप से प्रबंधित, चार्जिंग नियंत्रण आसान है। तापमान रेंज बेहतर है, चार्ज / डिस्चार्ज दक्षता कुछ बेहतर है। सुरक्षा से संबंधित विसंगतियां काफी हद तक एक मुद्दा नहीं हैं - नीचे देखें।

कई अनुप्रयोगों में LiIon बैटरी रहे हैं एमपी 3 प्लेयर्स और अधिक करने के लिए लैपटॉप और स्मार्टफोन के लिए "होवरबोर्ड्स", मंगल रोवर्स के लिए सैमसंग फोन के लिए ड्रीमलाइनर से - पसंद की बैटरी। ऊपर दिए गए पहले तीन आवेदनों को उनकी ज्ञात शानदार विफलताओं के लिए चुना गया था। लेकिन मंगल रोवर में इस्तेमाल की जाने वाली किसी भी चीज को लंबे जीवन, शत्रुतापूर्ण वातावरण में अपनी उपयुक्तता के लिए चुना जाता है, कार्य को विफल नहीं करना चाहिए। और लोगों की जेबों और घरों और कारों में रोजमर्रा के उपयोग में सैकड़ों लाखों लिओन बैटरी हैं।

जिन तरीकों से LiIon बैटरी विफल हो सकती है, उन्हें देखते हुए, शानदार तरीके से विफल रहने वाली संख्या बहुत दुर्लभ हैं। व्यापक रूप से रिपोर्ट की गई विफलताएँ कुछ व्यवस्थागत विफलता के कारण अक्सर होती हैं जो बैटरी के एक बैच या मॉडल को प्रभावित करती हैं जो कि बड़ी मात्रा में उत्पादित और वितरित की जाती हैं या कम मात्रा बू उच्च प्रोफ़ाइल अनुप्रयोगों में वितरित की जाती हैं। ऐसे मामलों में एक डिजाइन या विनिर्माण दोष या आगामी कारणों या विफलताओं की अनुमति देता है जिनके परिणाम LiIon रसायन विज्ञान के अक्षम व्यवहारों से प्रभावित होते हैं।

कुछ एप्पल लैपटॉप, सैमसंग फोन, सेल्फ-बैलेंसिंग "होवरबोर्ड" और इसी तरह के कुछ उदाहरणों को "लौ के साथ वेंट" घटनाओं को अच्छी तरह से प्रचारित किया गया है। 1 दो उदाहरणों में आमतौर पर सक्षम निर्माताओं ने एक डिजाइन फॉल्ट को गैर-दुरुस्त और / या किसी चीज़ के निर्माण में किसी सीमा तक नहीं छोड़ा या काट दिया ताकि सुरक्षा मार्जिन उनके साथ हो सके। "होवरबोर्ड" के मामले में कारण मेरे लिए अज्ञात है, लेकिन कम गुणवत्ता वाले कम लागत के निर्माण और कुछ और के रूप में खराब चार्ज नियंत्रण के लिए उत्तरदायी है। उपभोक्ता उपकरणों में LiIon बैटरी की विफलता अक्सर अपर्याप्त मंजूरी के कारण एक सेल में होने वाले शॉर्ट सर्किट से उत्पन्न होती है और या तो परिणाम संवेदनशीलता संवेदनशीलता या सांख्यिकीय निर्माण सहिष्णुता विविधताओं के दूर के छोर तक पहुँचती है।

बोइंग ड्रीमलाइनर बैटरी विफलताओं के मामले में मैंने अंतिम मूल-कारण रिपोर्ट नहीं देखी है, जबकि बहुत कम उत्पाद मात्रा में अच्छी तरह से प्रचारित विफलताओं (और शायद कुछ अप्रकाशित वाले) हुए हैं, परिणाम आश्चर्यजनक रूप से शामिल थे ।

LiIon विफलताओं और तौर-तरीकों और परिणामों की एक विस्तृत परीक्षा से पता चलता है कि वे लगभग पूरी तरह से कहीं भी नहीं हैं, जितना कि लोकप्रिय 'मिथक' के अनुसार हिंसक है और यह कि ऊर्जा रिलीज पर्याप्त होने के बावजूद, इंजीनियरिंग के संदर्भ में नियंत्रण अपेक्षाकृत आसान है। कंटेनर वजन और मात्रा और लागत जोड़ता है और लैपटॉप या पॉकेटेबल / पोर्टेबल उपकरणों में पाया जाने वाला अनजाना है। यह ड्रीमलाइनर्स में पाया गया है और इसे आसानी से ऑटोमोटिव सिंगल बैटरी (यानी गैर-ईवी) अनुप्रयोगों में इस्तेमाल किया जा सकता है, जबकि वजन और मात्रा को अभी भी सीसे-एसिड के स्तर से कम और मामूली अतिरिक्त लागत पर रखा जाता है। इलेक्ट्रिक वाहन अनुप्रयोगों में समस्याओं को "पर्याप्त रूप से" हल या समायोजित किया गया लगता है। मुझे वाहन सुरक्षा नियामक क्षेत्रों में नी विशेषज्ञता प्राप्त है, लेकिन मुझे विश्वास है कि वे नियम जो हमें शानदार क्रैश-डमी फुटेज लाते हैं और यात्री वाहनों में उच्च अस्थिरता वाले पेट्रोलियम ईंधन की कैटिंग की अनुमति देते हैं, LiIon पॉवर स्रोतों के आसपास सुरक्षा के मुद्दों को भी संबोधित करते हैं। मैंने एक 'टेस्ला' कार को बैटरी की विफलता के माध्यम से निकाले जाने के बारे में नहीं सुना है - हालांकि ऐसा हो सकता है - और मुझे लगता है कि मस्क और सह का मानना ​​है कि उनके पास यह जोखिम क्षेत्र "पर्याप्त रूप से हाथ में" है।

मैंने कभी भी, कुछ हद तक अपनी निराशा के लिए, LiIon वेंट-विथ फ्लेम इवेंट देखा और किसी को भी व्यक्तिगत रूप से नहीं जानता। कभी-कभी NZ समाचार बनाने के लिए घटनाएँ आम हैं (NZ की आबादी 5 मिलियन से कम है)।


LiIon बनाम LiFePO4:

LiFePO4 की तुलना में, LiIon रसायन विज्ञान कुछ बेहतर द्रव्यमान और ऊर्जा घनत्व (कुछ हल्का और छोटा), काफी कम चक्र जीवन, थोड़ी कम पूंजी लागत (प्रति ऊर्जा क्षमता), और जीवन की पूरी तरह से हीनता प्रदान करता है। चार्जिंग नियंत्रण उसी के बारे में है, लेकिन सीमांत मामलों में नुकसान के लिए LiFePO4 काफी कठिन हैं। तापमान रेंज उतनी अच्छी नहीं है, चार्ज / डिस्चार्ज दक्षता लगभग उसी के बारे में है। LiFePO4 सुरक्षा के मुद्दों से काफी कम विषय हैं।

उन क्षेत्रों में जहां सबसे छोटे आकार और वजन और सबसे कम पूंजी लागत मामला (इलेक्ट्रिक वाहन का उपयोग एक अच्छा उदाहरण है) LiIon LiFePO4 से बेहतर है।

लगभग सभी अन्य क्षेत्रों और अनुप्रयोगों में, LiFePO4 LiIon की तुलना में बेहतर या बहुत बेहतर हैं और मैं उन्हें उच्च ऊर्जा लंबे जीवनकाल, उच्च चक्र गणना ऊर्जा भंडारण के लिए पसंद की वर्तमान बैटरी तकनीक पर विचार करूंगा।


3
असल में, उपरोक्त सभी सत्य है, लेकिन ऑटो उद्योग के लिए पूरी बैटरी आपूर्ति श्रृंखला की जगह अरबों डॉलर खर्च करने के लिए बस एक सम्मोहक कारण की पर्याप्त पेशकश नहीं करता है। एलए बैटरी बच गई है क्योंकि वे अच्छी तरह से काम करते हैं, और उनका उपयोग करने के लिए सभी बुनियादी ढांचे में हैं। मोटरबाइक में भी, जहां वजन कारों की तुलना में कहीं अधिक है (~ 0.2 बनाम ~ 2 टन सकल वाहन वजन) ला अभी भी राजा है।
लेलियल

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@ लिलील नई तकनीकों की शुरुआत का एक सामान्य साधन है, शुरुआती इनोवेटर्स के लिए पुरानी तकनीक की "सप्लाई चेन" को दरकिनार करना और सिर पर प्रतिस्पर्धा करना। कभी-कभी प्रयास विफल हो जाता है लेकिन अक्सर पर्याप्त नहीं होता है। उदा। कुछ समय पहले 40V + ऑटोमोटिव आपूर्ति प्रस्ताव ट्रेस के बिना गायब हो गए हैं। साइड-वाल्व तकनीक अभी भी हार्लेज़ (यह है?) और लॉन मोवर और इस तरह की हो सकती है, लेकिन अन्यथा लंबे समय तक चली जाती है। | जैसा कि ऊपर "मुझे समझ में आता है कि एक LiFePO4 बैटरी वह करेगी जो जीवन भर की लागत पर आवश्यक है लेकिन उच्च प्रारंभिक पूंजी लागत पर BUT - जो कार निर्माताओं के लिए अनाकर्षक बनाती है।"
रसेल मैकमोहन

1
यह केवल पूंजीगत लागत नहीं है जो ऑटो निर्माताओं को बंद कर रही है। यह है कि पूंजी की लागत बहुत बड़ी है , और किसी को भी पतला नहीं है। एलए बस काफी अच्छा है, और पहले से ही जगह में है। ली लागतों का औचित्य साबित करने के लिए पर्याप्त लाभ प्रदान नहीं करता है।
लीलियल

@RussellMcMahon ऑडी SQ7 में 48V तकनीक लागू है। SQ7 में एक टर्बोचार्जर के अलावा एक विद्युत कंप्रेसर है और इसमें इतनी ऊर्जा की आवश्यकता होती है कि उन्हें 12V से अधिक की आवश्यकता होती है। लेकिन वह एकमात्र कार है जिसे मैं 48V के साथ जानता था।
सूजी

@ लिलील, ऐसा प्रतीत होता है कि आप रसेल जैसी ही बात कह रहे हैं। यदि सभी ऑटो निर्माता LiFePO4 में चले गए, तो यह बहुत अधिक महंगा नहीं होगा। जैसा कि आपने (रसेल) कहा था, बहुत बड़ी स्टार्टअप लागतें इसे अक्षम्य बनाती हैं। उस ने कहा, अगर एक महान टेस्ला जैसी कंपनी ड्रॉप-इन रिप्लेसमेंट के साथ आई, जो शाब्दिक रूप से ला के रूप में 3-5 बार तक चलेगी और इसे बाजार में बेच सकती है और मामूली नुकसान पर बेच सकती है, तो वे इसे बना सकते हैं।
जोशुआ Nurczyk

17

लिथियम स्टार्टर बैटरी मौजूद हैं , मुख्य रूप से रेसिंग या अन्य प्रदर्शन या लक्जरी अनुप्रयोगों के लिए जहां वजन बचत या डींग मारने का अधिकार लागत के लायक है।

जैसा कि अन्य ने उल्लेख किया है, हालांकि, आवेदन की मांगें चरम पर हैं और लिथियम प्रौद्योगिकी को मोटर वाहन में स्टार्टर / एक्सेसरी बैटरी की भूमिका को मज़बूती से और सुरक्षित रूप से पूरा करने के लिए विशेष विकास और देखभाल की बहुत आवश्यकता है। कीमतें बहुत अधिक हैं - एक सामान्य सीसा बैटरी की लागत से दस से बीस गुना आसानी से। ज्यादातर लोग अपनी कार की बैटरी के लिए $ 1000 का भुगतान नहीं करना चाहते हैं, इसलिए वे ऐसा नहीं करते हैं।


यदि बैटरी 10x समय (इसलिए, 20-30 वर्ष) तक रहती है, तो मुझे दिलचस्पी होगी । हालांकि वास्तव में केवल अगर मैं एक नई कार खरीद रहा था।
वेन वर्नर

दुर्घटनाओं में नष्ट हुई संख्या को ध्यान में रखते हुए, 20 ~ 30 वर्ष तक चलने वाली कारों का अनुपात छोटा है। और एक सभ्य ला बैटरी बहुत लंबे समय तक चलेगी कि 2 ~ 3 साल आपकी टिप्पणी का तात्पर्य है (मेरी कार में बैटरी मूल एक है, और 9 साल से अधिक पुरानी है)
किकस्टार्ट

1
@ किस्टार्ट देश की अर्थव्यवस्था पर बहुत अधिक निर्भर करता है, लेकिन हाँ, 30 साल अभी भी इसे आगे बढ़ा रहा है। और महत्वपूर्ण बात यह है कि, ला बैटरी रखरखाव काफी तुच्छ है - जब कम्युनिस्टों ने यहाँ शासन किया, तो आपने सिर्फ बैटरी को बाहर नहीं फेंका - आप प्रतिस्थापन भागों को नहीं छोड़ेंगे! इसके बजाय, आपने एसिड को बदल दिया, बैटरी को साफ कर दिया और यह नया जैसा अच्छा था। लिथियम बैटरी के साथ ऐसा करने का प्रयास करें (अस्वीकरण: नहीं - विस्फोट से बना)।
लुआं

यदि आप वास्तव में ठंडे या वास्तव में गर्म वातावरण में रहते हैं (जिनमें से कोई भी एलए के लिए अच्छा नहीं है, और दोनों जिनमें से मैं जीवित हूं) केवल शीर्ष पंक्ति की बैटरी 3-5 से अधिक वर्षों तक चलती है, और तब भी मैंने किया है कभी एक से अधिक नहीं था 6.
जोशुआ Nurczyk

15

इसका उत्तर बहुत सरल है: क्योंकि हमने कुछ भी बेहतर नहीं पाया है।

एक कार बैटरी को लंबे समय तक अपना चार्ज रखने की आवश्यकता होती है, जो एक विशाल वर्तमान देने और एक छोटी सी जगह में फिट होने में सक्षम होती है। और यह मदद करेगा अगर यह बहुत महंगा नहीं है।

लीड एसिड अभी भी उन आवश्यकताओं के लिए सबसे अच्छा समाधान है।

आप एक लिथियम आधारित रसायन विज्ञान का उपयोग कर सकते हैं, वे चार्ज को पकड़ सकते हैं और बड़ी धाराओं को वितरित कर सकते हैं। वे बहुत अधिक महंगे हैं, तापमान संवेदनशील है, उन्हें विद्युत रूप से अधिक देखभाल की आवश्यकता होती है, और यदि विद्युत या यांत्रिक रूप से गलत तरीके से इस्तेमाल किया जाता है, तो वे अधिक शानदार हैं।
अतिरिक्त लागत और जटिलता बस कारों के अंतिम द्रव्यमान में <1% की कमी के लाभ के लायक नहीं है।


11
जैसा कि आप कहते हैं, कार में 1% की भारी कमी, इसके लायक नहीं है। हवाई जहाज में 1% बड़े पैमाने पर कमी, इसके लायक है, अगर आप इसे आग को पकड़ने के परिणामस्वरूप रोक सकते हैं!
नील_यूके १ '

एक स्पष्टीकरण के रूप में: ली-आधारित बैटरी लीड-एसिड की तुलना में कम ठंड-संवेदनशील हैं, लेकिन अधिक गर्मी संवेदनशील हैं।
यहोशू नर्कज़ी

ली आधारित बैटरी -40 ° या सम -30 ° पर काम नहीं करती हैं। इन तापमानों पर काम करने के लिए ऑटोमोटिव बैटरियों की आवश्यकता होती है - बेशक कई जगहों पर इसकी जरूरत नहीं होती।
केविन व्हाइट

5

मैंने देखा कि आपने अपनी पोस्ट के अंत में एक नया प्रश्न जोड़ा:

प्रौद्योगिकी में प्रगति उन्हें हल्का और अधिक कुशल क्यों नहीं बना पाई है?

क्योंकि यह रसायन विज्ञान कैसे काम करता है।

एक प्रकार की बैटरी में क्षमता बहुत अधिक आयनों की मात्रा से परिभाषित होती है जो आपके पास होती है - और वह है सीसा-एसिड बैटरी के मामले में, बहुत सी सीसा जो आप की आवश्यकता होती है, प्लस कुछ संरचना को बरकरार रखने के लिए।

अब, अन्य बैटरी प्रकार सतह की कमी या एक सीमित आयन गतिशीलता से ग्रस्त हैं जो उन बैटरी की क्षमता को एक उच्च वर्तमान स्रोत तक सीमित करते हैं, लेकिन लीड एसिड बैटरी के लिए आपको बढ़ाने के लिए बहुत कुछ नहीं कर सकते हैं - पानी के लिए एक उत्कृष्ट वाहक है रसायन शामिल हैं, और एक लीड एसिड बैटरी की वर्तमान सोर्सिंग क्षमता अपने अधिकतम पर बहुत अधिक है।

इसलिए, यह केवल एक परिपक्व तकनीक है। जैसे हमने पिछले 80 वर्षों में सस्ते निर्माण स्टील को बेहतर नहीं बनाया है, लीड-एसिड बैटरी को छोड़ने के बिना सीसा-एसिड बैटरी के बारे में बहुत कुछ नहीं किया जा सकता है, सभी समस्याओं के साथ मेरा दूसरा उत्तर बताता है। ।


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सुपरकैपेसिटर को स्टार्टर बैटरी के रूप में उपयोग करना पूरी तरह से संभव है और अभ्यास में उत्साही लोगों द्वारा प्रयास किया गया था, उदाहरण देखें । उच्च मूल्य के अलावा, व्यावहारिक कठिनाइयों के कुछ उदाहरण बताए गए हैं:

  • अकेले सुपरकैप, कार को लीड बैटरी की तुलना में अधिक आसानी से शुरू करने के दौरान, लगातार चार्ज न होने पर रेडियो सुनने के लगभग आधे घंटे में डिस्चार्ज हो जाएगा।
  • सीधे जुड़े हुए लिथियम बैटरी + सुपरकैप कॉम्बो ऊपर से पीड़ित नहीं होते हैं, लेकिन क्षतिग्रस्त होने पर समाप्त हो जाते हैं जब उन्होंने इसे एक लॉनमार्टर जंपस्टार्ट में इस्तेमाल किया - इसे रोकने के लिए ली बैटरी को अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता होगी।

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मुख्य रूप से एक कारण: कीमत। तकनीकी रूप से बेहतर विकल्प हैं, जैसे इलेक्ट्रिक कारों में उपयोग की जाने वाली लिथियम आयन बैटरी, लेकिन वे बहुत अधिक महंगे भी हैं। इलेक्ट्रिक कारों में इन बैटरियों की बिल्कुल जरूरत होती है, जहां आपको वाहन के वजन को बढ़ाए बिना एक बड़ी क्षमता की आवश्यकता होती है (लीड बैटरी बहुत भारी होगी यदि उन्हें ईंधन टैंक को कार की एकमात्र ऊर्जा आपूर्ति के रूप में बदलना पड़े), लेकिन में ईंधन से चलने वाली कारों में एक एकल शास्त्रीय लीड बैटरी का वजन होता है, जिसका उपयोग केवल मोटर शुरू करने के लिए किया जाता है, कार के वजन की तुलना में यह महत्वपूर्ण नहीं है, जबकि कीमत / क्षमता अनुपात नाटकीय रूप से कम है। यह एक लागत / दक्षता मुद्दा है: वे सस्ते हैं, वे कार की जरूरतों के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करते हैं, और इसका वजन प्रासंगिक नहीं है।


इलेक्ट्रिक कारों के कर्षण की बैटरी स्टार्टर बैटरी से सीधे तुलनीय नहीं है।
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