لتیم بیٹری خلیوں کے بنیادی علم کا تعارف

1 ، لتیم بیٹری خلیوں کی تشکیل

1. مثبت الیکٹروڈ میٹریل: لتیم مرکبات جیسے لتیم کوبالٹ آکسائڈ (لیکو ₂) ، لتیم مینگنیج آکسائڈ (لیمن ₂ O ₄) ، لتیم آئرن فاسفیٹ (لائفپو ₄) ، اور ٹیرنری میٹریل (لنکسکومنزو ₂) عام طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ مختلف مثبت الیکٹروڈ مواد میں کارکردگی کی مختلف خصوصیات ہیں۔ مثال کے طور پر ، لتیم کوبالٹ آکسائڈ میں اعلی توانائی کی کثافت ہوتی ہے لیکن نسبتا low کم حفاظت ہوتی ہے ، جبکہ لتیم آئرن فاسفیٹ میں اعلی حفاظت اور لمبی عمر ہوتی ہے لیکن نسبتا low کم توانائی کثافت ہوتی ہے۔

2. منفی الیکٹروڈ میٹریل: عام طور پر کاربن مواد جیسے گریفائٹ سے بنا ہوتا ہے ، اس کا فنکشن چارج کرنے کے دوران لتیم آئنوں کو ذخیرہ کرنا ہے اور خارج ہونے کے دوران لتیم آئنوں کو جاری کرنا ہے۔ منفی الیکٹروڈ مواد میں انٹرمیڈیٹ فیز کاربن مائکرو اسپیرس ، لتیم ٹائٹانیٹ ، وغیرہ بھی شامل ہیں۔

3. ڈایافرام: ایک غیر محفوظ پولیمر فلم جو مثبت اور منفی الیکٹروڈ کو الگ تھلگ کرنے ، مختصر سرکٹس کو روکنے اور لتیم آئنوں کو گزرنے کی اجازت دینے کا کام کرتی ہے۔ ڈایافرام کا مواد عام طور پر ایک پولیولیفن غیر محفوظ جھلی ہوتا ہے۔

4. الیکٹرولائٹ: بنیادی طور پر لتیم نمکیات (جیسے لتیم ہیکسافلووروفاسفیٹ لیپف ₆) اور نامیاتی سالوینٹس پر مشتمل ہے ، جو مثبت اور منفی الیکٹروڈ کے مابین لتیم آئنوں کے انعقاد کے لئے ذمہ دار ہے۔ الیکٹرولائٹ مائع یا جیل ہوسکتا ہے۔

5. شیل: بیٹری کا خول اسٹیل ، ایلومینیم ، نکل چڑھایا آئرن ، یا ایلومینیم پلاسٹک فلم سے بنا ہوسکتا ہے۔ شیل میں بیٹری کے لئے ایک ٹوپی بھی شامل ہے ، جو مثبت اور منفی الیکٹروڈ کے لئے دکان کا کام کرتی ہے۔

 

2 ، لتیم بیٹری خلیوں کا ورکنگ اصول

چارج کرنے کے دوران ، لتیم آئنوں کو مثبت الیکٹروڈ مواد سے جاری کیا جاتا ہے ، جداکار کے ذریعے الیکٹرولائٹ کے ذریعے گزرتے ہیں ، اور منفی الیکٹروڈ مواد میں سرایت کرتے ہیں۔ خارج ہونے والے مادہ کے دوران ، لتیم آئنوں کو منفی الیکٹروڈ مواد سے جاری کیا جاتا ہے ، جداکار کے ذریعے الیکٹرویلیٹ سے گزرتے ہیں ، اور اس عمل میں موجودہ پیدا کرتے ہوئے مثبت الیکٹروڈ مواد پر واپس آتے ہیں۔

 

3 ، لتیم بیٹری خلیوں کی درجہ بندی

 

1. ظاہری شکل کے ذریعہ درجہ بند: مربع لتیم بیٹری ، بیلناکار لتیم بیٹری ، سافٹ پیک لتیم بیٹری ؛

2. آؤٹ سورسنگ مواد کے ذریعہ درجہ بند: ایلومینیم شیل لتیم بیٹریاں ، اسٹیل شیل لتیم بیٹریاں ، اور نرم پیک بیٹریاں۔

3. مثبت الیکٹروڈ میٹریل کے ذریعہ درجہ بند: لتیم کوبالٹ آکسائڈ (LICOO2) ، لتیم مینگنیج آکسائڈ (LIMN2O4) ، ترنری لتیم (لنکسکوئمنزو 2) ، لتیم آئرن فاسفیٹ (لائف پی او 4) ؛

4. الیکٹرولائٹ ریاست کے ذریعہ درجہ بند: لتیم آئن بیٹریاں (LIB) اور پولیمر بیٹریاں (PLB) ؛

5. مقصد کے ذریعہ درجہ بند: عام بیٹریاں اور بجلی کی بیٹریاں۔

6. کارکردگی کی خصوصیات کے ذریعہ درجہ بند: اعلی صلاحیت کی بیٹریاں ، اعلی شرح کی بیٹریاں ، اعلی درجہ حرارت کی بیٹریاں ، کم درجہ حرارت کی بیٹریاں وغیرہ

 

4 ، لتیم بیٹری خلیوں کی خصوصیات

1. اعلی توانائی کی کثافت: لتیم بیٹری کے خلیات زیادہ توانائی کو ذخیرہ کرسکتے ہیں ، جس کی وجہ سے لتیم بیٹریاں ایک ہی حجم یا وزن میں دوسری اقسام کی بیٹریاں کے مقابلے میں زیادہ توانائی کی پیداوار حاصل کرسکتی ہیں۔

2. لمبی چکر کی زندگی: متعدد چارج اور خارج ہونے والے چکروں کے بعد ، یہ اب بھی اچھی کارکردگی کو برقرار رکھ سکتا ہے ، عام طور پر سیکڑوں یا اس سے بھی ہزاروں چکروں تک پہنچ جاتا ہے۔

3. کم خود خارج ہونے والی شرح: جب استعمال میں نہیں ہوتا ہے تو ، خود خارج ہونے والی رفتار سست ہوتی ہے اور طویل عرصے تک طاقت کو برقرار رکھ سکتی ہے۔

4. ماحولیاتی تحفظ: اس میں پارا اور کیڈیمیم جیسی بھاری دھاتیں نہیں ہوتی ہیں ، اور یہ نسبتا environment ماحول دوست ہے۔

 

5 ، عام شرائط کی وضاحت

1. صلاحیت

بجلی کی مقدار سے مراد ہے جو کچھ خارج ہونے والے حالات کے تحت بیٹری میں لتیم سے حاصل کیا جاسکتا ہے۔ بیٹری کی گنجائش کا فارمولا Q=i * T ہے ، جو کولمبس میں ماپا جاتا ہے۔ بیٹری کی صلاحیت یونٹ کو آہ (امپیئر آور) یا ایم اے ایچ (ملیئمپیئر آور) کے طور پر متعین کیا گیا ہے ، جس کا مطلب ہے کہ 1A کی بیٹری کو 1 اے کے موجودہ کے ساتھ 1 گھنٹہ کے ساتھ فارغ کیا جاسکتا ہے جب مکمل طور پر چارج کیا جاتا ہے۔

اس سے قبل ، نوکیا کے پرانے فونز (جیسے BL -5 C) کی بیٹری عام طور پر 500mah تھی۔ آج کل ، اسمارٹ فونز کی بیٹری 800-1900 ایم اے ایچ ہے ، الیکٹرک بائیسکل عام طور پر 10-20 آہ ہوتے ہیں ، اور الیکٹرک کاریں عام طور پر 20-200 آہ ہوتی ہیں۔

2. چارج کی شرح/خارج ہونے والی شرح

یہ چارجنگ اور خارج کرنے کے لئے استعمال ہونے والی موجودہ مقدار کی نمائندگی کرتا ہے ، عام طور پر بیٹری کی برائے نام صلاحیت کے ایک سے زیادہ کے طور پر حساب کیا جاتا ہے ، جسے عام طور پر کئی ڈگری سیلسیس کہا جاتا ہے۔ 15 0 0mah کی گنجائش والی بیٹری کے لئے ، 1C 1500mah کے طور پر مخصوص ہے۔ اگر 2C پر فارغ کیا جاتا ہے تو ، اسے 3000MA کے موجودہ سے فارغ کردیا جاتا ہے ، اور اس سے چارج کیا جاتا ہے اور 0.1C پر خارج ہوتا ہے ، اس سے چارج کیا جاتا ہے اور اسے 150ma کے موجودہ سے فارغ کردیا جاتا ہے۔

3. وولٹیج (او سی وی: اوپن سرکٹ وولٹیج)

بیٹری کا وولٹیج عام طور پر لتیم بیٹری کے برائے نام وولٹیج (جسے ریٹیڈ وولٹیج بھی کہا جاتا ہے) سے مراد ہے۔ باقاعدگی سے لتیم بیٹری کا برائے نام وولٹیج عام طور پر 3.7V ہوتا ہے ، اور ہم اس کے وولٹیج مرتفع کو 3.7V بھی کہتے ہیں۔

جب بیٹری کی گنجائش 20 ~ 80 ٪ ہوتی ہے تو ، وولٹیج تقریبا 3. 3.7V (3.6 ~ 3.9V) پر مرکوز ہوتی ہے ، اور اگر صلاحیت بہت زیادہ یا بہت کم ہے تو ، وولٹیج بہت تبدیل ہوتا ہے۔

4. توانائی/طاقت

جب کسی خاص معیار پر فارغ ہونے پر ایک بیٹری جاری ہوسکتی ہے تو وہ (واٹ اوقات) یا KWH (کلو واٹ اوقات) میں 1KWH =1 KWH کے ساتھ ماپا جاتا ہے۔

E=u*i*t ، یہ بیٹری کی گنجائش کے ذریعہ بیٹری وولٹیج کو ضرب دینے کے برابر بھی ہے

بجلی کا فارمولا ، P=u*i=e/t ہے ، جس سے توانائی کی مقدار کی نشاندہی ہوتی ہے جو فی یونٹ وقت جاری کی جاسکتی ہے۔ یونٹ ڈبلیو (واٹ) یا کلو واٹ (کلو واٹ) ہے۔ 1500mah کی گنجائش والی ایک بیٹری میں عام طور پر 3.7V کی برائے نام وولٹیج ہوتی ہے ، جو 5.55WH کی توانائی کے مطابق ہوتی ہے۔

5. مزاحمت

اس حقیقت کی وجہ سے کہ چارج کرنا اور خارج کرنا کسی مثالی طاقت کے ماخذ کے برابر نہیں ہوسکتا ہے ، اس میں ایک خاص داخلی مزاحمت ہے۔ داخلی مزاحمت توانائی کا استعمال کرتی ہے ، یقینا ، اندرونی مزاحمت اتنی ہی بہتر ہے۔

بیٹری کی داخلی مزاحمت کی اکائی ملیئہمس (ایم ω) ہے۔

ایک عام بیٹری کی داخلی مزاحمت اوہمک مزاحمت اور پولرائزیشن مزاحمت پر مشتمل ہے ، اور داخلی مزاحمت کی شدت مواد ، مینوفیکچرنگ کے عمل اور بیٹری کے ساخت سے متاثر ہوتی ہے۔

6. سائیکل زندگی

ایک بار بیٹری کو چارج کرنا اور خارج کرنا ایک بار سائیکل کہا جاتا ہے ، اور بیٹری کی زندگی کی کارکردگی کی پیمائش کرنے کے لئے سائیکل کی زندگی ایک اہم اشارے ہے۔

آئی ای سی کے معیار میں یہ شرط عائد کی گئی ہے کہ موبائل فون لتیم بیٹریاں {{0}}}. 2C سے 3.0V سے خارج کی جانی چاہئیں اور 1C سے 4.2V تک وصول کی جائیں۔ 500 سائیکلوں کے بعد ، ابتدائی صلاحیت کے 60 or یا اس سے زیادہ پر بیٹری کی گنجائش برقرار رکھی جانی چاہئے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ ، لتیم بیٹریوں کی سائیکل زندگی 500 گنا ہے۔

قومی معیار کے مطابق ، 300 مرتبہ سائیکل زندگی کے بعد ، صلاحیت کو ابتدائی صلاحیت کے 70 ٪ پر برقرار رکھنا چاہئے۔ اگر بیٹری کی گنجائش ابتدائی صلاحیت کے 60 ٪ سے بھی کم ہے تو ، اسے عام طور پر ختم کردیا جاتا ہے۔

7. خارج ہونے والے مادہ کی گہرائی (ڈی او ڈی)

بیٹری کے ذریعہ ریٹیڈ صلاحیت کے لئے جاری کردہ صلاحیت کی فیصد کے طور پر بیان کیا گیا ہے۔

لتیم بیٹریوں کی گہری گہرائی ، بیٹری کی زندگی سے بھی کم۔

8. وولٹیج کاٹ دیں

ٹرمینیشن وولٹیج کو چارجنگ ٹرمینیشن وولٹیج اور خارج ہونے والے ٹرمینیشن وولٹیج میں تقسیم کیا گیا ہے ، جس کا مطلب ہے وولٹیج جس میں بیٹری چارج یا خارج ہونے کا کام جاری نہیں رکھ سکتی ہے۔ ختم ہونے والے وولٹیج پر چارج یا خارج ہونے والے مادہ کو جاری رکھنا بیٹری کی عمر پر نمایاں اثر ڈالتا ہے۔

لتیم بیٹریوں کی چارجنگ ٹرمینیشن وولٹیج عام طور پر 4.2V ہوتی ہے ، اور خارج ہونے والے خاتمے کی وولٹیج 3 ہے۔ 0 v۔

ختم وولٹیج سے باہر لتیم بیٹریوں کو گہرا چارج کرنا یا خارج کرنا سختی سے ممنوع ہے۔

9. خود خارج ہونے کی شرح

اسٹوریج کے دوران بیٹری کی گنجائش کم ہونے کی شرح ، جس میں فی یونٹ صلاحیت میں کمی کی فیصد کے طور پر اظہار کیا جاتا ہے۔

ایک عام لتیم بیٹری کی خود خارج ہونے والی شرح ہر مہینے میں 2 ٪ سے 9 ٪ ہے۔

10. ایس او سی (انچارج اسٹیٹ)

بقیہ بیٹری پاور کی فیصد سے مراد بجلی کی کل مقدار میں ہے جس کو فارغ کیا جاسکتا ہے ، جس میں 0 سے لے کر 100 ٪ تک ہے۔ بقیہ بیٹری کی سطح کی عکاسی کریں۔

 

6 ، بیٹریوں کے لئے نام کنونشن

مختلف مینوفیکچررز کے نام سے مختلف کنونشن ہوتے ہیں ، لیکن یونیورسل بیٹریاں سب ایک متحد معیار کی پیروی کرتی ہیں ، اور بیٹری کے سائز کا تعین اس کے نام سے کیا جاسکتا ہے۔

آئی ای سی 61960 کے مطابق ، بیلناکار اور مربع بیٹریاں کے قواعد مندرجہ ذیل ہیں:

1. بیلناکار بیٹری

3 خطوط کے بعد 5 نمبر۔

تین خطوط ، پہلا خط منفی الیکٹروڈ مواد کی نمائندگی کرتا ہے ، میں بلٹ ان لتیم آئنوں کی موجودگی کی نمائندگی کرتا ہوں ، اور L لتیم دھات یا لتیم کھوٹ الیکٹروڈ کی نمائندگی کرتا ہے۔ دوسرا خط مثبت الیکٹروڈ مواد کی نمائندگی کرتا ہے ، سی کوبالٹ کی نمائندگی کرتا ہے ، ن نکل کی نمائندگی کرتا ہے ، ایم مینگنیج کی نمائندگی کرتا ہے ، اور وی وینڈیم کی نمائندگی کرتا ہے۔ تیسرا خط ، R ، بیلناکار شکل کی نمائندگی کرتا ہے۔

5 ہندسے ، پہلے 2 ہندسے قطر کی نمائندگی کرتے ہیں اور آخری 3 ہندسے اونچائی کی نمائندگی کرتے ہیں ، یہ سب ملی میٹر میں ہیں۔

2. مربع بیٹری

3 خطوط کے بعد 6 نمبر۔

تین خطوط ، پہلا خط منفی الیکٹروڈ مواد کی نمائندگی کرتا ہے ، میں بلٹ ان لتیم آئنوں کی موجودگی کی نمائندگی کرتا ہوں ، اور L لتیم دھات یا لتیم کھوٹ الیکٹروڈ کی نمائندگی کرتا ہے۔ دوسرا خط مثبت الیکٹروڈ مواد کی نمائندگی کرتا ہے ، سی کوبالٹ کی نمائندگی کرتا ہے ، ن نکل کی نمائندگی کرتا ہے ، ایم مینگنیج کی نمائندگی کرتا ہے ، اور وی وینڈیم کی نمائندگی کرتا ہے۔ تیسرا حرف P ایک مربع کی نمائندگی کرتا ہے۔

6 ہندسے ، پہلے 2 ہندسے موٹائی کی نمائندگی کرتے ہیں ، درمیانی 2 ہندسے چوڑائی کی نمائندگی کرتے ہیں ، اور آخری 2 ہندسے اونچائی (لمبائی) کی نمائندگی کرتے ہیں ، یہ سب ملی میٹر میں ہیں۔

مثال کے طور پر ، آئی سی آر 18650 ایک عالمگیر بیلناکار بیٹری ہے جس کا قطر 18 ملی میٹر اور 65 ملی میٹر کی اونچائی ہے۔ آئی سی پی 053353 ایک مربع بیٹری ہے جس کی موٹائی 5 ملی میٹر ، 33 ملی میٹر کی چوڑائی ، اور اونچائی (لمبائی) 53 ملی میٹر ہے۔