லித்தியம் அயனி மின்கலங்களிலேயே எந்த நேர்மின்முனை, எதிர்மின்முனை, மின்பகுபொருள் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துகிறோம் என்பதைப் பொருத்துப் பல வகைகள் உள்ளன.
இழுவை மின்கலத் தொகுப்பு
NMC வகை லித்தியம் அயனி மின்கலங்கள்
நாம் பெட்ரோல் டீசல் கார்களில் ஓட்டத் துவக்குவதற்குப் பயன்படுத்துபவை ஈய-அமில (Lead-acid) மின்கலங்கள். இவற்றில் ஈயம் நேர் மின்முனையாகவும் (anode), ஈய ஆக்சைடு எதிர் மின்முனையாகவும் (cathode), நீர்த்த கந்தக அமிலம் (dilute sulphuric acid) மின்பகுபொருளாகவும் (electrolyte) பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மின்னூர்திகளில் இழுவைக்குப் (traction) பயன்படுத்தும் லித்தியம் அயனி (lithium-ion) மின்கலங்களும் இதே அடிப்படையிலேயே வேலை செய்கின்றன. லித்தியம் அயனி மின்கலத்தில், கிராஃபைட் (graphite) கரி நேர் மின்முனையாகவும், லித்தியம் ஆக்சைடு (lithium nickel manganese cobalt oxide – LiNiMnCoO2) எதிர் மின்முனையாகவும், லித்தியம் உப்பு கரைசல் (lithium hexafluorophosphate – LiPF6) மின்பகுபொருளாகவும் (electrolyte) பயன்படுத்தப்படுகின்றன. நிக்கல் (Nickel), மங்கனீசு (Manganese), கோபால்ட் (Cobalt) பயன்படுத்துவதால் இவற்றை NMC வகை மின்கலங்கள் என்று சொல்கிறோம்.
LFP வகை லித்தியம் அயனி மின்கலங்கள்
மாறாக LFP வகை மின்கலங்கள் லித்தியம் இரும்பு பாஸ்ஃபேட் (lithium ferrous phosphate) எதிர் மின்முனை கொண்டவை. இவை அதிக வெப்பத்திலும் நிலையாக இருக்கக் கூடியவை. NMC வகை மின்கலங்கள் 210°C வரைதான் வெப்பம் தாங்கமுடியும். LFP வகை மின்கலங்களோ 270°C வரை வெப்பம் தாங்கக்கூடியவை. இதன் விளைவாக, அதிக வெப்பநிலையில் தீப்பிடிப்பதோ அல்லது செயலிழப்பதோ இல்லை. NMC வகை மின்கலங்களை 1,000 முதல் 2,000 முறை மின்னேற்றம் செய்யலாம். LFP வகை மின்கலங்களை 3,000 முதல் 6,000 முறை மின்னேற்றம் செய்யலாம். ஒருமுறை மின்னேற்றினால் ஓடக்கூடிய தூரம் NMC வகை மின்கலங்களைவிடக் குறைவுதான். ஆனால் இவற்றில் விலையுயர்ந்த கனிமங்களான நிக்கல், கோபால்ட் பயன்படுத்துவதில்லை என்பதால் விலையும் குறைவு.
வண்டியை நிறுத்தி வைத்திருக்கும் போது தானாகவே மின்னேற்றம் இறங்குதல்
மேற்கண்ட இரண்டுவகை மின்கலங்கள்தான் மின்னூர்திகளில் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. LFP மின்கலங்களில் தானாகவே மின்னேற்றம் இறங்குதல் மாதத்திற்கு 3% மட்டுமே. ஆனால் NMC மின்கலங்களில் மாதத்திற்கு 4% வேகத்தில் மின்னேற்றம் இறங்கும்.
நிக்கல்-கோபால்ட்-அலுமினியம் (Nickel-cobalt-aluminium NCA) மின்கலங்கள்
இவையும் ஒரு வகை லித்தியம் அயனி மின்கலங்கள்தான். இவை நிக்கல், கோபால்ட், அலுமினியம் ஆகியவற்றின் உலோகக்கலவையை எதிர்மின்முனையில் பயன்படுத்துகின்றன. இவை அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியும் (energy density) நீண்ட சுழற்சி ஆயுளும் (cycle life) கொண்டவை. ஆனால் இவற்றில் அளவுக்கு மீறி சூடாகும் ஆபத்து அதிகம்.
லித்தியம் அயனி பாலிமர் (Lithium-ion polymer – LiPo) மின்கலங்கள்
இவ்வகை மின்கலங்கள் திரவ மின்பகுபொருளுக்குப் பதிலாகப் பசைபோன்ற (gel) பாலிமர் மின்பகுபொருளைப் பயன்படுத்துகின்றன. இவை வழக்கமான லித்தியம் அயனி மின்கலங்களுடன் ஒப்பிடும்போது குறைந்த கொள்ளளவில் அதிக ஆற்றலையும் (energy density), குறைந்த எடையில் அதிக ஆற்றலையும் (specific energy) வழங்குகின்றன. ஆகவே இவை கைபேசிகள் (mobile phone), ட்ரோன்கள் (drones) போன்ற எடையைக் குறைப்பது முக்கியமாக இருக்கும் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.
நன்றி
இத்தொடரில் அடுத்த கட்டுரை: மின்கலக் கூறுகளும் தொகுதிகளும்
லித்தியம் உப்புக் கரைசல் மின் பகுபொருள் (electrolyte). மின்னழுத்தமும் மின்னோட்டமும். உருளை வடிவ மின்கலக் கூறுகள் (cells). நீள்சதுரப் பெட்டி (Prismatic) வடிவ மின்கலக் கூறுகள். மின்கலக் கூறுகளையும் தொகுதிகளையும் உள்ளடக்கிய வெளிப்பெட்டி.