পরিসংখ্যান অনুসারে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির বৈশ্বিক চাহিদা 1.3 বিলিয়নে পৌঁছেছে এবং প্রয়োগের ক্ষেত্রগুলির ক্রমাগত সম্প্রসারণের সাথে, এই সংখ্যাটি প্রতি বছর বৃদ্ধি পাচ্ছে। এই কারণে, বিভিন্ন শিল্পে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ব্যবহারে দ্রুত বৃদ্ধির সাথে, ব্যাটারির সুরক্ষা কার্যকারিতা ক্রমবর্ধমানভাবে বিশিষ্ট হয়ে উঠছে, যার জন্য শুধুমাত্র লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির চমৎকার চার্জিং এবং ডিসচার্জিং কর্মক্ষমতা প্রয়োজন নয়, তবে উচ্চ স্তরেরও প্রয়োজন। নিরাপত্তা কর্মক্ষমতা. যে লিথিয়াম ব্যাটারি শেষ পর্যন্ত আগুন এমনকি বিস্ফোরণ কেন, কি ব্যবস্থা এড়ানো এবং নির্মূল করা যেতে পারে?
প্রথমত, আসুন লিথিয়াম ব্যাটারির উপাদান গঠন বুঝতে পারি। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির কার্যকারিতা মূলত ব্যবহৃত ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ উপকরণগুলির গঠন এবং কার্যকারিতার উপর নির্ভর করে। এই অভ্যন্তরীণ ব্যাটারি উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান, ইলেক্ট্রোলাইট, ডায়াফ্রাম এবং ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান। তাদের মধ্যে, ইতিবাচক এবং নেতিবাচক উপকরণের পছন্দ এবং গুণমান সরাসরি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির কার্যকারিতা এবং মূল্য নির্ধারণ করে। অতএব, সস্তা এবং উচ্চ কার্যকারিতা ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপকরণগুলির গবেষণা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি শিল্পের বিকাশের কেন্দ্রবিন্দু হয়েছে।
নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান সাধারণত কার্বন উপাদান হিসাবে নির্বাচিত হয়, এবং উন্নয়ন বর্তমানে তুলনামূলকভাবে পরিপক্ক। ক্যাথোড উপকরণের উন্নয়ন লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির কর্মক্ষমতা এবং মূল্য হ্রাসের আরও উন্নতি সীমিত করার একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ হয়ে উঠেছে। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির বর্তমান বাণিজ্যিক উৎপাদনে, ক্যাথোড উপাদানের খরচ সামগ্রিক ব্যাটারি খরচের প্রায় 40% এবং ক্যাথোড উপাদানের মূল্য হ্রাস সরাসরি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির দামের হ্রাস নির্ধারণ করে। এটি লিথিয়াম-আয়ন পাওয়ার ব্যাটারির জন্য বিশেষভাবে সত্য। উদাহরণস্বরূপ, একটি সেল ফোনের জন্য একটি ছোট লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য মাত্র 5 গ্রাম ক্যাথোড উপাদান প্রয়োজন, যেখানে একটি বাস চালানোর জন্য একটি লিথিয়াম-আয়ন শক্তির ব্যাটারির জন্য 500 কেজি ক্যাথোড উপাদানের প্রয়োজন হতে পারে।
যদিও তাত্ত্বিকভাবে অনেক ধরণের উপকরণ রয়েছে যা লি-আয়ন ব্যাটারির ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, সাধারণ ধনাত্মক ইলেক্ট্রোড উপাদানের প্রধান উপাদান হল LiCoO2। চার্জ করার সময়, ব্যাটারির দুটি মেরুতে যোগ করা বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা ধনাত্মক ইলেক্ট্রোডের যৌগকে লিথিয়াম আয়ন ছেড়ে দিতে বাধ্য করে, যা একটি লেমেলার কাঠামোর সাথে নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের কার্বনে এমবেড করা হয়। নিঃসৃত হলে, লিথিয়াম আয়নগুলি কার্বনের লেমেলার কাঠামো থেকে বেরিয়ে আসে এবং ধনাত্মক ইলেক্ট্রোডে যৌগের সাথে পুনরায় মিলিত হয়। লিথিয়াম আয়নগুলির চলাচল একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ উৎপন্ন করে। এটি লিথিয়াম ব্যাটারি কিভাবে কাজ করে তার নীতি।
যদিও নীতিটি সহজ, প্রকৃত শিল্প উত্পাদনে, বিবেচনা করার জন্য আরও অনেক বাস্তবিক বিষয় রয়েছে: একাধিক চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের ক্রিয়াকলাপ বজায় রাখতে ইতিবাচক ইলেক্ট্রোডের উপাদানের সংযোজন প্রয়োজন এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের উপাদানটি ডিজাইন করা প্রয়োজন আরো লিথিয়াম আয়ন মিটমাট করার জন্য আণবিক গঠন স্তর; ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের মধ্যে ভরা ইলেক্ট্রোলাইট, স্থিতিশীলতা বজায় রাখার পাশাপাশি, ভাল বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা থাকতে হবে এবং ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ কমাতে হবে।
যদিও লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির উপরে উল্লিখিত সমস্ত সুবিধা রয়েছে, তবে সুরক্ষা সার্কিটের জন্য এর প্রয়োজনীয়তাগুলি তুলনামূলকভাবে বেশি, প্রক্রিয়াটি ব্যবহার করার ক্ষেত্রে ওভার-চার্জিং, ওভার-ডিসচার্জের ঘটনা এড়াতে কঠোরভাবে হওয়া উচিত, স্রাব বর্তমান হওয়া উচিত নয়। খুব বড় হতে হবে, সাধারণভাবে, স্রাবের হার 0.2 সি-এর বেশি হওয়া উচিত নয়। লিথিয়াম ব্যাটারির চার্জিং প্রক্রিয়া চিত্রে দেখানো হয়েছে। চার্জিং চক্রে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলিকে চার্জ করা শুরু হওয়ার আগে ব্যাটারির ভোল্টেজ এবং তাপমাত্রা সনাক্ত করতে হবে এটি চার্জ করা যাবে কিনা তা নির্ধারণ করতে। যদি ব্যাটারি ভোল্টেজ বা তাপমাত্রা প্রস্তুতকারকের দ্বারা অনুমোদিত সীমার বাইরে থাকে তবে চার্জ করা নিষিদ্ধ। অনুমোদিত চার্জিং ভোল্টেজ পরিসীমা হল: 2.5V~4.2V প্রতি ব্যাটারি।
ব্যাটারি ডিপ ডিসচার্জে থাকলে, চার্জারকে অবশ্যই একটি প্রি-চার্জ প্রক্রিয়া থাকতে হবে যাতে ব্যাটারি দ্রুত চার্জ হওয়ার শর্ত পূরণ করে; তারপর, ব্যাটারি প্রস্তুতকারকের দ্বারা সুপারিশকৃত দ্রুত চার্জিং হার অনুসারে, সাধারণত 1C, চার্জারটি ধ্রুবক কারেন্টের সাথে ব্যাটারি চার্জ করে এবং ব্যাটারির ভোল্টেজ ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়; একবার ব্যাটারি ভোল্টেজ সেট টার্মিনেশন ভোল্টেজে পৌঁছালে (সাধারণত 4.1V বা 4.2V), ধ্রুবক কারেন্ট চার্জিং বন্ধ হয়ে যায় এবং চার্জিং কারেন্ট একবার ব্যাটারি ভোল্টেজ সেট টার্মিনেশন ভোল্টেজে পৌঁছালে (সাধারণত 4.1V বা 4.2V), ধ্রুবক কারেন্ট চার্জিং সমাপ্ত হয়, চার্জিং কারেন্ট দ্রুত ক্ষয় হয় এবং চার্জিং সম্পূর্ণ চার্জিং প্রক্রিয়ায় প্রবেশ করে; সম্পূর্ণ চার্জিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, চার্জিং রেট ধীরে ধীরে ক্ষয়প্রাপ্ত হয় যতক্ষণ না চার্জিং রেট C/10-এর নিচে নেমে আসে বা সম্পূর্ণ চার্জিং সময় অতিক্রান্ত না হয়, তারপর এটি শীর্ষ কাট-অফ চার্জিং-এ পরিণত হয়; টপ কাট-অফ চার্জিংয়ের সময়, চার্জারটি খুব ছোট চার্জিং কারেন্ট দিয়ে ব্যাটারিকে পুনরায় পূরণ করে। শীর্ষ কাটঅফ চার্জিংয়ের একটি সময় পরে, চার্জটি বন্ধ হয়ে যায়।
পোস্টের সময়: নভেম্বর-15-2022