ريچارجبل بيٽرين جي ڊگهي زندگي جو راز شايد فرق جي گلي ۾ لڪيل آهي. هڪ پيڪ ۾ ليٿيم-آئن سيلز کي ڪيئن خراب ڪيو وڃي ٿو ان جي نئين ماڊلنگ هر سيل جي گنجائش مطابق چارجنگ کي ترتيب ڏيڻ جو طريقو ڏيکاري ٿي ته جيئن EV بيٽريون وڌيڪ چارج سائيڪلن کي سنڀالي سگهن ۽ ناڪامي کي روڪي سگهن.

اها تحقيق، 5 نومبر تي شايع ٿيڪنٽرول سسٽم ٽيڪنالاجي تي IEEE ٽرانزيڪشن، ڏيکاري ٿو ته ڪيئن فعال طور تي هڪ پيڪ ۾ هر سيل ڏانهن وهندڙ برقي ڪرنٽ جي مقدار کي منظم ڪرڻ، چارج کي هڪجهڙائي سان پهچائڻ بدران، ٽٽڻ ۽ آنسو کي گهٽائي سگھي ٿو. اهو طريقو مؤثر طريقي سان هر سيل کي پنهنجي بهترين - ۽ ڊگهي - زندگي گذارڻ جي اجازت ڏئي ٿو.

اسٽينفورڊ جي پروفيسر ۽ سينئر مطالعي جي ليکڪ سيمونا اونوري جي مطابق، شروعاتي سميوليشنز مان معلوم ٿئي ٿو ته نئين ٽيڪنالاجي سان منظم ڪيل بيٽريون گهٽ ۾ گهٽ 20 سيڪڙو وڌيڪ چارج-ڊسچارج چڪر کي سنڀالي سگهن ٿيون، جيتوڻيڪ بار بار تيز چارجنگ سان، جيڪو بيٽري تي اضافي دٻاءُ وجهي ٿو.

اليڪٽرڪ ڪار جي بيٽري جي زندگي کي وڌائڻ لاءِ گهڻيون پوئين ڪوششون سنگل سيلز جي ڊيزائن، مواد ۽ پيداوار کي بهتر بڻائڻ تي ڌيان ڏنو آهي، انهي بنياد تي ته، هڪ زنجير ۾ لنڪس وانگر، هڪ بيٽري پيڪ صرف ان جي ڪمزور سيل جيترو سٺو آهي. نئين مطالعي جي شروعات هڪ سمجھ سان ٿئي ٿي ته جڏهن ته ڪمزور لنڪس ناگزير آهن - پيداوار جي خامين جي ڪري ۽ ڇاڪاڻ ته ڪجهه سيلز ٻين جي ڀيٽ ۾ تيزيءَ سان خراب ٿين ٿا ڇاڪاڻ ته اهي گرمي وانگر دٻاءُ جي سامهون آهن - انهن کي پوري پيڪ کي گهٽائڻ جي ضرورت ناهي. اهم ڳالهه اها آهي ته ناڪامي کي روڪڻ لاءِ هر سيل جي منفرد صلاحيت مطابق چارجنگ جي شرحن کي ترتيب ڏنو وڃي.

"جيڪڏهن صحيح طريقي سان حل نه ڪيو وڃي ته، سيل کان سيل هيٽروجينيٽيز بيٽري پيڪ جي ڊگهي عمر، صحت ۽ حفاظت کي متاثر ڪري سگهن ٿا ۽ بيٽري پيڪ جي شروعاتي خرابي کي جنم ڏئي سگهن ٿا،" اونوري چيو، جيڪو اسٽينفورڊ ڊوئر اسڪول آف سسٽينيبلٽي ۾ انرجي سائنس انجنيئرنگ جو اسسٽنٽ پروفيسر آهي. "اسان جو طريقو پيڪ ۾ هر سيل ۾ توانائي کي برابر ڪري ٿو، سڀني سيلز کي متوازن انداز ۾ چارج جي آخري حدف ٿيل حالت ۾ آڻيندو آهي ۽ پيڪ جي ڊگهي عمر کي بهتر بڻائيندو آهي."

هڪ ملين ميل جي بيٽري ٺاهڻ لاءِ متاثر ٿيو

نئين تحقيق جي ترغيب جو هڪ حصو 2020 ۾ اليڪٽرڪ ڪار ڪمپني ٽيسلا جي اعلان سان تعلق رکي ٿو، جنهن ۾ "ملين ميل بيٽري" تي ڪم ڪيو ويو هو. هي هڪ بيٽري هوندي جيڪا ڪار کي 1 ملين ميل يا وڌيڪ تائين (باقاعده چارجنگ سان) طاقت ڏيڻ جي قابل هوندي ان نقطي تي پهچڻ کان اڳ جتي، هڪ پراڻي فون يا ليپ ٽاپ ۾ ليٿيم آئن بيٽري وانگر، EV جي بيٽري ڪم ڪرڻ لاءِ تمام گهٽ چارج رکي ٿي.

اهڙي بيٽري اليڪٽرڪ گاڏين جي بيٽرين لاءِ آٽوميڪرز جي عام وارنٽي کان اٺ سال يا 100,000 ميل کان وڌيڪ هوندي. جيتوڻيڪ بيٽري پيڪ معمول مطابق انهن جي وارنٽي کان وڌيڪ عرصي تائين رهن ٿا، پر جيڪڏهن مهانگا بيٽري پيڪ متبادل اڃا به گهٽ ٿي وڃن ته برقي گاڏين ۾ صارفين جو اعتماد وڌي سگهي ٿو. هڪ بيٽري جيڪا هزارين ري چارجز کان پوءِ به چارج رکي سگهي ٿي، ڊگهي فاصلي واري ٽرڪن جي بجلي جي فراهمي ۽ گاڏي کان گرڊ سسٽم کي اپنائڻ جو رستو به آسان بڻائي سگهي ٿي، جنهن ۾ EV بيٽريون پاور گرڊ لاءِ قابل تجديد توانائي کي ذخيرو ۽ موڪلينديون.

"بعد ۾ اهو وضاحت ڪيو ويو ته ملين ميل بيٽري جو تصور اصل ۾ ڪا نئين ڪيمسٽري نه هئي، پر صرف بيٽري کي هلائڻ جو هڪ طريقو هو ان کي مڪمل چارج رينج استعمال نه ڪرڻ سان،" اونوري چيو. لاڳاپيل تحقيق سنگل ليٿيم آئن سيلز تي مرڪوز آهي، جيڪي عام طور تي مڪمل بيٽري پيڪ وانگر جلدي چارج جي صلاحيت نه وڃائيندا آهن.

دلچسپيءَ سان، اونوري ۽ سندس ليبارٽري ۾ ٻن محققن - پوسٽ ڊاڪٽريٽ اسڪالر وحيد عظيمي ۽ پي ايڇ ڊي شاگرد انيرود عالم - اهو تحقيق ڪرڻ جو فيصلو ڪيو ته موجوده بيٽري جي قسمن جو ايجاداتي انتظام ڪيئن هڪ مڪمل بيٽري پيڪ جي ڪارڪردگي ۽ سروس لائف کي بهتر بڻائي سگهي ٿو، جنهن ۾ سوين يا هزارين سيل هوندا.

هڪ اعليٰ وفاداري واري بيٽري ماڊل

پهرين قدم جي طور تي، محققن بيٽري جي رويي جو هڪ اعليٰ مخلص ڪمپيوٽر ماڊل تيار ڪيو جيڪو بيٽري جي آپريشنل زندگي دوران ٿيندڙ جسماني ۽ ڪيميائي تبديلين جي صحيح نمائندگي ڪري ٿو. انهن مان ڪجهه تبديليون سيڪنڊن يا منٽن ۾ ظاهر ٿين ٿيون - ٻيون مهينن يا سالن ۾.

"اسان جي بهترين ڄاڻ موجب، ڪنهن به اڳوڻي مطالعي ۾ اسان جي ٺاهيل اعليٰ وفاداري، ملٽي ٽائيم اسڪيل بيٽري ماڊل استعمال نه ڪيو ويو آهي،" اونوري چيو، جيڪو اسٽينفورڊ انرجي ڪنٽرول ليب جو ڊائريڪٽر آهي.

ماڊل سان گڏ سميوليشن هلائڻ جو مشورو ڏنو ويو ته هڪ جديد بيٽري پيڪ کي ان جي جزوي سيلز ۾ فرق کي قبول ڪندي بهتر ۽ ڪنٽرول ڪري سگهجي ٿو. اونوري ۽ ساٿي تصور ڪن ٿا ته انهن جو ماڊل ايندڙ سالن ۾ بيٽري مئنيجمينٽ سسٽم جي ترقي جي رهنمائي لاءِ استعمال ڪيو ويندو جيڪو موجوده گاڏين جي ڊيزائن ۾ آساني سان استعمال ڪري سگهجي ٿو.

صرف برقي گاڏيون ئي فائدي ۾ نه آهن. عملي طور تي ڪا به ايپليڪيشن جيڪا "بيٽري پيڪ تي تمام گهڻو دٻاءُ وجهي ٿي" نئين نتيجن جي ڄاڻ سان بهتر انتظام لاءِ هڪ سٺو اميدوار ٿي سگهي ٿي، اونوري چيو. هڪ مثال؟ ڊرون جهڙو جهاز جنهن ۾ برقي عمودي ٽيڪ آف ۽ لينڊنگ آهي، ڪڏهن ڪڏهن eVTOL سڏيو ويندو آهي، جنهن کي ڪجهه ڪاروباري ماڻهو هوائي ٽيڪسين جي طور تي هلائڻ ۽ ايندڙ ڏهاڪي دوران ٻيون شهري هوائي حرڪت جون خدمتون مهيا ڪرڻ جي اميد رکن ٿا. اڃا تائين، ريچارج لائق ليٿيم آئن بيٽرين لاءِ ٻيون ايپليڪيشنون اشارو ڪن ٿيون، جن ۾ عام هوائي جهاز ۽ قابل تجديد توانائي جي وڏي پيماني تي اسٽوريج شامل آهي.

"ليٿيم-آئن بيٽريون اڳ ۾ ئي ڪيترن ئي طريقن سان دنيا کي تبديل ڪري ڇڏيون آهن،" اونوري چيو. "اهو ضروري آهي ته اسان هن تبديلي واري ٽيڪنالاجي ۽ ان جي ايندڙ جانشين مان جيترو ممڪن ٿي سگهي حاصل ڪريون."