একটি লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি কি - ডিভাইস এবং প্রকার

ইলেকট্রনিক ডিভাইসের গতিশীলতার একটি মূল উপাদান হল রিচার্জেবল ব্যাটারি (ACB)। তাদের দীর্ঘতম স্বায়ত্তশাসন নিশ্চিত করার জন্য ক্রমবর্ধমান চাহিদা এই এলাকায় ক্রমাগত গবেষণাকে উদ্দীপিত করে এবং নতুন প্রযুক্তিগত সমাধানগুলির উত্থানের দিকে পরিচালিত করে।

বহুল ব্যবহৃত নিকেল-ক্যাডমিয়াম (Ni-Cd) এবং নিকেল-মেটাল হাইড্রাইড (Ni-MH) ব্যাটারির একটি বিকল্প রয়েছে - প্রথমে লিথিয়াম ব্যাটারি এবং তারপর আরও উন্নত লিথিয়াম-আয়ন (লি-আয়ন) ব্যাটারি।

চেহারার ইতিহাস

প্রথম এই ধরনের ব্যাটারি 70 এর দশকে উপস্থিত হয়েছিল। শেষ শতক. আরও উন্নত বৈশিষ্ট্যের কারণে তারা অবিলম্বে চাহিদা অর্জন করে। উপাদানগুলির অ্যানোড ধাতব লিথিয়াম দিয়ে তৈরি হয়েছিল, যার বৈশিষ্ট্যগুলি নির্দিষ্ট শক্তি বৃদ্ধি করা সম্ভব করেছিল। এভাবেই লিথিয়াম ব্যাটারির জন্ম হয়।

নতুন ব্যাটারিগুলির একটি উল্লেখযোগ্য ত্রুটি ছিল - বিস্ফোরণ এবং ইগনিশনের একটি বর্ধিত ঝুঁকি।কারণটি ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠে একটি লিথিয়াম ফিল্ম গঠনের মধ্যে রয়েছে, যা তাপমাত্রার স্থিতিশীলতার লঙ্ঘনের দিকে পরিচালিত করেছিল। সর্বাধিক লোডের মুহুর্তে, ব্যাটারিটি বিস্ফোরিত হতে পারে।

প্রযুক্তির পরিমার্জন তার ইতিবাচক চার্জযুক্ত আয়ন ব্যবহার করার পক্ষে ব্যাটারির উপাদানগুলিতে বিশুদ্ধ লিথিয়াম পরিত্যাগের দিকে পরিচালিত করেছে। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি একটি ভাল সমাধান হিসাবে প্রমাণিত।

এই ধরণের আয়ন ব্যাটারি উচ্চতর সুরক্ষা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা শক্তির ঘনত্বের সামান্য হ্রাসের ব্যয়ে প্রাপ্ত হয়, তবে ধ্রুবক প্রযুক্তিগত অগ্রগতি এই সূচকের ক্ষতিকে ন্যূনতম পর্যন্ত হ্রাস করা সম্ভব করেছে।

যন্ত্র

ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স শিল্পে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির প্রবর্তন একটি কার্বন উপাদান (গ্রাফাইট) ক্যাথোড এবং একটি কোবাল্ট অক্সাইড অ্যানোড সহ একটি ব্যাটারির বিকাশের পরে একটি অগ্রগতি পেয়েছে।

ব্যাটারি ডিসচার্জের প্রক্রিয়ায়, ক্যাথোড উপাদান থেকে লিথিয়াম আয়নগুলি সরানো হয় এবং বিপরীত ইলেক্ট্রোডের কোবাল্ট অক্সাইডে অন্তর্ভুক্ত করা হয়; চার্জ করার সময়, প্রক্রিয়াটি বিপরীত দিকে এগিয়ে যায়। এইভাবে, লিথিয়াম আয়নগুলি একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ তৈরি করে, এক ইলেক্ট্রোড থেকে অন্য ইলেক্ট্রোডে চলে।

লি-আয়ন ব্যাটারি নলাকার এবং প্রিজম্যাটিক সংস্করণে উত্পাদিত হয়। একটি নলাকার কাঠামোতে, দুটি ফ্ল্যাট ইলেক্ট্রোডের ফিতা, একটি ইলেক্ট্রোলাইট-অন্তর্ভুক্ত উপাদান দ্বারা পৃথক করা হয়, এবং একটি সিল করা ধাতব কেসে স্থাপন করা হয়। ক্যাথোড উপাদান অ্যালুমিনিয়াম ফয়েলে জমা হয়, এবং অ্যানোড উপাদান তামার ফয়েলে জমা হয়।

একটি প্রিজম্যাটিক ব্যাটারি নকশা একে অপরের উপরে আয়তক্ষেত্রাকার প্লেট স্ট্যাকিং দ্বারা প্রাপ্ত করা হয়। ব্যাটারির এই আকৃতিটি ইলেকট্রনিক ডিভাইসের লেআউটকে আরও ঘন করা সম্ভব করে তোলে। একটি সর্পিল মধ্যে পাকানো ঘূর্ণিত ইলেক্ট্রোড সহ প্রিজম্যাটিক ব্যাটারিগুলিও উত্পাদিত হয়।

অপারেশন এবং সেবা জীবন

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির দীর্ঘ, পূর্ণ এবং নিরাপদ অপারেশন সম্ভব যদি অপারেটিং নিয়মগুলি পালন করা হয়, সেগুলিকে অবহেলা করা শুধুমাত্র পণ্যের জীবনকে ছোট করবে না, তবে নেতিবাচক পরিণতির দিকে নিয়ে যেতে পারে।

শোষণ

লি-আয়ন ব্যাটারির ক্রিয়াকলাপের মূল প্রয়োজনীয়তা তাপমাত্রার সাথে সম্পর্কিত - অতিরিক্ত গরম করার অনুমতি দেওয়া উচিত নয়। উচ্চ তাপমাত্রা সর্বাধিক ক্ষতির কারণ হতে পারে এবং অতিরিক্ত উত্তাপের কারণ ব্যাটারি চার্জিং এবং ডিসচার্জ করার বাহ্যিক উত্স এবং চাপযুক্ত মোড উভয়ই হতে পারে।

উদাহরণস্বরূপ, 45°C পর্যন্ত গরম করলে ব্যাটারি চার্জ ধরে রাখার ক্ষমতা 2 গুণ কমে যায়। ডিভাইসটি দীর্ঘ সময়ের জন্য সূর্যের সংস্পর্শে থাকলে বা শক্তি-নিবিড় অ্যাপ্লিকেশন চালানোর সময় এই তাপমাত্রা সহজেই পৌঁছানো যায়।

যদি পণ্যটি অতিরিক্ত গরম হয় তবে এটি একটি শীতল জায়গায় রাখার পরামর্শ দেওয়া হয়, এটি বন্ধ করা এবং ব্যাটারি অপসারণ করা ভাল।

গ্রীষ্মের উত্তাপে সেরা ব্যাটারি পারফরম্যান্সের জন্য, আপনার শক্তি-সঞ্চয় মোড ব্যবহার করা উচিত, যা বেশিরভাগ মোবাইল ডিভাইসে উপলব্ধ।

নিম্ন তাপমাত্রা আয়ন ব্যাটারির উপরও নেতিবাচক প্রভাব ফেলে; -4°C এর নিচে তাপমাত্রায়, ব্যাটারি আর পূর্ণ শক্তি সরবরাহ করতে পারে না।

কিন্তু ঠাণ্ডা উচ্চ তাপমাত্রার মতো লি-আয়ন ব্যাটারির জন্য ক্ষতিকর নয় এবং বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই স্থায়ী ক্ষতি হয় না। ঘরের তাপমাত্রা পর্যন্ত উষ্ণ হওয়ার পরে, ব্যাটারির কাজের বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পূর্ণরূপে পুনরুদ্ধার করা সত্ত্বেও, আপনার ঠান্ডায় ক্ষমতা হ্রাস সম্পর্কে ভুলে যাওয়া উচিত নয়।

Li-Ion ব্যাটারি ব্যবহারের জন্য আরেকটি সুপারিশ হল তাদের গভীরভাবে নিষ্কাশন করা থেকে প্রতিরোধ করা। অনেক পুরানো প্রজন্মের ব্যাটারির একটি মেমরি প্রভাব ছিল যার জন্য সেগুলিকে শূন্যে ডিসচার্জ করতে হবে এবং তারপরে সম্পূর্ণরূপে চার্জ করতে হবে।লি-আয়ন ব্যাটারির এই প্রভাব নেই, এবং সম্পূর্ণ স্রাবের বিচ্ছিন্ন ক্ষেত্রে নেতিবাচক পরিণতি হয় না, তবে ধ্রুবক গভীর স্রাব ক্ষতিকারক। চার্জের মাত্রা 30% হলে চার্জারটি সংযুক্ত করার পরামর্শ দেওয়া হয়।

জীবন সময়

লি-আয়ন ব্যাটারির অনুপযুক্ত অপারেশন তাদের পরিষেবা জীবন 10-12 বার কমাতে পারে। এই সময়কাল সরাসরি চার্জিং চক্রের সংখ্যার উপর নির্ভর করে। এটা বিশ্বাস করা হয় যে লি-আয়ন টাইপ ব্যাটারি 500 থেকে 1000 চক্র সহ্য করতে পারে, সম্পূর্ণ স্রাবকে বিবেচনা করে। পরবর্তী চার্জের আগে অবশিষ্ট চার্জের একটি উচ্চ শতাংশ ব্যাটারির আয়ু উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে।

যেহেতু লি-আয়ন ব্যাটারি লাইফের সময়কাল মূলত অপারেটিং অবস্থার দ্বারা নির্ধারিত হয়, তাই এই ব্যাটারির জন্য সঠিক পরিষেবা জীবন দেওয়া অসম্ভব। গড়ে, এই ধরনের একটি ব্যাটারি 7-10 বছর স্থায়ী হবে বলে আশা করা যেতে পারে যদি প্রয়োজনীয় নিয়মগুলি অনুসরণ করা হয়।

চার্জিং প্রক্রিয়া

চার্জ করার সময়, চার্জারের সাথে ব্যাটারির অত্যধিক দীর্ঘ সংযোগ এড়িয়ে চলুন। একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপ 3.6 V-এর বেশি নয় এমন একটি ভোল্টেজে সঞ্চালিত হয়৷ চার্জারগুলি চার্জ করার সময় ব্যাটারি ইনপুটে 4.2 V সরবরাহ করে৷ চার্জের সময় অতিক্রম করলে, ব্যাটারিতে অবাঞ্ছিত ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়া শুরু হতে পারে, যা অতিরিক্ত উত্তাপের দিকে পরিচালিত করবে৷ সমস্ত পরবর্তী পরিণতি সহ।

বিকাশকারীরা এই জাতীয় বৈশিষ্ট্যটি বিবেচনায় নিয়েছেন - আধুনিক লি-আয়ন ব্যাটারির চার্জের সুরক্ষা একটি বিশেষ অন্তর্নির্মিত ডিভাইস দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় যা ভোল্টেজ অনুমোদিত স্তরের উপরে উঠলে চার্জিং প্রক্রিয়া বন্ধ করে দেয়।

লিথিয়াম ব্যাটারির জন্য, দুই-পর্যায়ের চার্জিং পদ্ধতি সঠিক।প্রথম পর্যায়ে, ব্যাটারিটি অবশ্যই চার্জ করা উচিত, একটি ধ্রুবক চার্জিং কারেন্ট সরবরাহ করে, দ্বিতীয় পর্যায়ে অবশ্যই একটি ধ্রুবক ভোল্টেজ এবং চার্জিং কারেন্টে ধীরে ধীরে হ্রাস সহ বাহিত হতে হবে। এই জাতীয় অ্যালগরিদম বেশিরভাগ পরিবারের চার্জারগুলিতে হার্ডওয়্যারে প্রয়োগ করা হয়।

সংগ্রহস্থল এবং নিষ্পত্তি

একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি দীর্ঘ সময়ের জন্য সংরক্ষণ করা যেতে পারে, স্ব-স্রাব প্রতি বছর 10-20% হয়। কিন্তু একই সময়ে, পণ্যের বৈশিষ্ট্যে ধীরে ধীরে হ্রাস (অবক্ষয়) ঘটে।

+5 ... + 25 ° С তাপমাত্রায় আর্দ্রতা থেকে সুরক্ষিত জায়গায় এই জাতীয় ব্যাটারিগুলি সংরক্ষণ করার পরামর্শ দেওয়া হয়। শক্তিশালী কম্পন, প্রভাব এবং একটি খোলা শিখার নৈকট্য অগ্রহণযোগ্য।

লিথিয়াম-আয়ন কোষ পুনর্ব্যবহার করার প্রক্রিয়াটি অবশ্যই উপযুক্ত লাইসেন্স রয়েছে এমন বিশেষ উদ্যোগগুলিতে করা উচিত। পুনর্ব্যবহারযোগ্য ব্যাটারির প্রায় 80% উপাদান নতুন ব্যাটারি তৈরিতে পুনরায় ব্যবহার করা যেতে পারে।

নিরাপত্তা

একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি, এমনকি একটি ক্ষুদ্র আকারের, বিস্ফোরক স্বতঃস্ফূর্ত দহনের ঝুঁকিতে পরিপূর্ণ। এই ধরণের ব্যাটারির এই বৈশিষ্ট্যটির জন্য বিকাশ থেকে উত্পাদন এবং স্টোরেজ পর্যন্ত সমস্ত পর্যায়ে সুরক্ষা ব্যবস্থার সাথে সম্মতি প্রয়োজন।

উত্পাদনের সময় লি-আয়ন ব্যাটারির নিরাপত্তা উন্নত করতে, তাদের ক্ষেত্রে একটি ছোট ইলেকট্রনিক বোর্ড স্থাপন করা হয় - একটি পর্যবেক্ষণ এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা যা ওভারলোড এবং অতিরিক্ত গরম দূর করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। একটি ইলেকট্রনিক প্রক্রিয়া সার্কিটের প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায় যখন তাপমাত্রা পূর্বনির্ধারিত সীমার উপরে উঠে যায়। কিছু ব্যাটারি মডেলে একটি অন্তর্নির্মিত যান্ত্রিক সুইচ থাকে যা ব্যাটারির অভ্যন্তরে চাপ বেড়ে গেলে সার্কিট ভেঙে দেয়।

এছাড়াও, জরুরী পরিস্থিতিতে চাপ কমানোর জন্য ব্যাটারির ক্ষেত্রে একটি নিরাপত্তা ভালভ প্রায়ই ইনস্টল করা হয়।

লিথিয়াম ব্যাটারির সুবিধা এবং অসুবিধা

এই ধরনের ব্যাটারির সুবিধা হল:

• উচ্চ শক্তি ঘনত্ব;
• কোন মেমরি প্রভাব নেই;
• দীর্ঘ সেবা জীবন;
• কম স্ব-স্রাব হার;
• রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন নেই;
• একটি অপেক্ষাকৃত ব্যাপক তাপমাত্রা পরিসীমা উপর ধ্রুবক অপারেটিং পরামিতি নিশ্চিত করা.

এটির একটি লিথিয়াম ব্যাটারি এবং অসুবিধাগুলি রয়েছে, এইগুলি হল:

• স্বতঃস্ফূর্ত জ্বলনের ঝুঁকি;
• তার পূর্বসূরীদের তুলনায় উচ্চ খরচ;
• একটি অন্তর্নির্মিত নিয়ামকের প্রয়োজন;
• গভীর স্রাবের অবাঞ্ছিততা।

লি-আয়ন ব্যাটারি উত্পাদনের প্রযুক্তিগুলি ক্রমাগত উন্নত হচ্ছে, অনেক ত্রুটিগুলি ধীরে ধীরে অতীতের জিনিস হয়ে উঠছে।

আবেদনের স্থান

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির উচ্চ শক্তির ঘনত্ব তাদের প্রয়োগের প্রধান ক্ষেত্র নির্ধারণ করে - মোবাইল ইলেকট্রনিক ডিভাইস: ল্যাপটপ, ট্যাবলেট, স্মার্টফোন, ভিডিও ক্যামেরা, ক্যামেরা, নেভিগেশন সিস্টেম, বিভিন্ন অন্তর্নির্মিত সেন্সর এবং অন্যান্য অনেক পণ্য।

এই ব্যাটারিগুলির একটি নলাকার ফর্ম ফ্যাক্টরের অস্তিত্ব তাদের ফ্ল্যাশলাইট, ল্যান্ডলাইন ফোন এবং অন্যান্য ডিভাইসগুলিতে ব্যবহার করার অনুমতি দেয় যা পূর্বে নিষ্পত্তিযোগ্য ব্যাটারি থেকে শক্তি ব্যবহার করত।

একটি ব্যাটারি তৈরির লিথিয়াম-আয়ন নীতির বিভিন্ন প্রকার রয়েছে, প্রকারগুলি ব্যবহৃত উপকরণগুলির প্রকারের মধ্যে পৃথক (লিথিয়াম-কোবাল্ট, লিথিয়াম-ম্যাঙ্গানিজ, লিথিয়াম-নিকেল-ম্যাঙ্গানিজ-কোবাল্ট-অক্সাইড ইত্যাদি)। তাদের প্রত্যেকের নিজস্ব সুযোগ রয়েছে।

মোবাইল ইলেকট্রনিক্স ছাড়াও, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির একটি গ্রুপ নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়:

• হাতে ধরা পাওয়ার সরঞ্জাম;
• বহনযোগ্য চিকিৎসা সরঞ্জাম;
• নিরবচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ সরবরাহ;
• নিরাপত্তা ব্যবস্থা;
• জরুরী আলো মডিউল;
• সৌর চালিত স্টেশন;
• বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং বৈদ্যুতিক সাইকেল।

লিথিয়াম-আয়ন প্রযুক্তির ক্রমাগত উন্নতি এবং ছোট আকারের উচ্চ-ক্ষমতার ব্যাটারি তৈরিতে সাফল্য বিবেচনা করে, এই ধরনের ব্যাটারির জন্য অ্যাপ্লিকেশনের সম্প্রসারণের পূর্বাভাস দেওয়া সম্ভব।

চিহ্নিত করা

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির পরামিতিগুলি পণ্যের শরীরের উপর মুদ্রিত হয়, যখন ব্যবহৃত কোডিং বিভিন্ন আকারের জন্য উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক হতে পারে। সমস্ত নির্মাতাদের জন্য একটি একক ব্যাটারি লেবেলিং মান এখনও তৈরি করা হয়নি, তবে আপনার নিজেরাই সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পরামিতিগুলি বের করা এখনও সম্ভব।

চিহ্নিত লাইনের অক্ষরগুলি কোষের ধরন এবং ব্যবহৃত উপকরণগুলি নির্দেশ করে: প্রথম অক্ষর I মানে লিথিয়াম-আয়ন প্রযুক্তি, পরবর্তী অক্ষর (C, M, F বা N) রাসায়নিক গঠন নির্দিষ্ট করে, তৃতীয় অক্ষর R মানে হল সেল রিচার্জেবল (রিচার্জেবল)।

আকারের নামের সংখ্যাগুলি মিলিমিটারে ব্যাটারির আকার নির্দেশ করে: প্রথম দুটি সংখ্যা ব্যাস এবং অন্য দুটি দৈর্ঘ্য। উদাহরণস্বরূপ, 18650 18 মিমি ব্যাস এবং 65 মিমি দৈর্ঘ্য নির্দেশ করে, 0 একটি নলাকার ফর্ম ফ্যাক্টর নির্দেশ করে।

সিরিজের শেষ অক্ষর এবং সংখ্যা হল প্রতিটি প্রস্তুতকারকের জন্য নির্দিষ্ট ধারক চিহ্ন। উত্পাদনের তারিখ নির্দেশ করার জন্য কোনও অভিন্ন মানও নেই।

অনুরূপ নিবন্ধ: