ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት እንታይ እዮም?

ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ርብዒ-መኣዝን ሊትየም እዮም-ኣዮን ዋህዮታት ባትሪ ኣብ ኣሉሚንየም ወይ ሓጺናዊ መንበሪ ተዓሺጉ። ፍላት፣ ሳጹኖም-ከም ቅርጾም ኣብ ሞዱል ባትሪ ውጽኢታዊ ምድማር የኽእል፣ እዚ ድማ ካብቶም ኣብ ክቢ ሽፋን ዝተጠቕለሉ ኤሌክትሮድታት ዝጥቀሙ ሲሊንደራዊ ዋህዮታት ፍሉያት ይገብሮም።

ኣብ ውሽጢ ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት፡ ነቲ ኣኖድ፡ ካቶድን መፍለዪን ዝሓቖፈ ኤሌክትሮድ ሸት ወይ ብንጣር ተደራሪቡ ወይ ተጠቕሊሉ ጸፍጺፍካ ይቐርብ። እዚ ውቅር እዚ ኣፍረይቲ ምስ ሲሊንደራዊ ኣማራጺታት ብምንጽጻር ኣብ ነፍሲ ወከፍ ኣሃዱ ዝያዳ ጸዓት ዝዕቅቡ ዓበይቲ ውልቀ-ዋህዮታት ክፈጥሩ የኽእሎም። ሓደ ንጽል ፕሪዝማቲክ ዋህዮ ካብ 20 ክሳብ 100 ዝኾኑ ሲሊንደራዊ ዋህዮታት ዝመጣጠን ጸዓት ክሕዝ ይኽእል እዩ፣ እዚ ድማ ኣብ ባትሪ ፓክታት ዘድሊ ቁጽሪ ናይ ኤሌክትሪክ ምትእስሳር ብዓቢኡ ይንክዮ።

ህንፀት ፕሪዝማቲክ ሴል ክልተ ቀንዲ ኣገባባት ዝኽተል እዩ። ዝተደራረቡ ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ብቐጥታ ኣብ ልዕሊ ነንሕድሕዶም ዝተቐመጡ ኤሌክትሮድ ንጣብ ክህልዎም እንከሎ፡ ዝተጠቕለለ ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ድማ ቅድሚ ናብቲ ርብዒ-መኣዝን ሽፋን ምጽቃጥ ናብ ጸፍሒ ስፓይራል ቅርጺ ኤሌክትሮድታት ይቑስሉ። ነፍሲ ወከፍ ዲዛይን ኣብ መንጎ ብቕዓት ምፍራይን ባህርያት ኣፈፃፅማ ስራሕን ፍሉይ ንግዲ-ዝበዝሕ እዩ።

እቲ ኣሉሚንየም ወይ ብሓጺን ዝተሰርሐ ደጋዊ ትርኢት ኪኖ ቀሊል መከላኸሊ ብዙሕ ተግባራት የገልግል። መዋቕራዊ ጽንዓት ይህብ፣ ኣብ እዋን ቻርጅ ቻርጅ ንውሽጣዊ ጸቕጢ የመሓድር-ናይ ምፍናው ዑደት፣ ኣብ ምብታን ሙቐት ድማ ይሕግዝ። እቲ ርጉድና ሽፋን ብተለምዶ ንኣሉሚንየም ሸልስ ኣስታት 1.1 ሚ.ሜ ዝዕቅን ኮይኑ፡ እዚ ድማ ንመከላኸሊ ምስ ክብደት ኣብ ግምት ዘእተወ ሚዛን ይህቦ። እዚ ተሪር መኽዘኒ ንፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ካብቶም ተዓጻጻፊ ኣሉሚንየም ላሚነት መዐሸጊ ዝጥቀሙ ዋህዮታት ቦርሳታት ይፈልዮ።

ኤሌክትሮድ ምትእኽኻብ ትኽክለኛነት የድልዮ። ኣብ ዝተደራረቡ ቅርጽታት፡ ኩሎም ኣኖድ ሸት ብኤሌክትሪክ ይራኸቡ፡ ከምቲ ኩሉ ካቶድ ሸትታት፡ ቅድሚ ኣብቲ ሽፋን ምእታው። ዝተጠቕለለ ንፋስ ኤሌክትሮድ ንጣር ኣብ ጂግ ይነድፍ፣ ድሕሪኡ ነቲ ርብዒ-መኣዝን ፕሮፋይል ንምዕዋት ጸፍጺፉ። ኣብ መንጎ እዞም ኣገባባት ዝግበር ምርጫ ጽቕጥቕጥ ጸዓት፡ ኣፈጻጽማ ሙቐትን ውጽኢት ምፍራይን ይጸልዎ።

Prismatic Cells

እቲ ርብዒ-መኣዝን ጂኦሜትሪ ርኡይ ምምሕያሽ ብቕዓት ምዕሻግ የቕርብ። ኣብ ሞዱላት ባትሪ ክስርዑ ከለዉ፡ ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ነቲ ንሲሊንደራዊ ዋህዮታት ቅርጽታት ባህርያዊ ዝኾነ ናይ ኣየር ክፍተት የወግዱ። እዚ ናብ ዝለዓለ ቮሉሜትሪክ ጸዓት ጽቕጥቕጥ ይትርጎም-ብተለምዶ 600-700 WH/L ምስ 500-600 WH/L ንሲሊንደራዊ ዋህዮታት ክነጻጸር ከሎ።

ንኣተገባብራ ኤለክትሪካዊ ተሽከርከርቲ፡ እዚ ናይ ቦታ ምምሕያሽ ብፍላይ ዋጋ ከምዘለዎ ይረጋገጽ። እቲሊትየም ተሽከርካሪት ባትሪኣብ ዘመናዊ EVs ዝርከቡ ዕሹጋት ካብቲ ፕሪዝማዊ ዋህዮታት ኣብ ውሽጢ ዝተገደበ ስነ ህንጻታት ተሽከርከርቲ ንምኽዛን ጸዓት ናብ ዝለዓለ ደረጃ ንምብጻሕ ዘለዎም ዓቕሚ ይጥቀሙ። ኣፍረይቲ ዳርጋ ኣብ ነፍሲ ወከፍ ኪዩቢክ ሴንቲሜተር ዝጥቀሙ ናይ ባትሪ መኽዘናት ክነድፉ ይኽእሉ፣ እዚ ድማ መለክዒታት ፓክ ከይወሰኹ ብቐጥታ ደረጃ ተሽከርከርቲ የመሓይሹ።

ኣብ ቀረባ እዋን ዝተራእየ ምዕባለታት ነዚ ዶባት ዝያዳ ይደፍኦ። ኣብ 2028 ንንግዳዊ ምፍራይ መደብ ዝተገብረሉ ናይ GMን LG ጸዓት ፍታሕ ሊትየም ማንግኒዝ-ሃብታም ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት፡ ምስ ሊትየም ሓጺን ፎስፌት ዋህዮታት ብዝተነጻጸረ ወጻኢታት ክነጻጸር እንከሎ፡ 33% ዝለዓለ ጽቕጥቕጥ ጸዓት የርእዩ። እዚ ስርሒት እዚ ልዕሊ 400 ማይልስ ርሕቀት ዝጠልባ ኤለክትሪክ ዝሰርሓ ናይ ጽዕነት መካይን ዒላማ ብምግባር ወጻኢታት ባትሪ እናነከየ ይኸይድ።

ናይ ባትሪ ፓክ ምትእኽኻብ ውስብስብነት ምስ ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ብዓቢኡ ይንኪ። 100 ሲሊንደራዊ ዋህዮታት ዝጠልብ ፓክ ተመጣጣኒ ዓቕሚ ንምርካብ 5-10 ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ጥራይ ከድልዮም ይኽእል እዩ። ውሑዳት ዋህዮታት ማለት ውሑዳት ዌልድስ፣ ውሑድ ክኸውን ዝኽእል ናይ ውድቀት ነጥብታት፣ ከምኡ እውን ናይ ምፍራይ ግዜ ምጉዳል ማለት እዩ።

እቲ ናይ ኤሌክትሪክ ምትእስሳር ስነ ህንጻ ብመሰረቱ ይፈላለ እዩ። ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ኣብ ላዕለዋይ ገጽ ወይ ጫፋት ተርሚናል ትቦታት ይህልዎም፣ ቅኑዕ ምዕራባዊ ወይ ተኸታታሊ ምትእስሳር የኽእል። ዘመናዊ ሜላታት ምፍራይ ከም ናይ Ennovi ሓደ-ስጉምቲ መስርሕ ላሚነሽን፣ ትሑት-ቮልቴጅ ሰርኪዩት፣ ልዑል-ቮልቴጅ ኣሉሚንየም ዋሕዚ ኣከብቲ፣ ከምኡውን ተርሚናል ባስባር ኣብ ሓደ ስርሒት ኣወሃሂድካ። እዚ ምህዞ እዚ ተኣማንነት እናመሓየሸ ብዙሕ ስጉምትታት ምትእኽኻብ የወግድ።

እዚ ምትእኽኻብ እዚ ግን ተቓላዕነት ይፈጥር። ሲሊንደራዊ ዋህዮ ፓክስ ውልቀ-ዋህዮታት እንተፈሺሎም ብዝተቐነሰ ዓቕሚ ስራሕ ክቕጽሉ ዝኽእሉ እኳ እንተኾኑ፡ ሓደ ንጽል ፕሪዝማቲክ ዋህዮ ውድቀት ግን ንብምሉኡ ሞዱል ክጸልዎ ዝኽእል እዩ። ስርዓታት ምሕደራ ባትሪ ነዚ ሓደጋ ንምቅላል ንነፍሲ ወከፍ ዋህዮ ድልዱል መከላኸሊ ክህቡ ኣለዎም።

ምብታን ሙቐት ንፕራይዝማዊ ዋህዮታት ክልቲኡ ብልጫታትን ብድሆታትን የቕርብ። እቲ ዓበይቲን ጸፍሒን ገጻት ምስ መዝሓሊ ጽላት ወይ ስርዓተ ምሕደራ ሙቐት ቀጥታዊ ርክብ የመቻችኡ። ዲዛይነራት ብቐጥታ ናብ ገጽ ዋህዮ መዝሓሊ ባእታታት ከጣብቑ ይኽእሉ፣ ኣብ እዋን ቅልጡፍ ቻርጅ ወይ ልዑል-ፍሳስ ሓይሊ ድማ ስሉጥ ምውጻእ ሙቐት ከኽእሉ ይኽእሉ።

ገና እቲ ጽቕጥቕጥ ጸዓት ዘመሓይሽ ውሱን ምድማር ንሙቐት እውን የኩር። ብሓባር ዝተጸቕጡ ብዙሓት ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት መዝሓሊ ስርዓታት ትሕቲ እንተፈጺሞም ተርማል ግራድየንት ከማዕብሉ ይኽእሉ። ዋዒ ካብ ምብታን ዝፍጠረሉ ንላዕሊ ሙቐት ዝእከበሉ ውዑያት ነጥብታት ይፍጠሩ። ምዕቡል ምሕደራ ሙቐት ብፍላይ ኣብ ልዑል-ኣፈፃፅማ ስራሕቲ ወሳኒ ይኸውን።

ሲሊንደራዊ ዋህዮታት ብተፈጥሮኦም ኣብ መንጎ ኣሃዱታት ካብ ዘሎ ሃጓፋት ይጥቀሙ፣ እዚ ድማ ንፓሲቭ ምዝሓል ዋሕዚ ኣየር የፍቅድ። ፕሪዝማቲክ ቅርጽታት ምህንድስና ዘለዎ ናይ ምዝሓል ፍታሕ የድሊ-ፈሳሲ መዝሓሊ ሉፕስ፣ ምዕራፍ-ለውጢ ንብረት፣ ወይ ግራፊን-ዝተዓጻጸፈ ተርማል ፓድ። ገለ ኣፍረይቲ ሕጂ ምዕራፍ ይውሃሃዱ-ኣብ ውሽጢ ፕሪዝማዊ ፓኬጅ ንዋት ይቕይርዎ፣ ኣብ ቅልጡፍ ዑደት ቻርጅ ሙቐት ይምጥጡን ድሕሪኡ በብቑሩብ ይፈትሑን። ቀዳሞት ፕሮቶታይፕታት ኣብ 45 ዲግሪ ናይ ኣምቢየንት ሙቐት ርጉእ ስርሒት ይሕሉ ትሕቲ 5 ዲግሪ ውሽጣዊ ምውሳኽ ሙቐት ኣብ 0.5C ምፍሳስ ፍጥነት።

ምፍራይ ኣውቶማቲክ ንፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ድሕሪ ሲሊንደራዊ ምፍራይ ዋህዮታት ይድፋእ እዩ። ከም 18650ን 21700ን ዝኣመሰሉ ሲሊንደራዊ ቅርጽታት ካብ ዓሰርተታት ዓመታት ደረጃ ዝሓለወ ናይ ምፍራይ ሜላታት ይጥቀሙ፣ እዚ ድማ ልዑል-ድምጺ ድምጺ ብዘይምቁራጽ ጽሬት የኽእል። ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ዩኒቨርሳል ፎርማት ደረጃታት ይጎድሎም-ኣብ ጀርመናዊ ናይ መኪና መተግበሪታት ልሙድ ዝኾነ VDA PHEV2 ስፔሲፊኬሽን ከይሓወሰ።

እዚ ዘይምህላው ደረጃ ምውሳን ማለት መብዛሕትኦም ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ብፍቓዶም-ንፍሉይ መተግበሪታት ዝተነድፉ እዮም። ኣፍረይቲ ንጠለባት ዓማዊል ንምምላእ ፍሉይ መለክዒታት፣ ዓቕምን ተርሚናል ውቅርን ይፈጥሩ። እዚ ተዓጻጻፍነት ንዝበለጸ ውህደት ዘኽእል እኳ እንተኾነ፡ ወጻኢታት የልዕልን ዝተሓተ ብዝሒ ትእዛዝ ይውስኽን። ፈተነን ምስክር ወረቐትን ንነፍሲ ወከፍ ዲዛይን ፍልልይ ብውልቂ ክዛዘም ኣለዎ።

እቲ ንኤሌክትሮድ ምድማር ወይ ምጥቕላል ዘድሊ ትኽክለኛነት ናይ ምፍራይ ውስብስብነት ይውስኽ። ንጣር ውሽጣዊ ሓጸርቲ ሰርኪዩት ንምክልኻል ብግቡእ ክስለፉ ኣለዎም። ምቁጽጻር ጽሬት ምስቲ ብሱልን ኣዝዩ ኣውቶማቲክ ዝኾነ መስርሕ ንሲሊንደራዊ ዋህዮታት ክነጻጸር እንከሎ ዝያዳ ጠለብ ይረክብ። እዞም ረቛሒታት እዚኣቶም፡ ቁጠባታት ስኬል በብቑሩብ ነቲ ክፍተት እናወሰኸ ምስ ከደ፡ መጠን ምፍራይ እናወሰኸ ምስ ከደ፡ ንዋጋታት ኣመሪካ ዝለዓለ ኣበርክቶ ይገብሩ።

ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ኣብ ዕድሚኦም ምቹእ ብቕዓት ንምዕቃብ ናይ ደገ ምጽቃጥ የድልዮም። ዋህዮታት ከም ዝመሓሉ፡ ሊትየም ኣዮናት ናብቲ ግራፋይት ኣኖድ ይግዕዙ፡ እዚ ድማ ርጉድ ዝበለ ምስፍሕፋሕ የስዕብ። ሲሊኮን-ዝተዓጻጸፉ ኣኖድስ ነዚ ሕበጥ ብዓቢኡ የዕብዮ። ምስቶም ኤሌክትሮድ ነፈርቲ ንቕድሚት ዝቐጥን ጸቕጢ እንተዘይህሉ፡ ንጣር ንጣር ክፈርስ ይኽእል፡ ንጡፍ ናይ ስራሕ ቦታን ናይ ምዝባዕ ዓቕምን ከጉድል ይኽእል።

ልሙዳት ናይ ባትሪ ሞዱላት ንመደበኛ PhEV2 ፎርማት ዋህዮታት ኣብ ከባቢ 3kn ናብ መወዳእታ ጽላት ናይ መጀመርታ ሓይልታት ይውዕሉ። እዚ ጸቕጢ እዚ ኣብ ምሉእ ቻርጅ ንጣር ኤሌክትሮድ ኣብ ርክብ ይሕዝ-ብቕዓት ብሽክለታ ይፍንው፣ መካኒካዊ ድኻምን ስንብራትን ይከላኸል። ሞዱል ዲዛይናት ንኽልቲኡ ናይ መጀመርታ ናይ ምጽቃጥ ጠለባትን ኣብ መወዳእታ ዕድመ ንዝውስኽ ጸቕጥን ክሕተቱ ኣለዎም።

እቶም ንቑጽ ኩርናዓት ናይ ርብዒ-መኣዝን ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት መዋቕራዊ ድኹም ነጥብታት ይውክሉ። እዞም ከባቢታት እዚኦም ካብ ምንቅጥቃጥን ፅልዋታትን መካኒካዊ ፀቕጢ የዋህልሉ። መከላኸሊ መኽዘናት ንዋህዮታት ብእኹል መንገዲ ክከላኸሉ ኣለዎም፣ ብፍላይ ኣብቲ ጽንዓት ኣብ ልዕሊ ጽንፈኛታት ሙቐትን ኩነታት ጽርግያን ኣገዳሲ ኮይኑ ኣብ ዝረኽበሉ ናይ መኪና መተግበሪታት ኣገዳሲ እዩ። እቲ ተሪር ሽፋን ገለ መከላኸሊ ይህብ፡ ብሓፈሻ ግን ካብቲ ናይ ሲሊንደራዊ ዋህዮታት መካኒካዊ ሓይሊ ዝወሓደ ድልዱል እዩ።

Prismatic Cells

ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ዝተፈላለዩ ሊትየም ይሕዙ-ኣዮን ኬሚስትሪታት ነፍሲ ወከፎም ምስ ዝተፈላለየ ኣጠቓቕማ ዝምጥኑ እዮም። ሊትየም ሓጺን ፎስፌት ኬሚስትሪ ብፍላይ ምስቲ ፕሪዝማዊ ቅርጺ ጽቡቕ ጌሩ ይጽምበር። LFP ባትሪታት ብብዝሒ ይጥቀማ፣ ዋጋ-ውጽኢታዊ ንዋት-ክቡር ኮባልትን ኒኬልን ምውጻእ-ካብ 3,000 ዑደታት ንላዕሊ ብሉጽ ምርግጋእ ሙቐትን ነዊሕ ዑደት ዕድመን እናሃበ።

ኒኬል ማንግኒዝ ኮባልትን ኒኬል ኮባልት ኣሉሚንየም ኬሚስትሪታት እውን ኣብ ፕሪዝማቲክ ቅርጽታት ይረኣዩ፣ እዚ ድማ ዝለዓለ ጽቕጥቕጥ ጸዓት ዝጠልብ መተግበሪታት ዒላማ ይገብር። እቲ ናይ ቅርጺ ተዓጻጻፍነት፡ ኣፍረይቲ ንፍሉይ ናይ ኣፈጻጽማ ጠለባት ምርጫ ኬሚስትሪ ንኽመሓየሹ ዘኽእሎም ምሉእ ስነ ህንጻ ባትሪ ዳግማይ ከይነደፈ የኽእሎ።

ኤለክትሪካዊ ተሽከርከርቲ ነቲ ዓብላሊ መተግበሪ ይውክላ፣ ብፍላይ ኣብቲ ኣፍረይቲ ንLFP ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ቀዳምነት ዝህባሉ ዕዳጋታት ኤስያ። እዞም ባትሪታት ሓይሊ ደረጃ-ኣብ ቻይና ዝተሰርሑ ሞዴላት ቴስላ፣ ኣብ መንጎ ካልኦት ብዙሓት ተሽከርከርቲ። ናይቲ ቅርጺ ናይ ቦታ ብቕዓትን ናይ ወጻኢታት ብልጫታትን ምስ EV ቁጠባ ዝሰማማዕ እዩ። ንናይ ሽቦ ስርዓታት መኽዘን ጸዓት-መጠን መተግበሪታትን ተሓዳሲ ጸዓት ውህደትን ብተመሳሳሊ ንፕሪዝማዊ ዋህዮታት ንጽምናቶም፣ ነዊሕ ዑደት ዕድመን ትሑት ሓደጋ ባርዕን ምስ ሲሊንደራዊ ኣማራጺታት ብምንጽጻር ይፈትዉ።

ተጠቃሚ ኤሌክትሮኒክስ ኣብ ከም ስማርትፎን፡ ጣብላታትን ላፕቶፓትን ዝኣመሰሉ መሳርሒታት ንኣሽቱ ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ይጥቀሙ፡ ቀጢን ፕሮፋይላት ኣድላዪ ኮይኑ ዘረጋግጸሉ እዩ። መሳርሒታት ሕክምና፡ ቴሌኮሙኒኬሽን ስርዓታት ምትሕብባርን ገመድ ኣልቦ መሳርሒታት ሓይሊ ኤሌክትሪክን ንረብሓታት ናይቲ ቅርጺ ዝጥቀሙ ተወሳኺ ዕዳጋታት ይውክሉ።

ዓይነታት ዋህዮታት ባትሪ ኣብ ዝግምግሙሉ እዋን፡ ሓያሎ ብቑጽሪ ዝግለጹ መለክዒታት ንባህርያት ኣፈጻጽማ ይገልጹ። ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ብተለምዶ ካብ 20Ah ክሳብ ልዕሊ 300Ah ኣብ ነፍሲ ወከፍ ዋህዮ ዝበጽሕ ዓቕሚ የቕርቡ። ሲሊንደራዊ ዋህዮታት ንከም 21700 ዝኣመሰሉ ልሙዳት ቅርጽታት ኣብ ከባቢ 5-6Ah max out ይገብሩ፣ ዋላ እኳ ናይ ቴስላ 4680 ዋህዮ ብግምት 25Ah እንተበጽሐ።

ጽቕጥቕጥ ሓይሊ ንግዲ ይቐርብ-። ሲሊንደራዊ ዋህዮታት ክሳብ 1,500 w/kg ዝበጽሕ ይበጽሑ፣ እዚ ድማ ካብ ዝያዳ ምትእስሳር ኣብ amp-ሰዓት ተጠቃሚ ይኾኑ። ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ብተለምዶ 1,000-}1,200 w/kg ይበጽሑ፣ እዚ ድማ ኣብ ልዕሊ ቅጽበታዊ ኣወሃህባ ሓይሊ ንጸዓት መኽዘን ቀዳምነት ይህብዎ። እዚ ንሲሊንደራዊ ዋህዮታት ንልዑል ብቕዓት ዘለዎም ኣፕሊኬሽናት ዝምረጹ ይገብሮም ቅልጡፍ ጸዓት ምፍናው ዘድልዮም ክኾኑ እንከለዉ፡ ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ድማ ኣብ ዝጠልቡ መተግበሪታት ንዘላቒ ውጽኢት ሓይሊ ኣብ ዝጠልቡ ይግለጹ።

ግራቪሜትሪክ ጸዓት ጽቕጥቕጥ ንዋህዮታት ሲሊንደራዊ ዋህዮታት ኣብ ከባቢ 260 wh/kg ኣንጻር 200 wh/kg ንፕሪዝማዊ ቅርጽታት ዝምችእ እዩ። እቲ ፍልልይ ካብ ናይ ሽፋን ንብረት ጠለባት ዝውሰን እዩ-ቀንዲ ዋህዮታት ምስ ሲሊንደራዊ ጂኦሜትሪ ክነጻጸር እንከሎ ንዝተቐነሰ መካኒካዊ ምርግጋእ ንምኽሓስ ዝረገፈ መንደቕ የድልዮም። ይኹን እምበር፡ ጽቕጥቕጥ ቮሉሜትሪክ ነዚ ብልጫ’ዚ ንድሕሪት ይመልሶ፣ ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ድማ ቦታ ብዝያዳ ብብቕዓት ይጥቀሙ።

ናይ ዑደት ዕድመ ስፓንስ ካብ ቅርጺ ዋህዮ ጥራይ ዘይኮነስ ኣብ ኬሚስትሪን ኩነታት ስራሕን ዝተመርኮሰ ይፈላለ እዩ። ክልቲኦም ዓይነታት ብግቡእ ምሕደራ ብዝግባእ ምሕደራ 2000 ዑደት ክሓልፉ ይኽእሉ እዮም። ፕሪዝማቲክ LFP ዋህዮታት ኣብ ዝተመቻቸወ መተግበሪታት ካብ 5,000 ዑደታት ብስሩዕ ይበልጹ። እቲ ቁልፊ ፍልልይ ኣብቲ ናይ ደገ ረቛሒታት-ምሕደራ ሙቐት፣ ቻርጅ ፍጥነት፣ ዕምቆት ናይ ምፍሳስ -ንውሓት ዕድመ ከም ዝህልዎ ኣብ ከመይ ዝበለ እዩ።

ማኑፋክቸሪንግ ኢኮኖሚክስ ኣብ ምምራጽ ቅርጺ ዋህዮታት ብትሪ ይጸልዎ። ሲሊንደራዊ ዋህዮታት ካብ ብሱል ትሕተ ቅርጺ ምፍራይን ደረጃ ምውሳንን ይጥቀሙ፣ ውጽኢቱ ድማ ኣብ ስኬል ምስ ዝፍረዩ ንነፍሲ ወከፍ{1}}ኪሎዋት-ናይ ሰዓት ወጻኢታት ይንኪ። እቲ ኣውቶማቲክ መስርሕ ምጥዋይን ዓሰርተታት ዓመታት ምጽራይን ቅልጡፍን ቅኑዕን ውጽኢት የኽእል።

ፕሪዝማቲክ ዋህዮ ምፍራይ ወጻኢታት ብሰንኪ ናይ ምምዕርራይ ጠለባትን ዝወሓደ ኣውቶማቲክን ዝለዓለ ኮይኑ ይቕጽል። ይኹን እምበር ስርዓት-ደረጃ ቁጠባ ንፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ክድግፍ ይኽእል እዩ። ኣብ ነፍሲ ወከፍ ዕሹግ ውሑድ ዋህዮታት ጉልበት ምትእኽኻብ ይቕንሱ፣ ስርዓታት ምሕደራ ባትሪ የቃልሉን ቁጽሪ ዌልድ ይንክዩን። ንዓበይቲ-ፎርማት ኣፕሊኬሽናት ከም ኤሌክትሪክ ናይ ጽዕነት መካይን ወይ ሽቦ መኽዘን፡ እዚ ዕቋር ዝለዓለ ወጻኢታት ዋህዮታት ክመጣጠን ይኽእል።

ጥረ ነገራት ወጻኢታት ንኽልቲኡ ቅርጽታት ማዕረ ይጸልዎ፣ ዋላ እኳ ናይ ኬሚስትሪ ምርጫታት ካብ ቅርጺ ዋህዮ ንላዕሊ ኣገዳሲ እንተኾነ። ኣብ ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ናብ LFP ኬሚስትሪ ዝግበር ምዝንባል፡ ኣብ ክንዲ ውሑድ ኮባልትን ኒኬልን፡ ንብዝሒ ማንግኒዝን ሓጺንን ዝጥቀም ኮይኑ፡ ምስ ኒኬል ዝሃብተመ ኬሚስትሪታት ክነጻጸር እንከሎ፡ ንዋጋታት ንብረት ብ20{2}}}40% ክቕንስ ዝኽእል እዩ።

ናይ ፈተነን ምስክር ወረቐትን ወፃኢታት ንዲዛይን ደረጃ ምውሳን ኣብ ዝጎደሎም እዋን ኣብ ልዕሊ ፕሪዝማቲክ ዋህዮ ወፃኢታት ይውስኽ። ነፍሲ ወከፍ ፍሉይ ቅርጺ ፍሉይ ምጽዳቕ የድልዮ፣ ግዜ-ናብ-ወጻኢታት ዕዳጋን ልምዓትን ይውስኽ። ናብ ዝዓበየ ደረጃ ምውሳን ዝግበር ጻዕርታት ኢንዱስትሪ ነዚ ክፍተት ከጽብቦ ይኽእል እዩ፣ ዋላ እኳ ዳይናሚክስ ዕዳጋ ኣብዚ እዋን’ዚ ንኣፕሊኬሽን ይድግፍ-ፍሉይ ምምሕያሽ ኣብ ልዕሊ ኣድማሳዊ ቅርጽታት።

ድሕነት ባትሪ ንብዙሕ ናይ ውድቀት ሞድታት የጠቓልል-ተርማል ሩናዌይ፣ ውሽጣዊ ሓፂር ሰርኪዩት፣ ምፍሳስ ኤሌክትሮላይት፣ ከምኡውን መካኒካዊ ጉድኣት። ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ንገለ ሓደጋታት ገለ ሓደጋታት ይፈትሑ። እቲ ተሪር ብረት ሽፋን ምስ ፖውች ዋህዮታት ክነጻጸር እንከሎ ኣንጻር ናይ ደገ ምብንጫር ዝሓሸ መከላኸሊ ይህብ፣ ዋላ እኳ ካብ ሲሊንደራዊ ዲዛይናት ዝወሓደ መካኒካዊ ሓይሊ እንተሃበ።

እቲ ዝዓበየ ዓቕሚ ኣብ ሓደ ዋህዮ ኣብ ሓደ ኣሃዱ ዝያዳ ጸዓት የድህብ። ኣብ ሓደ ፕሪዝማዊ ዋህዮ ውድቀት ካብ ውድቀት ዋህዮታት ሲሊንደራዊ ዋህዮ ንላዕሊ ጸዓት ክለቅቕ ዝኽእል እዩ። ይኹን እምበር፡ ኣብ ሓደ ፓክ ዝርከቡ ጠቕላላ ዋህዮታት ውሑዳት፡ ቁጽሪ ናይቶም ክህልዉ ዝኽእሉ ነጥብታት ይንክዩ። እዚ ንግዲ-ናይ ነፍሲ ወከፍ ዋህዮ ቮልቴጅ፣ ሙቐትን ኩነታትን ንምክትታል ጥንቁቕ ዲዛይን ስርዓት ምሕደራ ባትሪ የድልዮ።

LFP ኬሚስትሪ ኣብ ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ባህርያዊ ናይ ድሕነት ብልጫታት የቕርብ። ሊትየም ሓጺን ፎስፌት ምስ ኒኬል-ኮባልት ኬሚስትሪታት ክነጻጸር እንከሎ ዝበለጸ ምርግጋእ ሙቐት ዘርኢ ኮይኑ፡ ዋላ ኣብ ትሕቲ ኩነታት ግህሰት ትሑት ሓደጋ ተርማል ሃዲምካ ትሑት እዩ። እቲ ንብረት ኣብ እዋን ምብስባስ ተርማል ኦክስጅን ስለዘይለቅቕ ንሓደጋ ባርዕ ይንኪ። እዚ ባህርይ እዚ ንLFP prismatic cells ብፍላይ ንSawestary Storage Applications ሰሓቢ ይገብሮ።

ኣፍረይቲ ንብዙሓት ናይ ድሕነት ባህርያት የዋሃህዱ-ናይ ጸቕጢ ረድኤት መውጽኢታት፣ ናይ ዋሕዚ ምቁራጽ መሳርሒታት፣ ተርማል ፊዩዛትን ሃልሃልታ-መፍለዪ መፍለዪታትን የዋሃህዱ። እቲ ስርዓት ምሕደራ ባትሪ ቀዳማይ መስመር ምክልኻል ይህብ፣ ልዕሊ ዓቐን ክፍሊት ይከላኸል፣ ልዕሊ{3}}ዝንከልን ንውድቀት ካስካዲንግ ከበግስ ዝኽእል ልዕሊ ዓቐን ምቅላዕ ሙቐትን ይህብ።

ዓለምለኻዊ ፕሪዝማቲክ ሴል ዕዳጋ ድልዱል ናይ ዕብየት ትራጀክቶሪታት የርኢ። ኣብ 2024 ካብ 7.5 ቢልዮን ክሳብ 12.5 ቢልዮን ዶላር ዝግመት ናይ ዕዳጋ ዋጋታት፡ ትንበያታት ኣብ 2033 35.2 ቢልዮን ዶላር በጺሑ።እዚ ድማ ኣብ መንጎ 9.5%ን 15%ን ንዝተሓላለኸ ዓመታዊ ዕቤት ዝውክል ኮይኑ፡ ብቐንዱ ብኤሌክትሪክ ዝቕበልን ናይ ተሓዳሲ ጸዓት ምስፍሕፋሕን ዝድረኽ እዩ።

ኤስያ-ፓሲፊክ ንፍርያት ይዕብለል፣ እዚ ድማ ኣስታት 45-70% ካብ ዓለማዊ ውጽኢት ይሕዝ። ቻይና ናይ ምፍራይ ዓቕሚ ትመርሕ፡ ምስ CATL, BYD, ከምኡ’ውን LG Chem ዝኣመሰሉ ዓበይቲ ተጻወትቲ ብዓቢ ደረጃ ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ዘፍሪ ጊጋፋክቶሪታት ትመርሕ ኣላ። ኣብ ኖርወይ ዝርከብ ናይ ኖርዝቮልት ናይ ኤውሮጳ መሳለጥያ ኣብ 2024 60 GWH ዓመታዊ ዓቕሚ ዒላማ ዝገበረ ኮይኑ፡ ካብ ኤስያ ወጻኢ ዝዓበየ ፋብሪካ ባትሪ ሊትየም-ኣዮን ዝውክል እዩ።

ቴክኖሎጂካዊ ምህዞታት እናተቀላጠፈ ይኸይድ ኣሎ። Solid-መንግስታዊ ምዕባለ ባትሪ ዝለዓለ ጽቕጥቕጥ ጸዓትን ምምሕያሽ ድሕነትን ቃል ከም ዝኣቱ፡ ጽቡቕ ኤሌክትሮላይት ንምትእንጋድ ቅድመ-ቅርጺታት ጽቡቕ-ኣቀማምጣ ይግበር። ኣብ ሲሊኮን ኣኖድስ፣ ግራፊን ተርማል ማኔጅመንት ማተርያላት፣ ከምኡውን ምዕቡል ካቶድ ኬሚስትሪታት ዝግበር መጽናዕቲ ንፕሪዝማቲክ ሴል ዲዛይናት ክጠቅም እዩ።

እቲ ናይ መኪና ኢንዱስትሪ ናይ ባትሪ ፍኖተ-ካርታ ንፕሪዝማዊ ዋህዮታት ዘካተተ እናወሰኸ ይኸይድ ኣሎ። ቮልክስዋገን ኣብ 2025 ኣብ 80% ናይ EVs ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ክጥቀም መደብ ኣለዎ፣ ሰለስተ ናይ ኬሚስትሪ ፍልልያት-LFP, Manganese-መሰረት, ከምኡ’ውን ኒኬል-Rike-ኣብ መላእ ክፍልታት ተሽከርከርቲ ንምብስባስ ኒኬል-Rike-ኣብ መላእ ክፍልታት ተሽከርከርቲ ንምብጻሕ። እዚ ናይ ምብዛሕ ስትራተጂ ኣፍረይቲ ብዘይ ጅምላ ፎርማት ለውጢ ንዘለዎም ስፔሲፊኬሽን ባትሪ ምስ ፍሉይ ናይ ተሽከርከርቲ ጠለባት ክሰማምዑ የኽእሎም።

እቲ ፕሪዝማቲክ ኣንጻር ሲሊንደራዊ ክትዕ ኣድማሳዊ መልሲ ዝጎደሎ እዩ። ነፍሲ ወከፍ ቅርጺ ኣብ ፍሉይ ጽሑፋት ይበልጽ። ሲሊንደራዊ ዋህዮታት ልዑል ውጽኢት ሓይሊ፡ ብሉጽ ምሕደራ ሙቐት፡ ከምኡ’ውን መካኒካዊ ድልዱልነት ዘድልዮም ኣፕሊኬሽናት ይሰማምዑ። ናይ ሓይሊ መሳርሒታት፣ E-ብሽክለታ፣ ከምኡውን ልዑል-ተግባራት ንረብሓአን ዝጥቀማ ተሽከርከርቲ። ደረጃ ምውሳን ቅልጡፍ ዲዛይን ምድግጋምን ምንጪ ኣካላትን የኽእል።

ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ኣብቲ ቦታ ብቕዓት፣ ልዑል ዓቕሚ ኣብ ነፍሲ ወከፍ ዋህዮ፣ ከምኡ እውን ምጉዳል ቁፅሪ ምትእስሳር ዋጋ ዝዝውር ቦታ ምቹኣት ይኾኑ። Large-Format EVs, Grid Storage Systems, ከምኡ’ውን ቴሌኮሙኒኬሽን backup power ካብዞም ባህርያት እዚኦም ይጥቀሙ። ንፍሉይ መተግበሪታት መለክዒታት ናይ ምምዕርራይ ዓቕሚ ምስ ስርዓት ስነ ህንጻ ጽኑዕ ውህደት የኽእል።

ዲዛይነራት ባትሪ ፓክ፡ ኣብ ክፍሊ ተሽከርካሪት ተመርኲሶም ቅርጺ ዋህዮታት ብምምራጽ፡ ኣብ ክፍሊ ተሽከርካሪት ዝተመርኮሰ ቅርጺ ዋህዮታት ይመርጹ። ኣፈጻጽማ-ተኮር ተሽከርከርቲ ንዝለዓለ ጽቕጥቕጥ ሓይሊ ሲሊንደራዊ ዋህዮታት ክጥቀማ ይኽእላ እየን። ጅምላ-ዕዳጋ ኤለክትሪክ ተሽከርከርቲ ዒላማ ደረጃን ወጻኢታት ብቕዓትን ንፕሪዝማዊ ዋህዮታት ይፈትዉ። ናይ ጽዕነት መካይንን ንግዳዊ ተሽከርከርትን ኣብ ጽኑዕ ጥራዛት ዝለዓለ ጸዓት ምኽዛን ዝጠልባ ፕሪዝማቲክ ቅርጽታት ይመርጹ።

ዕዳጋ ዳይናሚክስ ካብ ፎርማት ዓብላልነት ዘይኮነስ ቀጻሊ ሓባራዊ ምንባር ይእምት። ምምሕያሽ ማኑፋክቸሪንግ፣ ምዕባለታት ኬሚስትሪን ምጉዳል ወፃኢን ንኽልቲኦም ዓይነታት ጎኒ ጎኒ ጎኒ ክቕፅል እዩ። እቲ ምቹእ ምርጫ ኣብ መተግበሪ ይምርኮስ-ፍሉይ ቀዳምነታት -ጽቕጥቕጥ ጸዓት፡ ጽቕጥቕጥ ሓይሊ፡ ወጻኢታት፡ ዕድመ፡ ድሕነት፡ ድሕነትን ቅርጺ ረቛሒ ደረታትን ይምርኮስ።

Prismatic Cells

ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ብተለምዶ ከከም ኬሚስትሪን ኩነታት ስራሕን ካብ 2000 ክሳብ 7000 ዑደት ቻርጅ ይጸንሑ። LFP prismatic ዋህዮታት መብዛሕትኡ ግዜ ካብ 5,000 ዑደት ይበዝሑ ምስ ግቡእ ተርማል ምሕደራን ትሕቲ 20% ኩነታት ቻርጅ ዓሚቝ ምፍሳስ የወግዱን። ዑደት ህይወት ኣብ መብዛሕትኡ ኣፕሊኬሽናት ካብ 5-10 ዓመት ይትርጎም።

ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ብዝምጥን ስርዓተ ምሕደራ ሙቐት ቅልጡፍ ቻርጅ ይድግፉ። ብዙሓት ዲዛይናት ካብ 1C ክሳብ 2C ቻርጅ ደረጃታት የአንግዱ፣ ማለት ኣብ 30-}60 ደቓይቕ ምሉእ ቻርጅ ይግበር። ፈሳሲ መዝሓሊ ወይ ምዕራፍ ዝቕይር ንብረት ብምጥቃም ምዕቡል ስርዓታት ምዝሓል ኣብ እዋን ቅልጡፍ ምምላእ፣ ምሕላው ጥዕናን ድሕንነትን ዋህዮታት ካብ መጠን ንላዕሊ ሙቐት ይኽልክል።

per-ዋጋታት ዋህዮ ንፕሪዝማዊ ኣሃዱታት ብተለምዶ ብሰንኪ ምምዕርራይን ትሑት ኣውቶማቲክን ካብ ሲሊንደራዊ ዋህዮታት ይበልጹ። ይኹን እምበር ስርዓት-ደረጃ ወፃኢታት ብዝተቐነሰ ጉልበት ምትእኽኻብን ውሑድ ባእታታትን ንፕሪዝማዊ ዲዛይናት ክድግፍ ይኽእል እዩ። ጠቕላላ ወጻኢታት ዋንነት ኣብ መተግበሪ ይምርኮስ-ፍሉይ ረቛሒታት ሓዊሱ መጠን ምፍራይ፣ ውህደት ውህደትን ዝድለ ዓቕሚን ሓዊሱ።

ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ምሉእ ብምሉእ ዳግማይ ክጥቀሙሉ ዝኽእሉ እዮም። እቲ ናይ ኣሉሚንየም ወይ ሓፂን መሸፈኒ ካብ ንጡፋት ንብረታት ነፃ ኮይኑ ክፈላለን ክስራሕን ይኽእል። ሊትየም፡ ኮባልት፡ ኒኬልን ማንግኒዝን ኣብ ሓደስቲ ባትሪታት ክምለሱን ዳግማይ ኣብ ጥቕሚ ክውዕሉን ይኽእሉ። ዳግመ-ምጥቃም ትሕተ ቅርጺ ካብ ኤለክትሪክ ተሽከርከርትን ኣብ መወዳእታ ዕድመ ዝበጽሕ ስርዓታት መኽዘን ጸዓትን ዝዓቢ ዘሎ መጠን ባትሪ ንምሕላው እናሰፍሐ ይኸይድ ኣሎ።