اعداد و شمار کے مطابق، لیتھیم آئن بیٹریوں کی عالمی مانگ 1.3 بلین تک پہنچ گئی ہے، اور اطلاق کے علاقوں میں مسلسل توسیع کے ساتھ، یہ تعداد سال بہ سال بڑھ رہی ہے۔اس کی وجہ سے، مختلف صنعتوں میں لیتھیم آئن بیٹریوں کے استعمال میں تیزی سے اضافے کے ساتھ، بیٹری کی حفاظتی کارکردگی تیزی سے نمایاں ہوتی جا رہی ہے، جس کے لیے نہ صرف لیتھیم آئن بیٹریوں کی بہترین چارجنگ اور ڈسچارج کارکردگی کی ضرورت ہوتی ہے، بلکہ اعلیٰ سطح کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔ حفاظت کی کارکردگی.کہ لیتھیم بیٹریاں آخر کیوں آگ اور یہاں تک کہ دھماکے، کن اقدامات سے بچا اور ختم کیا جا سکتا ہے؟
سب سے پہلے، آئیے لتیم بیٹریوں کی مادی ساخت کو سمجھیں۔لتیم آئن بیٹریوں کی کارکردگی بنیادی طور پر استعمال شدہ بیٹریوں کے اندرونی مواد کی ساخت اور کارکردگی پر منحصر ہے۔ان اندرونی بیٹری مواد میں منفی الیکٹروڈ مواد، الیکٹرولائٹ، ڈایافرام اور مثبت الیکٹروڈ مواد شامل ہیں.ان میں سے، مثبت اور منفی مواد کا انتخاب اور معیار براہ راست لیتھیم آئن بیٹریوں کی کارکردگی اور قیمت کا تعین کرتا ہے۔لہذا، سستے اور اعلی کارکردگی کے مثبت اور منفی الیکٹروڈ مواد کی تحقیق لیتھیم آئن بیٹری کی صنعت کی ترقی کا مرکز رہی ہے۔
منفی الیکٹروڈ مواد عام طور پر کاربن مواد کے طور پر منتخب کیا جاتا ہے، اور ترقی اس وقت نسبتا بالغ ہے.کیتھوڈ مواد کی ترقی لتیم آئن بیٹری کی کارکردگی اور قیمت میں کمی کی مزید بہتری کو محدود کرنے والا ایک اہم عنصر بن گیا ہے۔لتیم آئن بیٹریوں کی موجودہ تجارتی پیداوار میں، کیتھوڈ میٹریل کی قیمت بیٹری کی مجموعی لاگت کا تقریباً 40 فیصد بنتی ہے، اور کیتھوڈ میٹریل کی قیمت میں کمی براہ راست لیتھیم آئن بیٹریوں کی قیمت میں کمی کا تعین کرتی ہے۔یہ خاص طور پر لتیم آئن پاور بیٹریوں کے لیے درست ہے۔مثال کے طور پر، سیل فون کے لیے ایک چھوٹی لتیم آئن بیٹری کے لیے صرف 5 گرام کیتھوڈ مواد کی ضرورت ہوتی ہے، جب کہ بس چلانے کے لیے لتیم آئن پاور بیٹری کے لیے 500 کلوگرام تک کیتھوڈ مواد درکار ہوتا ہے۔
اگرچہ نظریاتی طور پر مواد کی بہت سی قسمیں ہیں جنہیں لی آئن بیٹریوں کے مثبت الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، عام مثبت الیکٹروڈ مواد کا بنیادی جزو LiCoO2 ہے۔چارج کرتے وقت، بیٹری کے دو کھمبوں میں شامل برقی صلاحیت مثبت الیکٹروڈ کے کمپاؤنڈ کو لیتھیم آئنوں کو جاری کرنے پر مجبور کرتی ہے، جو لیمیلر ڈھانچے کے ساتھ منفی الیکٹروڈ کے کاربن میں سرایت کرتے ہیں۔خارج ہونے پر، لتیم آئن کاربن کی لیملر ساخت سے باہر نکل جاتے ہیں اور مثبت الیکٹروڈ پر مرکب کے ساتھ دوبارہ مل جاتے ہیں۔لتیم آئنوں کی حرکت برقی رو پیدا کرتی ہے۔یہ اصول ہے کہ لتیم بیٹریاں کیسے کام کرتی ہیں۔
اگرچہ اصول آسان ہے، اصل صنعتی پیداوار میں، بہت زیادہ عملی مسائل پر غور کرنے کی ضرورت ہے: مثبت الیکٹروڈ کے مواد کو متعدد چارجنگ اور ڈسچارجنگ کی سرگرمی کو برقرار رکھنے کے لیے additives کی ضرورت ہے، اور منفی الیکٹروڈ کے مواد کو ڈیزائن کرنے کی ضرورت ہے۔ زیادہ لتیم آئنوں کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے سالماتی ساخت کی سطح؛مثبت اور منفی الیکٹروڈ کے درمیان بھرا ہوا الیکٹرولائٹ، استحکام کو برقرار رکھنے کے علاوہ، اچھی برقی چالکتا اور بیٹری کی اندرونی مزاحمت کو کم کرنے کی بھی ضرورت ہے۔
اگرچہ لتیم آئن بیٹری میں مذکورہ بالا تمام فوائد ہیں، لیکن تحفظ سرکٹ کے لیے اس کی ضروریات نسبتاً زیادہ ہیں، اس عمل کے استعمال میں سختی سے زیادہ چارجنگ، زیادہ خارج ہونے والے رجحان سے بچنے کے لیے سختی سے ہونا چاہیے، خارج ہونے والے مادہ کو کرنٹ نہیں لگانا چاہیے۔ بہت بڑا ہونا، عام طور پر، ڈسچارج کی شرح 0.2 C سے زیادہ نہیں ہونی چاہیے۔ لتیم بیٹریوں کے چارج کرنے کا عمل تصویر میں دکھایا گیا ہے۔چارجنگ کے چکر میں، لتیم آئن بیٹریوں کو بیٹری کے وولٹیج اور درجہ حرارت کا پتہ لگانے کی ضرورت ہوتی ہے اس سے پہلے کہ یہ طے کیا جا سکے کہ آیا اسے چارج کیا جا سکتا ہے۔اگر بیٹری وولٹیج یا درجہ حرارت مینوفیکچرر کی طرف سے اجازت دی گئی حد سے باہر ہے، تو چارج کرنا ممنوع ہے۔قابل اجازت چارجنگ وولٹیج کی حد ہے: 2.5V~4.2V فی بیٹری۔
اگر بیٹری گہرے ڈسچارج میں ہے، چارجر کو پری چارج کرنے کا عمل ہونا چاہیے تاکہ بیٹری تیز چارجنگ کی شرائط کو پورا کر سکے۔پھر، بیٹری بنانے والے کی تجویز کردہ تیز رفتار چارجنگ کی شرح کے مطابق، عام طور پر 1C، چارجر بیٹری کو مسلسل کرنٹ کے ساتھ چارج کرتا ہے اور بیٹری کا وولٹیج آہستہ آہستہ بڑھتا ہے۔ایک بار جب بیٹری کا وولٹیج سیٹ ٹرمینیشن وولٹیج (عام طور پر 4.1V یا 4.2V) تک پہنچ جاتا ہے، تو مستقل کرنٹ چارجنگ ختم ہو جاتی ہے اور چارج کرنٹ ایک بار جب بیٹری وولٹیج سیٹ ٹرمینیشن وولٹیج (عام طور پر 4.1V یا 4.2V) تک پہنچ جاتی ہے، تو مستقل چارجنگ ختم ہو جاتا ہے، چارجنگ کرنٹ تیزی سے ختم ہو جاتا ہے اور چارجنگ مکمل چارجنگ کے عمل میں داخل ہو جاتی ہے۔مکمل چارجنگ کے عمل کے دوران، چارج کرنٹ بتدریج زوال پذیر ہوتا ہے یہاں تک کہ چارجنگ کی شرح C/10 سے کم ہو جاتی ہے یا مکمل چارجنگ کا وقت ختم ہو جاتا ہے، پھر یہ ٹاپ کٹ آف چارجنگ میں بدل جاتا ہے۔اوپری کٹ آف چارجنگ کے دوران، چارجر بیٹری کو بہت چھوٹے چارجنگ کرنٹ سے بھر دیتا ہے۔ٹاپ کٹ آف چارجنگ کی مدت کے بعد، چارج آف ہو جاتا ہے۔
پوسٹ ٹائم: نومبر-15-2022