لتیم آئن بیٹری پروجیکٹ کا پس منظر

  Lithium-ion battery is an indispensable energy storage product that drives human modern life, Lithium ion batteries are indispensable for daily communication, energy storage, household appliances, electric vehicles, electric ships, etc. And in special applications such as military, deep sea, and mining, lithium-ion batteries are characterized by their high energy density, long service life, and superior safety performance, Widely replaced the traditional lead-acid batteries, nickel-metal hydride batteries and other previous generation products.

لیتھیم آئن بیٹریاں ایک ٹیکنالوجی پر مبنی صنعت ہیں，اس صنعت کی ترقی ملک کے سازوسامان کی تیاری اور مواد کی صنعتوں کی ترقی کو بھی فعال طور پر آگے بڑھا سکتی ہے۔ اعلی درجے کی جھلی ٹیکنالوجی، خودکار اسمبلی لائن ٹیکنالوجی، کم اوس پوائنٹ اور ہائی صاف ہوا ماحول ٹیکنالوجی اور لیتھیم آئن بیٹری مینوفیکچرنگ کے بنیادی عمل میں استعمال ہونے والے متعلقہ آلات، یہ دیگر صنعتی ٹیکنالوجیز اور آلات کی ترقی کے لیے مثبت رہنمائی اور مظاہرے کا کردار رکھتا ہے۔ لیتھیم آئن بیٹریوں میں استعمال ہونے والے مواد کو مقامی تانبے کی دھات، کوبالٹ ایسک اور گریفائٹ ایسک کے ساتھ لتیم آئن بیٹریوں کے لیے انتہائی پتلی تانبے کے ورق میں گہری پروسیسنگ کے لیے مربوط کیا جا سکتا ہے، لیتھیم کوبالٹیٹ (لتیم نکل کوبالٹ مینگنیٹ) کیتھوڈ مواد، اور اعلی توانائی گریفائٹ انوڈ مواد.

اگرچہ لتیم آئن بیٹریاں فی الحال بیٹری کی سب سے مشہور قسم ہیں، ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، لتیم آئن بیٹریوں کی بہت سی قسمیں ہیں، ہر ایک کے اپنے فوائد اور نقصانات ہیں۔ تاہم، مجموعی طور پر، لیتھیم آئن بیٹریوں کے درج ذیل عام فوائد اور نقصانات ہیں:

1. لتیم آئن بیٹریوں کے فوائد۔

(1) ہائی وولٹیج: ایک بیٹری کا ورکنگ وولٹیج 3.7-3.8V تک پہنچ سکتا ہے (سب سے زیادہ سیل وولٹیج 4.2V تک چارج کیا جا سکتا ہے)، جو Ni Cd اور Ni-H بیٹریوں سے تین گنا زیادہ ہے۔

(2) اعلی مخصوص توانائی: فی الحال، اصل مخصوص توانائی جو حاصل کی جا سکتی ہے تقریباً 555Wh/kg ہے، جس کا مطلب ہے کہ مواد 150mAh/g سے زیادہ کی مخصوص صلاحیت تک پہنچ سکتا ہے (3-4 بار Ni Cd، 2-3) times Ni MH)، جو اس کی نظریاتی قدر کے تقریباً 88% کے قریب ہے۔

(3) لمبی سائیکل کی زندگی: عام طور پر 500 سے زیادہ بار، یا اس سے بھی زیادہ 1000 بار تک پہنچ سکتی ہے، اور لتیم آئرن فاسفیٹ 2000 سے زیادہ بار تک پہنچ سکتی ہے۔ کم موجودہ خارج ہونے والے آلات میں بیٹریوں کی عمر ان کی مسابقت کو دوگنا کر دے گی۔

(4) اچھی حفاظت کی کارکردگی: آلودگی سے پاک، کوئی میموری اثر نہیں۔ لی-آئن کے پیشرو کے طور پر، لتیم آئن بیٹریوں نے دھاتی لتیم کی وجہ سے ڈینڈرائٹس اور شارٹ سرکٹس کی تشکیل کی وجہ سے اپنے اطلاق کے علاقوں کو کم کر دیا ہے۔ لی آئن میں ایسے عناصر نہیں ہوتے جو ماحول کو آلودہ کرتے ہیں جیسے کیڈمیم، لیڈ اور مرکری۔ کچھ Ni Cd بیٹریوں کی ایک بڑی خرابی بعض عملوں میں (جیسے sintering) "میموری اثر" ہے، جو بیٹریوں کے استعمال کو سنجیدگی سے محدود کرتی ہے۔ تاہم، Li-ion کو یہ مسئلہ بالکل نہیں ہے۔

(5) کم از خود خارج ہونے والے مادہ: لی آئن کی خود خارج ہونے کی شرح، جو کمرے کے درجہ حرارت پر مکمل طور پر چارج ہوتی ہے اور ایک ماہ کے لیے ذخیرہ ہوتی ہے، تقریباً 2% ہے، جو Ni Cd کے 25-30% اور Ni کے 30-35% سے بہت کم ہے۔ اور MH.

(6) فاسٹ چارجنگ اور ڈسچارج: 30 منٹ کی چارجنگ کے بعد صلاحیت برائے نام صلاحیت کے 80 فیصد سے زیادہ تک پہنچ سکتی ہے، اور اب فاسفیٹ آئرن بیٹریاں 10 منٹ کی چارجنگ کے بعد برائے نام صلاحیت کے 90 فیصد تک پہنچ سکتی ہیں۔

(7) High working temperature range: The working temperature is -25~55 ° C. With the improvement of the electrolyte and positive electrode, it is expected to expand to -40~70 ° C.

2. لتیم آئن بیٹریوں کے نقصانات

(1) عمر رسیدہ: دوسری ریچارج ایبل بیٹریوں کے برعکس، لیتھیم آئن بیٹریوں کی صلاحیت آہستہ آہستہ کم ہوتی جائے گی، استعمال کی تعداد سے آزاد، لیکن درجہ حرارت سے متعلق۔ ممکنہ طریقہ کار یہ ہے کہ اندرونی مزاحمت بتدریج بڑھتی ہے، اس لیے اس کے زیادہ آپریٹنگ کرنٹ والی الیکٹرانک مصنوعات میں ظاہر ہونے کا امکان زیادہ ہوتا ہے۔ ایسا لگتا ہے کہ گریفائٹ کو لتیم ٹائٹینیٹ سے تبدیل کرنے سے عمر بڑھ جاتی ہے۔

(2) اوور چارجنگ کو برداشت کرنے میں ناکامی: اوور چارجنگ کے دوران، ضرورت سے زیادہ ایمبیڈڈ لیتھیم آئن جالی میں مستقل طور پر ٹھیک ہو جائیں گے اور اسے چھوڑا نہیں جا سکتا، جس سے بیٹری کی زندگی کم ہو سکتی ہے اور گیس کی پیداوار گیس کے بلبلوں کا باعث بن سکتی ہے۔

(3) زیادہ خارج ہونے والے مادہ کو برداشت کرنے میں ناکامی: زیادہ خارج ہونے والے مادہ کے دوران، الیکٹروڈ سے ضرورت سے زیادہ لتیم آئن خارج ہو جاتے ہیں، جو جالیوں کے گرنے، عمر کو کم کرنے، اور گیس پیدا کرنے کا سبب بن سکتے ہیں، جس کے نتیجے میں گیس کے بلبلے بن سکتے ہیں۔

(4) ایک سے زیادہ تحفظ کے میکانزم کی ضرورت ہے: اس حقیقت کی وجہ سے کہ غلط استعمال سے عمر کم ہو سکتی ہے اور یہاں تک کہ دھماکے بھی ہو سکتے ہیں، لیتھیم آئن بیٹریوں کے ڈیزائن میں متعدد حفاظتی میکانزم شامل کیے گئے ہیں۔

پروٹیکشن سرکٹ: اوور چارجنگ، اوور ڈسچارجنگ، اوورلوڈ اور اوور ہیٹنگ کو روکیں۔

ایگزاسٹ پورٹ: بیٹری کے اندر ضرورت سے زیادہ دباؤ کو روکنے کے لیے۔

ڈایافرام کی خصوصیات: اندرونی شارٹ سرکٹس کو روکنے کے لئے اس میں پنکچر کی اعلی مزاحمت ہے۔ جب بیٹری کا اندرونی درجہ حرارت بہت زیادہ ہوتا ہے، تب بھی یہ پگھل سکتا ہے، لیتھیم آئنوں کو گزرنے سے روک سکتا ہے، بیٹری کے رد عمل کو روک سکتا ہے، اور اندرونی مزاحمت (2kQ تک) بڑھا سکتا ہے۔

خلاصہ یہ کہ لتیم آئن بیٹری کی صنعت کی ترقی ایک طاقتور صنعت ہے جو ترقی پذیر ممالک کو انتہائی ترقی یافتہ ممالک میں ترقی دیتی ہے۔