لتیم آئن بیٹریاں کیا ہیں؟
لتیم آئن بیٹریاں بیٹری کیمسٹری کی ایک مشہور قسم ہیں۔ ایک بڑا فائدہ جو یہ بیٹریاں پیش کرتے ہیں وہ یہ ہے کہ وہ ریچارج کے قابل ہیں۔ اس خصوصیت کی وجہ سے، وہ آج کل زیادہ تر صارفین کے آلات میں پائے جاتے ہیں جو بیٹری استعمال کرتے ہیں۔ وہ فونز، الیکٹرک گاڑیوں، اور بیٹری سے چلنے والی گولف کارٹس میں مل سکتے ہیں۔
لتیم آئن بیٹریاں کیسے کام کرتی ہیں؟
لتیم آئن بیٹریاں ایک یا ایک سے زیادہ لتیم آئن خلیات سے بنی ہیں۔ ان میں زیادہ چارجنگ کو روکنے کے لیے حفاظتی سرکٹ بورڈ بھی ہوتا ہے۔ حفاظتی سرکٹ بورڈ کے ساتھ ایک کیسنگ میں نصب ہونے کے بعد خلیوں کو بیٹریاں کہا جاتا ہے۔
کیا لتیم آئن بیٹریاں لتیم بیٹریاں جیسی ہیں؟
نہیں، ایک لتیم بیٹری اور ایک لتیم آئن بیٹری بالکل مختلف ہیں۔ بنیادی فرق یہ ہے کہ مؤخر الذکر ریچارج قابل ہیں۔ ایک اور بڑا فرق شیلف زندگی ہے۔ ایک لتیم بیٹری 12 سال تک غیر استعمال شدہ رہ سکتی ہے، جبکہ لیتھیم آئن بیٹریوں کی شیلف لائف 3 سال تک ہوتی ہے۔
لتیم آئن بیٹریوں کے اہم اجزاء کیا ہیں؟
لتیم آئن خلیات میں چار اہم اجزاء ہوتے ہیں۔ یہ ہیں:
انوڈ
اینوڈ بجلی کو بیٹری سے بیرونی سرکٹ میں جانے کی اجازت دیتا ہے۔ یہ بیٹری چارج کرتے وقت لتیم آئنوں کو بھی ذخیرہ کرتا ہے۔
کیتھوڈ
کیتھوڈ وہ ہے جو سیل کی صلاحیت اور وولٹیج کا تعین کرتا ہے۔ بیٹری کو خارج کرتے وقت یہ لتیم آئن پیدا کرتا ہے۔
الیکٹرولائٹ
الیکٹرولائٹ ایک ایسا مواد ہے، جو کیتھوڈ اور انوڈ کے درمیان منتقل ہونے کے لیے لتیم آئنوں کے لیے ایک نالی کا کام کرتا ہے۔ یہ نمکیات، additives اور مختلف سالوینٹس پر مشتمل ہے۔
الگ کرنے والا
لتیم آئن سیل میں آخری ٹکڑا الگ کرنے والا ہے۔ یہ کیتھوڈ اور انوڈ کو الگ رکھنے کے لیے ایک جسمانی رکاوٹ کے طور پر کام کرتا ہے۔
لتیم آئن بیٹریاں لتیم آئنوں کو کیتھوڈ سے اینوڈ میں منتقل کرکے کام کرتی ہیں اور اس کے برعکس الیکٹرولائٹ کے ذریعے۔ جیسے جیسے آئن حرکت کرتے ہیں، وہ انوڈ میں مفت الیکٹران کو متحرک کرتے ہیں، مثبت کرنٹ کلیکٹر پر چارج بناتے ہیں۔ یہ الیکٹران ڈیوائس، فون یا گولف کارٹ کے ذریعے منفی جمع کرنے والے اور واپس کیتھوڈ میں بہتے ہیں۔ بیٹری کے اندر الیکٹرانوں کے آزادانہ بہاؤ کو الگ کرنے والے کے ذریعے روکا جاتا ہے، جو انہیں رابطوں کی طرف مجبور کرتا ہے۔
جب آپ لتیم آئن بیٹری چارج کرتے ہیں، تو کیتھوڈ لتیم آئنوں کو جاری کرے گا، اور وہ اینوڈ کی طرف بڑھتے ہیں۔ خارج ہونے پر، لتیم آئن انوڈ سے کیتھوڈ میں منتقل ہوتے ہیں، جو کرنٹ کا بہاؤ پیدا کرتا ہے۔
لتیم آئن بیٹریاں کب ایجاد ہوئیں؟
لیتھیم آئن بیٹریوں کا تصور سب سے پہلے 70 کی دہائی میں انگریز کیمیا دان سٹینلے وائٹنگھم نے کیا تھا۔ اپنے تجربات کے دوران، سائنسدانوں نے ایک ایسی بیٹری کے لیے مختلف کیمسٹریوں کی چھان بین کی جو خود کو دوبارہ چارج کر سکتی تھی۔ اس کی پہلی آزمائش میں ٹائٹینیم ڈسلفائیڈ اور لتیم الیکٹروڈ کے طور پر شامل تھے۔ تاہم، بیٹریاں شارٹ سرکٹ اور پھٹ جائیں گی۔
80 کی دہائی میں، ایک اور سائنس دان، جان بی گڈنوف نے اس چیلنج کو قبول کیا۔ اس کے فوراً بعد، اکیرا یوشینو، ایک جاپانی کیمیا دان نے ٹیکنالوجی پر تحقیق شروع کی۔ Yoshino اور Goodenough نے ثابت کیا کہ دھماکوں کی بنیادی وجہ لیتھیم دھات تھی۔
90 کی دہائی میں، لیتھیم آئن ٹیکنالوجی نے کرشن حاصل کرنا شروع کر دیا، دہائی کے آخر تک تیزی سے ایک مقبول طاقت کا ذریعہ بن گیا۔ یہ پہلی بار نشان زد ہوا کہ ٹیکنالوجی کو سونی نے تجارتی بنایا۔ لتیم بیٹریوں کے اس خراب حفاظتی ریکارڈ نے لتیم آئن بیٹریوں کی نشوونما کی حوصلہ افزائی کی۔
جب کہ لیتھیم بیٹریاں زیادہ توانائی کی کثافت رکھ سکتی ہیں، وہ چارجنگ اور ڈسچارج کے دوران غیر محفوظ ہیں۔ دوسری طرف، جب صارفین بنیادی حفاظتی رہنما خطوط پر عمل کرتے ہیں تو لیتھیم آئن بیٹریاں چارج اور خارج ہونے کے لیے کافی محفوظ ہیں۔
بہترین لتیم آئن کیمسٹری کیا ہے؟
لتیم آئن بیٹری کیمسٹری کی متعدد اقسام ہیں۔ تجارتی طور پر دستیاب ہیں:
- لتیم ٹائٹینیٹ
- لتیم نکل کوبالٹ ایلومینیم آکسائیڈ
- لتیم نکل مینگنیج کوبالٹ آکسائیڈ
- لتیم مینگنیج آکسائیڈ (LMO)
- لتیم کوبالٹ آکسائیڈ
- لتیم آئرن فاسفیٹ (LiFePO4)
لتیم آئن بیٹریوں کے لیے کیمسٹری کی متعدد اقسام ہیں۔ ہر ایک کے اپنے اوپر اور نشیب و فراز ہیں۔ تاہم، کچھ صرف مخصوص استعمال کے معاملات کے لیے موزوں ہیں۔ اس طرح، آپ جس قسم کا انتخاب کرتے ہیں اس کا انحصار آپ کی بجلی کی ضروریات، بجٹ، حفاظتی رواداری، اور مخصوص استعمال کے معاملے پر ہوگا۔
تاہم، LiFePO4 بیٹریاں سب سے زیادہ تجارتی طور پر دستیاب آپشن ہیں۔ ان بیٹریوں میں گریفائٹ کاربن الیکٹروڈ ہوتا ہے، جو اینوڈ کے طور پر کام کرتا ہے، اور فاسفیٹ کیتھوڈ کے طور پر۔ ان کی 10,000 سائیکلوں کی لمبی سائیکل زندگی ہے۔
مزید برآں، وہ زبردست تھرمل استحکام پیش کرتے ہیں اور طلب میں مختصر اضافے کو محفوظ طریقے سے سنبھال سکتے ہیں۔ LiFePO4 بیٹریاں 510 ڈگری فارن ہائیٹ تک کی تھرمل رن وے تھریشولڈ کے لیے درجہ بندی کی جاتی ہیں، جو کسی بھی تجارتی طور پر دستیاب لیتھیم آئن بیٹری کی قسم میں سب سے زیادہ ہے۔
LiFePO4 بیٹریوں کے فوائد
لیڈ ایسڈ اور دیگر لتیم پر مبنی بیٹریوں کے مقابلے، لتیم آئرن فاسفیٹ بیٹریوں کا بہت بڑا فائدہ ہے۔ وہ مؤثر طریقے سے چارج اور خارج ہوتے ہیں، زیادہ دیر تک چلتے ہیں، اور گہرے cy کر سکتے ہیں۔cleصلاحیت کھونے کے بغیر. ان فوائد کا مطلب یہ ہے کہ بیٹریاں دیگر قسم کی بیٹریوں کے مقابلے میں اپنی زندگی بھر میں بہت زیادہ لاگت کی بچت پیش کرتی ہیں۔ ذیل میں کم رفتار سے چلنے والی گاڑیوں اور صنعتی آلات میں ان بیٹریوں کے مخصوص فوائد پر ایک نظر ہے۔
کم رفتار گاڑیوں میں LiFePO4 بیٹری
کم رفتار برقی گاڑیاں (LEVs) چار پہیوں والی گاڑیاں ہیں جن کا وزن 3000 پاؤنڈ سے کم ہے۔ وہ الیکٹرک بیٹریوں سے چلتی ہیں، جو انہیں گولف کارٹس اور دیگر تفریحی استعمال کے لیے ایک مقبول انتخاب بناتی ہے۔
اپنے LEV کے لیے بیٹری کا آپشن چنتے وقت، سب سے اہم باتوں میں سے ایک لمبی عمر ہے۔ مثال کے طور پر، بیٹری سے چلنے والی گولف کارٹس میں اتنی طاقت ہونی چاہیے کہ وہ 18 سوراخ والے گولف کورس کے ارد گرد ری چارج کیے بغیر گاڑی چلا سکیں۔
ایک اور اہم غور بحالی کا شیڈول ہے۔ آپ کی آرام دہ سرگرمی سے زیادہ سے زیادہ لطف اندوز ہونے کو یقینی بنانے کے لیے اچھی بیٹری کو دیکھ بھال کی ضرورت نہیں ہونی چاہیے۔
بیٹری کو مختلف موسمی حالات میں بھی کام کرنے کے قابل ہونا چاہیے۔ مثال کے طور پر، یہ آپ کو گرمیوں کی گرمی اور موسم خزاں دونوں میں گولف کرنے کی اجازت دیتا ہے جب درجہ حرارت گرتا ہے۔
ایک اچھی بیٹری کو ایک کنٹرول سسٹم کے ساتھ بھی آنا چاہیے جو اس بات کو یقینی بنائے کہ یہ زیادہ گرم یا ٹھنڈا نہ ہو، جس سے اس کی صلاحیت کم ہو جائے۔
ان تمام بنیادی لیکن اہم شرائط کو پورا کرنے والے بہترین برانڈز میں سے ایک ROYPOW ہے۔ LiFePO4 لیتھیم بیٹریوں کی ان کی لائن کو 4°F سے 131°F کے درجہ حرارت کے لیے درجہ دیا گیا ہے۔ بیٹریاں ایک اندرونی بیٹری مینجمنٹ سسٹم کے ساتھ آتی ہیں اور انسٹال کرنا انتہائی آسان ہے۔
لتیم آئن بیٹریوں کے لیے صنعتی ایپلی کیشنز
لتیم آئن بیٹریاں صنعتی ایپلی کیشنز میں ایک مقبول آپشن ہیں۔ سب سے زیادہ استعمال ہونے والی کیمسٹری LiFePO4 بیٹریاں ہیں۔ ان بیٹریوں کو استعمال کرنے کے لیے کچھ سب سے عام سامان یہ ہیں:
- تنگ گلیارے فورک لفٹ
- کاؤنٹر بیلنسڈ فورک لفٹ
- 3 وہیل فورک لفٹ
- واکی اسٹیکرز
- اینڈ اور سینٹر سوار
صنعتی ترتیبات میں لتیم آئن بیٹریوں کی مقبولیت میں اضافے کی بہت سی وجوہات ہیں۔ اہم ہیں:
اعلی صلاحیت اور لمبی عمر
لیڈ ایسڈ بیٹریوں کے مقابلے لیتھیم آئن بیٹریوں میں توانائی کی کثافت اور لمبی عمر ہوتی ہے۔ وہ وزن کا ایک تہائی وزن کر سکتے ہیں اور ایک ہی پیداوار فراہم کر سکتے ہیں.
ان کا لائف سائیکل ایک اور بڑا فائدہ ہے۔ صنعتی آپریشن کے لیے، مقصد یہ ہے کہ قلیل مدتی اعادی اخراجات کو کم سے کم رکھا جائے۔ لیتھیم آئن بیٹریوں کے ساتھ، فورک لفٹ بیٹریاں تین گنا زیادہ لمبے عرصے تک چل سکتی ہیں، جس کی وجہ سے طویل مدت میں لاگت میں بہت زیادہ بچت ہوتی ہے۔
وہ اپنی صلاحیت پر کوئی اثر ڈالے بغیر 80% تک خارج ہونے والے مادہ کی بڑی گہرائی میں بھی کام کر سکتے ہیں۔ وقت کی بچت میں اس کا ایک اور فائدہ ہے۔ بیٹریوں کو تبدیل کرنے کے لیے آپریشنز کو درمیانی راستے پر رکنے کی ضرورت نہیں ہے، جس کی وجہ سے کافی عرصے میں ہزاروں گھنٹے کی بچت ہو سکتی ہے۔
تیز رفتار چارجنگ
صنعتی لیڈ ایسڈ بیٹریوں کے ساتھ، عام چارجنگ کا وقت تقریباً آٹھ گھنٹے ہوتا ہے۔ یہ پورے 8 گھنٹے کی شفٹ کے برابر ہے جہاں بیٹری استعمال کے لیے دستیاب نہیں ہے۔ نتیجتاً، مینیجر کو اس ڈاؤن ٹائم کا حساب دینا چاہیے اور اضافی بیٹریاں خریدنی چاہیے۔
LiFePO4 بیٹریوں کے ساتھ، یہ کوئی چیلنج نہیں ہے۔ ایک اچھی مثال ہےROYPOW صنعتی LifePO4 لتیم بیٹریاںجو لیڈ ایسڈ بیٹریوں سے چار گنا زیادہ تیزی سے چارج ہوتی ہے۔ ایک اور فائدہ ڈسچارج کے دوران موثر رہنے کی صلاحیت ہے۔ لیڈ ایسڈ بیٹریاں اکثر خارج ہونے کے ساتھ ساتھ کارکردگی میں تاخیر کا شکار ہوتی ہیں۔
ایک موثر بیٹری مینجمنٹ سسٹم کی بدولت صنعتی بیٹریوں کی ROYPOW لائن میں بھی میموری کا کوئی مسئلہ نہیں ہے۔ لیڈ ایسڈ بیٹریاں اکثر اس مسئلے کا شکار ہوتی ہیں، جو پوری صلاحیت تک پہنچنے میں ناکامی کا باعث بن سکتی ہے۔
وقت کے ساتھ، یہ سلفیشن کا سبب بنتا ہے، جو ان کی پہلے سے ہی مختصر عمر کو نصف کر سکتا ہے۔ مسئلہ اکثر اس وقت ہوتا ہے جب لیڈ ایسڈ بیٹریاں مکمل چارج کیے بغیر ذخیرہ کی جاتی ہیں۔ لیتھیم بیٹریاں مختصر وقفوں پر چارج کی جا سکتی ہیں اور بغیر کسی پریشانی کے صفر سے اوپر کسی بھی صلاحیت پر ذخیرہ کی جا سکتی ہیں۔
حفاظت اور ہینڈلنگ
LiFePO4 بیٹریاں صنعتی ترتیبات میں بہت بڑا فائدہ رکھتی ہیں۔ سب سے پہلے، ان میں زبردست تھرمل استحکام ہے۔ یہ بیٹریاں 131°F تک کے درجہ حرارت میں بغیر کسی نقصان کے کام کر سکتی ہیں۔ لیڈ ایسڈ بیٹریاں اسی درجہ حرارت پر اپنی زندگی کا 80 فیصد حصہ کھو دیتی ہیں۔
ایک اور مسئلہ بیٹریوں کا وزن ہے۔ اسی طرح کی بیٹری کی گنجائش کے لیے، لیڈ ایسڈ بیٹریوں کا وزن نمایاں طور پر زیادہ ہوتا ہے۔ اس طرح، انہیں اکثر مخصوص سازوسامان اور طویل تنصیب کے وقت کی ضرورت ہوتی ہے، جس کی وجہ سے کام پر کم گھنٹے لگتے ہیں۔
ایک اور مسئلہ کارکنوں کی حفاظت کا ہے۔ عام طور پر، LiFePO4 بیٹریاں لیڈ ایسڈ بیٹریوں سے زیادہ محفوظ ہیں۔ OSHA کے رہنما خطوط کے مطابق، لیڈ ایسڈ بیٹریوں کو خطرناک دھوئیں کو ختم کرنے کے لیے ڈیزائن کیے گئے آلات کے ساتھ ایک خاص کمرے میں رکھنا چاہیے۔ یہ ایک صنعتی آپریشن میں اضافی لاگت اور پیچیدگی کو متعارف کراتا ہے۔
نتیجہ
لتیم آئن بیٹریاں صنعتی ترتیبات اور کم رفتار برقی گاڑیوں کے لیے واضح فائدہ رکھتی ہیں۔ وہ زیادہ دیر تک چلتے ہیں، نتیجتاً صارفین کے پیسے بچاتے ہیں۔ یہ بیٹریاں زیرو مینٹیننس بھی ہیں، جو خاص طور پر صنعتی ماحول میں اہم ہے جہاں لاگت کی بچت سب سے اہم ہے۔
متعلقہ مضمون:
کیا لتیم فاسفیٹ بیٹریاں ٹرنری لتیم بیٹریوں سے بہتر ہیں؟
کیا یاماہا گالف کارٹس لیتھیم بیٹریوں کے ساتھ آتی ہیں؟
کیا آپ کلب کار میں لتیم بیٹریاں رکھ سکتے ہیں؟
