80 శాతం తర్వాత ఛార్జింగ్ స్పీడ్ ఎందుకు తగ్గుతుంది? బ్యాటరీలో జరిగే ప్రాసెస్ తెలుసా
ఎలక్ట్రిక్ కార్ల వినియోగం పెరుగుతున్న కొద్దీ వాటి ఛార్జింగ్ వేగంపై కూడా ఆసక్తి పెరుగుతోంది. ఒకప్పుడు ఎలక్ట్రిక్ కారును పూర్తిగా ఛార్జ్ చేయడానికి గంటల కొద్దీ సమయం పట్టేది. ఉదాహరణకు, 2012లో Tesla Model S ప్రారంభమైన సమయంలో సాధారణ ఇంటి విద్యుత్ సాకెట్ ద్వారా 100 శాతం ఛార్జ్ చేయడానికి 50 గంటలకుపైగా సమయం పట్టేది. అయితే ఇప్పుడు పరిస్థితి పూర్తిగా మారిపోయింది. కంపెనీ గణాంకాల ప్రకారం, తాజా Tesla Model Sను Supercharger ద్వారా కేవలం 15 నిమిషాల్లో 200 మైళ్ల వరకు ప్రయాణించడానికి సరిపడా ఛార్జ్ చేయవచ్చు. అయినప్పటికీ బ్యాటరీ 80 శాతం దాటిన తర్వాత ఛార్జింగ్ వేగం గణనీయంగా తగ్గుతుంది.
చాలా ఎలక్ట్రిక్ కార్ల ప్రకటనల్లో 10 నుంచి 80 శాతం లేదా 0 నుంచి 80 శాతం ఛార్జింగ్‌కు పట్టే సమయాన్నే ప్రధానంగా ప్రస్తావిస్తుంటారు. ఎందుకంటే మొదటి 80 శాతం వేగంగా ఛార్జ్ అవుతుంది. ఆ తర్వాత మిగిలిన 20 శాతం నింపడానికి ఎక్కువ సమయం పడుతుంది. అయితే ఇది ఛార్జింగ్ స్టేషన్‌లో సమస్య వల్లనో, వినియోగదారులు పాటించే విధానాల వల్లనో జరగదు. లిథియం అయాన్ బ్యాటరీలలో జరిగే రసాయన, భౌతిక ప్రక్రియలే ఇందుకు ప్రధాన కారణం.
EV బ్యాటరీ ఛార్జింగ్
ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలను సాధారణ ఇంటి సాకెట్, హోమ్‌ లేదా పబ్లిక్ ఛార్జింగ్ స్టేషన్‌, ఫాస్ట్‌ ఛార్జింగ్ స్టేషన్‌ ద్వారా ఛార్జ్ చేయవచ్చు. ఈ మూడు పద్ధతుల్లోనూ విద్యుత్ శక్తి బ్యాటరీలోకి చేరుతుంది. బ్యాటరీలోని లిథియం అయాన్లు క్యాథోడ్‌ నుంచి యానోడ్‌ వైపు ప్రయాణించి అక్కడ నిల్వ అవుతాయి. కారు నడుస్తున్నప్పుడు ఇవి తిరిగి క్యాథోడ్‌ వైపు కదులుతూ విద్యుత్ శక్తిని అందిస్తాయి.
ఈ మూడు ఛార్జింగ్ పద్ధతుల మధ్య ప్రధాన తేడా విద్యుత్ సరఫరా వేగంలో ఉంటుంది. సాధారణ సాకెట్ తక్కువ విద్యుత్‌ను అందిస్తే, ఫాస్ట్‌ ఛార్జింగ్ స్టేషన్లు సాధారణంగా 50kW నుంచి 350kW వరకు శక్తిని అందిస్తాయి. కొన్ని కొత్త ఛార్జర్లు అంతకంటే ఎక్కువ సామర్థ్యంతో పనిచేస్తాయి. సాధారణ AC ఛార్జింగ్‌లో విద్యుత్‌ను DCగా మార్చే బాధ్యత కారులోని ఆన్‌బోర్డ్ ఛార్జర్‌పై ఉంటుంది. కానీ DC ఫాస్ట్‌ ఛార్జర్‌లోనే ఈ మార్పిడి జరిగి బ్యాటరీకి నేరుగా విద్యుత్ సరఫరా అవుతుంది.
ఛార్జింగ్ నెమ్మదించడానికి కారణం
బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ ప్రారంభంలో లిథియం అయాన్లు యానోడ్‌లోకి సులభంగా చేరతాయి. అయితే బ్యాటరీ నిండుతున్న కొద్దీ అక్కడ ఖాళీ స్థలం తగ్గిపోతుంది. యానోడ్‌లో ప్రధానంగా ఉండే గ్రాఫైట్‌ పొరల్లోకి అయాన్లు చేరడానికి ఎక్కువ సమయం పడుతుంది. అందుకే బ్యాటరీ నిర్దిష్ట వోల్టేజ్‌ పరిమితికి చేరుకున్న తర్వాత ఛార్జర్ విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని తగ్గిస్తుంది. ముఖ్యంగా 80 శాతం దాటిన తర్వాత ఈ మార్పు స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది.
ఒకవేళ బ్యాటరీ నిండుతున్న సమయంలోనూ అధిక విద్యుత్‌ను బలవంతంగా పంపిస్తే లిథియం అయాన్లు గ్రాఫైట్‌లోకి చేరకుండా యానోడ్‌ ఉపరితలంపై పేరుకుపోతాయి. దీనిని Lithium Plating అంటారు. దీనివల్ల బ్యాటరీ సామర్థ్యం శాశ్వతంగా తగ్గడంతో పాటు, లోహపు పొరలు ఏర్పడి షార్ట్‌ సర్క్యూట్‌ ప్రమాదం కూడా పెరగవచ్చు. అందుకే కార్లు బ్యాటరీ రక్షణ కోసం ఛార్జింగ్ వేగాన్ని ఉద్దేశపూర్వకంగా తగ్గిస్తాయి.
ఈ సమస్యను తగ్గించేందుకు BYD 2026 మార్చిలో రెండో తరం Blade Batteryని పరిచయం చేసింది. ఇందులో గ్రాఫైట్‌ కణాల నిర్మాణాన్ని మార్చి లిథియం అయాన్లు వేగంగా ప్రయాణించేలా రూపొందించింది. అయాన్లు కదిలే ద్రవంలోనూ మార్పులు చేసింది. దీనివల్ల అంతర్గత నిరోధం, వేడి తగ్గుతాయని కంపెనీ చెబుతోంది. BYD ప్రకారం, 1,500kW Flash Chargerతో ఈ బ్యాటరీని 10 నుంచి 70 శాతం వరకు ఐదు నిమిషాల్లో, 10 నుంచి 97 శాతం వరకు తొమ్మిది నిమిషాల్లో ఛార్జ్ చేయవచ్చు. అంటే బ్యాటరీ ఛార్జింగ్‌లో వేగం తగ్గే సమస్యను పూర్తిగా తొలగించకపోయినా, ఆ పరిమితి మరింత ఆలస్యంగా వచ్చేలా కొత్త సాంకేతికతలు సహాయపడుతున్నాయి.