Элуловларга қандай батарея турлари ўрнатилган ?
Электруловларга батареяларнинг оммабоп икки хил тури ўрнатилади:
- Li-ION — Учталик литий ион (тернар литий,кобальт-никель-марганец)
- LiFePO4 — Литий Темир фосфат (литий ферро фосфат)
Иккала турдаги батареяларда “қувватлаш хотираси эффекти” йўқ, яъни батарея қувватини тўлиқ тугашини кутмасдан қўшимча қувватлаш мумкин.
Иккала турдаги батареяларни ҳам ёмон ёки яхши деб бўлмайди. Тажрибада иккаласи ҳам самара жиҳатдан афзалликка ва ишлатилиш йўналишига қараб турлича аҳамиятга эга. Уларнинг асосий фарқи энергия қабул қилишида, яъни бир хил ҳажм ва оғирликдаги батареяда энергия сақлаши турлича. Масалан, LiFePO4 да 2,5–3,3 Вольт, бўлса LI-ION — 3,6–4,2 Вольтгача. Уларнинг умумий афзаллиги ва камчилиги қуйидагича:
Учталик литий ион батарея тизими:
— афзаллиги; юқори қаватли энергия сақлаши, қуйи ҳароратга бардошлилик, ҳажм кичиклиги, батареядаги энергия сарфининг бир маромда камайиши.
— камчилиги; хизмат қилиш муддати темир фосфатга нисбатан кисқароқлиги, юқори ҳароратли шартларда хизмат қилиши муддатининг қисқалиги. Темирфосфат муддати 15 йил литий ион эса 10-12 йил.
Литюм темир фосфат батарея тизими:
— афзаллиги; узоқ муддат хизмат қилиши, қувватланиш-қувватланиш даврининг кўплиги.
— камчилиги; ҳажми катталиги ва учталик нисбатан оғирроқлиги, батареядаги энергия сарфининг бир маромда камаймаслиги ва қуйи ҳароратда бироз бардошсизлиги.
Учталик ион батарея ва темир фосфат батарея фойдаланиш йўналишлари солиштирилганда, темир фосфат кўпроқ қуёш ва шамол орқали олинадиган муқобил энергия таъминоти соҳасида фойдаланишга кўпроқ самарали. Чунки, унда кобальт каби қиммат материал қўлланилмайди ва аккумляторнинг ҳажми, яъни батарея ўрнатиладиган майдон кенглиги сабабли муаммо туғдирмайди.
- Li-ION — Учталик литий ион (тернар литий) бу турдаги батареялар таркиби уч хил турдаги элементдан ташкил топган бўлади. Ушбу элеметлар таркибига Литий-кобальт-никель-марганец оксиди каби элементлардан киради. Бу турдаги батареяларда катод(минус) вазифасини– марганец, кобальт ва никел қоришмалари бажаради.
Li-ION батареяларнинг афзаллик томони уларга ҳажми ва оғирлиги кичкина бўлса-да, кўпроқ энергия жойлаштириш мумкин бўлса, яна бир устунлиги элуловдан фойдаланмаганда батарея заҳирасидаги энергияни йўқотиши жуда ҳам паст ойига тахминан 1 фоиздан – 6 фоизгача.
Оғирлиги ва ҳажми иккита бир хил бўлган Li-ION ва LiFePO4 батареялари солиштирганда Li-ION батареясига кўпроқ энергия жойланади. Бу эса элулов оғирлигини камайтиради ва унда камроқ жой эгаллайди.
Ушбу турдаги батареядан Тесла компанияси ва Хитойнинг Hongqi, JAC, Marvel, Chery, Wolkswagen, BMW, Honda, Toyota, BAIC каби брендлар остида элулов ишлаб чиқарувчи бир нечта компаниялари кенг фойдаланади. Мазкур турдаги батареядан фойдаланувчи компаниялар тахминан 80 фоизни ташкил этади.
- LiFePO4 (литюм темир фосфат) бу турдаги батареялар учун катод сифатида литюм темир ишлатилади. Мазкур тур батареялари фойдаланиш жараёнида, юқори ҳароратга, чидамлилик хавфсиз ва барқарорлик каби афзалликларини ифода этган.
Темир фосфат батареяларида ёнғинхавфсизлиги юқорилиги ва қувватлаш даври узоқлиги билан алоҳида ажралиб туради.
Ушбу турдаги батареялардан Хитойнинг BYD компанияси кенг фойдаланади.
Қуйидаги жадвалда LI-ION ва LiFePo4 батарея турларини асосий кўрсаткичларини солиштирмаси акс этган.
| т/р | Баҳолаш кўрсаткичлари | LI-ION | LiFePo4 |
| Номинал кучланиш | 3,6-3,7 В | 3-3,3 В | |
| Ишлаш кучланиш чегараси | 2,8-4,2 В | 3-3,3 В | |
| Ҳароратларда ишлаш чегараси | -20 дан +600 Сгача, лекин +15 дан 300 С гача афзалроқ | -30 дан +500 Сгача, | |
| Хизмат қилиш даври (циклда) | 1000 -2000 | 2000 — 3000 | |
| Совуқ ҳароратда энергия чиқишининг пасайиши | Сезиларли | Сезилмайди | |
| Қувват вақти | ~8 соат | ~ 6 соат | |
| Энергия ҳажми | Юқори | Қуйи | |
| Ёнғин хавфсизлиги | Қуйи | Юқори | |
| Нархи | Арзон | Қиммат | |
| Батарея қуввати тугамасдан қувватлаш имконияти (хотира эффекти) | Бор | Бор | |
| Ток ўйнашига бардошлилик | Камроқ | Кўпроқ | |
| 36В, 12Аслик батареянинг сифат кўрсаткичи | Оғирлиги – 3 кг, Ток камайиши – 12 Агача Ток бериши — 432 Вт, пик бериш- 864 Вт | Оғирлиги – 5,5 кг, Ток камайиши – 35 Агача Ток бериши — 1260 Вт, пик бериш- 2160 Вт | |
| Ўлчов турлари | 18650 маркали цилиндр банка кўринишда | Пластинка, блок, призма, пакет каби турли кўринишда |
Юқоридаги жадвалда акс этган ҳар иккала батареянинг камчиликлари қўшимча техник жиҳозлар билан бартараф этилади, яъни батареялар элуловларга ўрнатилганда камчиликларни назорат қилувчи тизимлар ўрнатилади.
Бу қўшимча жиҳозлар сирасига Protection Circuit Module (PCM) ва Battery Management System (BMS) тизими киради. Ушбу тизимлар орқали батареялардаги қизиб кетиш, ортиқча энергиядан ҳимоялаш, қувватланиш-қувватсизланиш жараёни тартибга солинади. Шунингдек, батареяларни фойдаланиш жараёнида уларни қизиши ва совушини олдини олиш мақсадида, батарея ораларидан совутиш ва иситиш тизимлари ҳам ўрнатилган бўлади. Бундай тизимлар ўрнатилганлиги ҳақидаги маълумот машиналар характеристикасида кўрсатилади ва бундай тизимлар асосан баҳоси қимматроқ машиналарда мавжуд.
Батареялар хизмат қилиш даври қанча?
Ишлаб чиқарувчилар томонидан иккала турдаги батареялар учун ҳам ишлаш даврини камида 8 йилгача кафолат берилади. Лекин бу факт ҳали тажрибада аниқ тасдиғини топмади. Чунки, батареянинг хизмат қилиши уни эксплуатация қилиш билан боғлиқ. Батареяларни қувватлаш ва қувватсизлантиршда белгиланган талаблар бажарилмаса, ундан камроқ хизмат қилиш ва аксинча тўғри фойдаланганда 10-15 йилгача хизмат қилиши мумкин.
Муҳим жиҳатни инобатга олиш керак, бошқа турдаги ёқилғи автоуловларидан кимдир 10 йил фойдаланади кимдир эса 3 йилда ишдан чиқаради. Ҳар қандай техника умрининг давомийлиги, албатта фойдаланувчига боғлиқ!!!
Батарея ишлаш муддатини қандай узайтириш мумкин?
Батареялар даврий усулда, яъни қувватланиш-қувватсизланиш усулида ишлайди, шу сабабли унинг иш ресурси ишлаган йили эмас, неча давр (цикл)ишлагани, яъни неча давр қувватланиш-қувватсизланиш даври билан ўлчанади. Ва бунда батареянинг номинал энергия бериши 20 фоизга камайганда батареянинг маълум бир блоклари умри қисқарганидан далолат беради. Бу ҳам физик назария ҳисобланади ва асосий кўрсаткичлар тажриба ва амалиёт орқали ўз аксини топади.
Масалан, 2018 йилда ишлаб чиқарилган Dongfeng(литий ион) элулови 2020 йилда харид қилинган ва у бир қувватланишда 250 км босиб ўтиши белгиланган ушбу машинада ҳар куни камида 100 км ошиқ йўл босиб ўтилади ва ҳар куни қувватланади. Ушбу машина ҳар куни қувватлангани инобатга олинса бир йилда 365 марта 3 йилда эса камида 1000 марта қувватланиш-қувватсизланиш даврий циклига эга бўлган. Лекин ушбу машинанинг батареясининг энергосамарадорлиги камайгани йўқ ва тўлиқ қувватланишда 200 км масофани босиб ўта олади.
Батареяларнинг атроф муҳитга зарарлилиги қанақа?
Li-ION(кобальт, марганец, никель) батареялари LiFePO4 (темир фосфат) Батареяларига нисбатан зарарлироқ ва махcус утилизация талаб этади. Бунинг асосий сабаби токсик хусусиятга эга кобальт элементининг мавжудлигида. Темир фосфатда эса одатий темир ва элементлари мавжуд ва уни одатий утилизация орқали қайта ишлаш мумкин.
Батареяни алмаштириш ва у алмаштириш харажати қанча?
Элуловга ўрнатилган батареялар бир нечта блоклардан иборат бўлади. Масалан Теслада 16 та блок ва турли машиналарда турлича. Батареялар, ишдан чиққанда бира тўла ҳаммаси ишдан чиқиш эҳтимоли кам. Тажрибада, маълум бир блоклари ишдан чиқиши кузатилади ва ушбу ҳолатда барчасини алмаштиришга эҳтиёж бўлмайди ва айнан ишдан чиққан блокларни алмаштириш мумкин.
Айни пайтда, 1 кВт батарея баҳоси тахминан 50 доллардан 150 долларгача.