زیادہ صلاحیت، زیادہ طاقت، چھوٹا سائز، ہلکا وزن، آسان بڑے پیمانے پر مینوفیکچرنگ، اور سستے اجزاء کا استعمال ای وی بیٹریوں کو ڈیزائن کرنے میں چیلنجز ہیں۔ دوسرے لفظوں میں، یہ لاگت اور کارکردگی کے لحاظ سے ابلتا ہے۔ اسے ایک توازن عمل کے طور پر سوچیں، جہاں حاصل کردہ کلو واٹ گھنٹے (kWh) کو زیادہ سے زیادہ رینج فراہم کرنے کی ضرورت ہے، لیکن تیاری کے لیے مناسب قیمت پر۔ نتیجتاً، آپ اکثر بیٹری پیک کی تفصیل دیکھیں گے جس میں ان کی مینوفیکچرنگ لاگت، نمبروں کے ساتھ، $240 سے لے کر $280/kWh تک درج ہوتی ہے۔ پیداوار کے دوران، مثال کے طور پر.
اوہ، اور آئیے حفاظت کو نہ بھولیں۔ چند سال پہلے سام سنگ گلیکسی نوٹ 7 کی ناکامی کو یاد رکھیں، اور گاڑیوں میں لگنے والی آگ اور چرنوبل کے مساوی پگھلنے کے برابر EV بیٹری۔ ایک بھاگے ہوئے سلسلہ کے رد عمل کی تباہی کے منظر نامے میں، بیٹری میں خلیات کے درمیان وقفہ کاری اور تھرمل کنٹرول۔ ایک سیل کو دوسرے، دوسرے، وغیرہ کو بھڑکانے سے روکنے کے لیے پیک، ای وی بیٹری کی ترقی کی پیچیدگی میں اضافہ کرتا ہے۔ ان میں سے، ٹیسلا کو بھی مسائل کا سامنا ہے۔
جب کہ ایک EV بیٹری پیک تین اہم حصوں پر مشتمل ہوتا ہے: بیٹری سیل، ایک بیٹری مینجمنٹ سسٹم، اور کسی قسم کا باکس یا کنٹینر جو انہیں ایک ساتھ رکھتا ہے، فی الحال ہم صرف بیٹریوں کو دیکھیں گے اور وہ Tesla کے ساتھ کیسے تیار ہوئی ہیں، لیکن پھر بھی ٹویوٹا کے لیے ایک مسئلہ ہے۔
بیلناکار 18650 بیٹری ایک لیتھیم آئن بیٹری ہے جس کا قطر 18 ملی میٹر، لمبائی 65 ملی میٹر اور وزن تقریباً 47 گرام ہے۔ 3.7 وولٹ کے برائے نام وولٹیج پر، ہر بیٹری 4.2 وولٹ تک چارج کر سکتی ہے اور کم ڈسچارج ہو سکتی ہے۔ 2.5 وولٹ کے طور پر، فی سیل 3500 mAh تک ذخیرہ۔
الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کی طرح، ٹیسلا کی الیکٹرک گاڑی کی بیٹریاں اینوڈ اور کیتھوڈ کی لمبی چادروں پر مشتمل ہوتی ہیں، جنہیں چارج انسولیٹ کرنے والے مواد سے الگ کیا جاتا ہے، جگہ بچانے اور زیادہ سے زیادہ توانائی ذخیرہ کرنے کے لیے سلنڈروں میں لپیٹ کر مضبوطی سے پیک کیا جاتا ہے۔ یہ کیتھوڈ (منفی چارج شدہ) اور اینوڈ (مثبت طور پر چارج شدہ) شیٹوں میں ہر ایک میں خلیات کے درمیان ایک جیسے چارجز کو جوڑنے کے لیے ٹیب ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں ایک طاقتور بیٹری ہوتی ہے — اگر آپ چاہیں تو ان میں ایک کا اضافہ ہو جاتا ہے۔
بالکل ایک کپیسیٹر کی طرح، یہ انوڈ اور کیتھوڈ شیٹس کے درمیان فاصلہ کم کرکے، ڈائی الیکٹرک (چادروں کے درمیان مندرجہ بالا موصل مواد) کو زیادہ اجازت کے ساتھ تبدیل کرکے، اور اینوڈ اور کیتھوڈ کے رقبے کو بڑھا کر اپنی گنجائش بڑھاتا ہے۔ (پاور) Tesla EV بیٹری کا اگلا مرحلہ 2170 ہے، جس میں 18650 سے تھوڑا بڑا سلنڈر ہے، جس کی پیمائش 21mm x 70mm ہے اور اس کا وزن تقریباً 68 گرام ہے۔ 3.7 وولٹ کی معمولی وولٹیج پر، ہر بیٹری 42 تک چارج ہو سکتی ہے۔ وولٹ اور ڈسچارج 2.5 وولٹ تک، فی سیل 4800 mAh تک ذخیرہ کرتا ہے۔
تاہم، ایک تجارتی بندش ہے، جو زیادہ تر مزاحمت اور گرمی کے مقابلے میں تھوڑا بڑے جار کی ضرورت کے بارے میں ہے۔ 2170 کے معاملے میں، اینوڈ/کیتھوڈ پلیٹ کے سائز میں اضافے کے نتیجے میں چارجنگ کا راستہ لمبا ہوتا ہے، جس کا مطلب ہے زیادہ مزاحمت، اس طرح مزید بیٹری سے توانائی گرمی کے طور پر نکلتی ہے اور تیز چارجنگ کی ضرورت میں مداخلت کرتی ہے۔
زیادہ طاقت کے ساتھ اگلی نسل کی بیٹری بنانے کے لیے (لیکن مزاحمت میں اضافہ کیے بغیر)، Tesla انجینئرز نے نام نہاد "ٹیبلز" کے ڈیزائن کے ساتھ نمایاں طور پر بڑی بیٹری تیار کی ہے جو برقی راستے کو چھوٹا کرتی ہے اور اس طرح مزاحمت سے پیدا ہونے والی حرارت کی مقدار کو کم کرتی ہے۔ اس میں سے زیادہ تر اس سے منسوب کیا جا سکتا ہے کہ دنیا میں بیٹری کے بہترین محققین کون ہو سکتا ہے۔
4680 بیٹری کو آسان تیاری کے لیے ایک ٹائلڈ ہیلکس شکل میں ڈیزائن کیا گیا ہے، جس کا پیکیج سائز 46 ملی میٹر قطر اور 80 ملی میٹر ہے۔تاہم، ہر سیل کی درجہ بندی تقریباً 9000 mAh کی گئی ہے، جس کی وجہ سے نئی ٹیسلا فلیٹ پینل بیٹریاں بہت اچھی ہیں۔ اس کے علاوہ، اس کی چارجنگ کی رفتار اب بھی تیز مانگ کے لیے اچھی ہے۔
اگرچہ ہر سیل کے سائز کو سکڑنے کے بجائے بڑھانا بیٹری کے ڈیزائن کی ضروریات کے خلاف لگتا ہے، لیکن 18650 اور 2170 کے مقابلے میں 4680 کی بجلی کی صلاحیت اور تھرمل کنٹرول میں بہتری کے نتیجے میں 18650 اور 2170 کی بیٹری کے استعمال کے مقابلے میں کافی حد تک کم خلیات ہوئے۔ - پاورڈ ٹیسلا کے پہلے ماڈلز ایک ہی سائز کے فی بیٹری پیک میں زیادہ پاور رکھتے ہیں۔
عددی نقطہ نظر سے، اس کا مطلب ہے کہ تقریباً 960 “4680″ سیلوں کی ضرورت ہے جو 4,416 “2170″ خلیات کی جگہ کو بھرتی ہے، لیکن اضافی فوائد کے ساتھ جیسے کم پیداواری لاگت فی کلو واٹ اور 4680 کا استعمال کرتے ہوئے بیٹری پیک کی طاقت میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے۔
جیسا کہ ذکر کیا گیا ہے، 4680 سے 2170 بیٹری کے مقابلے میں 5 گنا زیادہ توانائی ذخیرہ کرنے اور 6 گنا زیادہ پاور کی پیشکش کی جاتی ہے، جو کہ نئے Teslas مائلیج میں 82 kWh سے 95 kWh تک متوقع ڈرائیونگ اضافے کا ترجمہ کرتی ہے جس میں 16% تک اضافہ ہوتا ہے۔
یاد رکھیں، یہ صرف Tesla بیٹریوں کی بنیادی باتیں ہیں، ٹیکنالوجی کے پیچھے بہت کچھ ہے۔ لیکن یہ مستقبل کے مضمون کے لیے ایک اچھی شروعات ہے، کیونکہ ہم یہ سیکھیں گے کہ بیٹری پیک پاور کے استعمال کو کیسے منظم کیا جائے، اور ساتھ ہی ساتھ حفاظتی مسائل کو بھی کنٹرول کیا جائے۔ گرمی کی پیداوار، بجلی کا نقصان، اور… یقیناً… EV بیٹری میں آگ لگنے کا خطرہ۔
اگر آپ آل-تھنگز-ٹیسلا کو پسند کرتے ہیں، تو یہاں آپ کے لیے ٹیسلا سائبر ٹرک کا ہاٹ وہیلز آر سی ورژن خریدنے کا موقع ہے۔
Timothy Boyer سنسناٹی میں Torque News کے لیے Tesla اور EV رپورٹر ہیں۔ کار کی ابتدائی بحالی میں تجربہ کار، وہ کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے باقاعدگی سے پرانی گاڑیوں کو بحال کرتا ہے اور انجنوں میں ترمیم کرتا ہے۔ روزانہ Tesla اور EV خبروں کے لیے Twitter@TimBoyerWrites پر ٹم کو فالو کریں۔
پوسٹ ٹائم: فروری-21-2022