آٹوموٹو بیٹریوں کے فیلڈ میں لیڈ ایسڈ کی جگہ لتیم بیٹریوں کا امکان تجزیہ

اس وقت موٹرگاڑیوں میں لیڈ ایسڈ بیٹریاں ایس ایل آئی کا سب سے اہم طاقت کا ذریعہ ہیں ، اور انہیں بہت سی دوسری ایپلی کیشنز بھی دی گئی ہیں۔ لیڈیم ایسڈ بیٹریوں کی بجائے لتیم بیٹریوں کے فوائد ایس ایل ایل بیٹریاں بنیادی طور پر ان کی لمبی زندگی اور اعلی توانائی کی کثافت میں پائے جاتے ہیں۔ حفاظت کے لحاظ سے ، گاڑیوں میں پابندی والے مواد کے استعمال سے متعلق یورپی بیٹری کے نئے قواعد و ضوابط کے ساتھ ساتھ قیمت ، ڈیزائن اور ٹیسٹ کی خصوصیات پر بھی غور کیا جاتا ہے۔ لائف سائیکل اور دو بیٹریوں کی ری سائیکلنگ کو بھی مدنظر رکھا گیا ہے۔

1. بیٹری کی تبدیلی

پچھلے سالوں میں ، سیسڈ ایسڈ بیٹریوں کی کیمسٹری اور مینوفیکچرنگ کے معیارات نے اضافی بیٹری سسٹم کو از سر نو ڈیزائن کرنے کی کوشش کرنے کے بجائے اضافی ایڈجسٹ کو ایڈجسٹ کرکے اور موجودہ مینوفیکچرنگ پروسیس کو بہتر بنا کر نسبتا quickly بجلی کی نئی ضروریات اور چیلنجوں کے مطابق ڈھال لیا ہے۔ 1960 کی دہائی میں ، لیڈ ایسڈ ایس ایل آئی بیٹری کی سروس کی زندگی تقریبا years 3 سال تھی ، اور 2015 تک ، جب بجلی اور استعمال کی ضروریات میں اضافہ ہوتا ہے ، تو بیٹری پانچ سال یا اس سے زیادہ لمبی رہ سکتی ہے۔

لیڈ ایسڈ بیٹریوں نے مارکیٹ شیئر کو برقرار رکھا ہے ، اس کی بنیادی وجہ یہ ہے کہ وہ سرد ICE کی شروعات ، اعلی درجہ حرارت سائیکل استحکام ، نسبتا high اعلی حفاظت اور نسبتا کم لاگت کے لئے درکار اعلی موجودہ کو پورا کرسکتے ہیں۔ اگر آپ اس مارکیٹ میں حصہ لینے کا ارادہ رکھتے ہیں تو پھر یہ وہ چیلنج ہیں جن کا مقابلہ کسی بھی نئی بیٹری ٹکنالوجی کو کرنا ہوگا۔ حالیہ برسوں میں ، کیمسٹری اور مینوفیکچرنگ کے معاملے میں لتیم بیٹریوں کے استحکام میں نمایاں بہتری آئی ہے ، لاگت کو مسلسل کم کیا گیا ہے ، اور کارکردگی کو مستقل طور پر بہتر بنایا گیا ہے۔ لیڈ ایسڈ بیٹریوں کے مقابلے میں وسیع تر معنوں میں ، لتیم آئن ایس ایل آئی بیٹریاں کے موجودہ اہم فوائد ان کی اعلی توانائی کی کثافت اور لمبی عمر ہیں۔

لتیم آئن ایس ایل ایل بیٹریاں موجودہ لیڈ ایسڈ ایس ایل آئی بیٹریوں کی طرح کی کارکردگی رکھتی ہیں ، اور لتیم آئن ایس ایل آئی بیٹریوں کے استحکام کا اندازہ کرنے کے لئے اضافی ٹیسٹ بھی متعارف کروائے گئے ہیں۔ سخت حفاظتی اقدامات بشمول زیادہ چارج سے بچاؤ ، کچلنے یا پنچر کی قسم کے تباہی ٹیسٹ ، مستقل کم درجہ حرارت سے خارج ہونے والے مادہ اور معاوضہ ، اور لتیم جمع کے اثر کی تشخیص۔

2. لتیم آئن بیٹری کا حفاظتی ڈیزائن

لتیم آئن ایس ایل آئی بیٹریوں کی نشوونما میں اصل چیلنج یہ ہے کہ بیٹری کے استعمال یا عمر رسید کی حالت میں کتنا محفوظ ہے ، اور کیا تھرمل بھاگنا ہوگا۔ اس صورتحال کو روکنے کے لئے بہت سارے ٹیسٹ کروائے گئے ہیں ، لیکن تمام حالات پیش قیاسی نہیں ہیں۔ چونکہ اس حادثے سے گاڑی کے اندرونی حصے کو زیادہ نقصان پہنچا ہے ، جس کی وجہ سے بیرونی اور اندرونی آگ کی وجہ سے بیٹری جل سکتی ہے ، احتیاطی تدابیر یقینی بنائے گی کہ خراب بیٹری مزید چنگاریاں نہیں بنے گی ، اور اس کے بعد آگ کے پھیلاؤ کو کم کردے گی۔ حادثہ اس کے علاوہ ، بیٹری کا ایک انوکھا عنصر داخلی شارٹ سرکٹ (ISC) ہے جو اس کی عمر بڑھنے کی وجہ سے ہوسکتا ہے۔ کچھ عام حالات ، جیسے لتیم ڈینڈرائٹس کی تشکیل ، ڈایافرام میں گھس جاتے ہیں تاکہ شارٹ سرکٹ کا سبب بنے ، جس کی وجہ سے ڈایافرام گرمی کی وجہ سے سکڑ جاتا ہے اور بڑے علاقے کے شارٹ سرکٹ کا سبب بنتا ہے۔ معیاری بیٹری کی جانچ کے ل Another ایک اور چیلنج یہ ہے کہ لتیم آئن بیٹریوں کی بیرونی ڈھانچہ بیلناکار ، پاؤچ (نرم پیک) یا مربع ہوسکتی ہے۔ لہذا ، ہر بیٹری کی قسم کو مختلف میکانکی ٹیسٹ کے طریقہ کار کی ضرورت ہوتی ہے۔ حفاظت کی جانچ اور لتیم آئن ایس ایل ایل بیٹریاں کے مابین ارتباط کی تفہیم کی رہنمائی کے لئے ان تراکیب کا استعمال کیا جاسکتا ہے۔

3. ایس ایل ایل بیٹری ڈیزائن

ایس ایل آئی بیٹریوں کے ڈیزائن میں ، انتخاب کرنے کے لئے مختلف قسم کے الیکٹروڈ مواد اور بیٹری کے امتزاج موجود ہیں۔ تاہم ، جب مجموعی طور پر بیٹری کا وولٹیج عام 12V تک ہی محدود ہو تو ، اس صورت میں موجودہ لیڈ ایسڈ بیٹری کو تبدیل کرنا ممکن ہے۔ فی الحال ، سیریز میں جڑی ہوئی صرف چند بیٹریاں صحیح بیٹری وولٹیج تک پہنچ سکتی ہیں۔

12V کے قریب بیٹری وولٹیج حاصل کرنے کی ضرورت کے علاوہ ، دوسرے عوامل جیسے صارفین کی مارکیٹ میں آسانی سے دستیابی پر بھی غور کرنے کی ضرورت ہے۔ معیاری لیڈ ایسڈ بیٹریوں کے مقابلے میں ، یہ مواد لاگت سے مسابقت پذیر ایس ایل ایل بیٹریاں بنا سکتے ہیں۔ لتیم آئن بیٹریاں کے کیتھوڈ مواد کو پرتوں ، اسپنیل اور زیتون کی اقسام میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ انوڈ مواد بنیادی طور پر کاربن ہوتا ہے۔ صحیح بیٹری وولٹیج اور بجلی کی گنجائش فراہم کرنے کے ل c کیتھوڈ اور انوڈ مواد کی مطابقت پر غور کرنے کے علاوہ ، لتیم آئن بیٹریوں میں سے پہلی تین اہم اجزاء اس کے الیکٹرولائٹ ہیں۔ بیشتر تجارتی بیٹریاں کے لئے ، نامیاتی مائع الیکٹرویلیٹس گھل گھلنے والے لتیم نمکیات کے ساتھ مل کر استعمال ہوتی ہیں ، جو مطلوبہ لتیم آئن چالکتا فراہم کرسکتی ہیں۔ فی الحال استعمال ہونے والا سب سے عام نمک LiPF6 ہے۔

بی ای وی میں ، 12 V لتیم آئن ایس ایل ایل بیٹری کا استعمال گاڑی کو برقرار رکھنے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے&# 39 s آن بورڈ الیکٹرانک سسٹم جب گاڑی نہیں چل رہی ہے۔ اس ایپلی کیشن میں لیڈ ایسڈ ایس ایل آئی بیٹریوں کا استعمال مثالی نہیں ہے کیونکہ یہ عام طور پر اعلی طاقت کے لئے تیار کیا گیا ہے اور یہ ضروری نہیں ہے کہ گہری کم موجودہ خارج ہونے والے مادہ کے اطلاق کے حالات کے ل. مناسب ہو۔ اس سلسلے میں ، لتیم آئن ایس ایل ایل بیٹریاں صرف سیسڈ ایسڈ ایس ایل آئی بیٹریوں کی کوتاہیوں کو ختم کرتی ہیں۔

4. بیٹری بیلنس اور بیٹری مینجمنٹ سسٹم (BMS) کا ڈیزائن

لیڈ ایسڈ ایس ایل آئی بیٹریوں کے برعکس ، لتیم آئن بیٹری ٹکنالوجی کے ل the چیلنج یہ ہے کہ ان میں 95 to کے قریب ری چارجنگ کی اعلی کارکردگی ہے اور اسے بیٹری وولٹیج ونڈو کے اندر سختی سے کام کرنا چاہئے۔ جب لتیم آئن بیٹریاں سیریز میں جمع ہوجاتی ہیں اور چارج ہوجاتی ہیں تو ، وہ آسانی سے بیٹری وولٹیج ونڈو کے باہر بہہ سکتے ہیں ، فعال مادی ناقابل واپسی مرحلے کی تبدیلیوں کا تجربہ کرنا شروع کرسکتی ہے ، اور الیکٹروائٹ گلنا شروع ہوسکتا ہے۔ اس کے نتیجے میں بیٹری کی اندرونی مزاحمت بڑھ جاتی ہے ، اور اس طرح سے بیٹری کے عدم توازن کا اثر بڑھتا ہے۔ لہذا ، بیٹری کے انتظام اور انفرادی بیٹری پیک کی نگرانی لتیم آئن ماڈیول کے لئے معیاری طریق کار بن گئی ہے ، اور وہ عام طور پر بیٹری باکس ہاؤسنگ میں بنائے جاتے ہیں۔ مارکیٹ میں بی ایم ایس سسٹم کی ایک بڑی تعداد موجود ہے ، ان میں سے بہت سے مخصوص لتیم آئن بیٹری کیمیکلز کے لئے درزی ساختہ ہیں۔ چارج کا سب سے آسان اور انتہائی سستا طریقہ یہ ہے کہ سیریز کے بیٹری پیک کی چارجنگ کو محدود کیا جائے۔ ایک بہتر طریقہ یہ ہے کہ بیٹری کے اوپری وولٹیج کی حد تک پہنچ جانے کے بعد ، بیٹریوں کے مابین توانائی کے بارے میں دوبارہ تقسیم کرنے کی اجازت دی جائے ، جس سے ایک ہی بیٹری کو زیادہ چارجنگ سے بچایا جا safety اور حفاظت سے متعلق مسائل پیدا ہوں۔

5. بیٹری کی قیمت

موجودہ ٹیکنالوجیز کے مقابلے میں ، لتیم آئن ایس ایل آئی بیٹریاں کا ایک اہم چیلنج صارفین کو مسابقتی قیمت مہیا کرنا ہے۔ لتیم آئن بیٹریوں کی تیاری میں ویلیو چین کے معاملات کا مطالعہ کرنے کے لئے محققین سخت محنت کر رہے ہیں۔ فی الحال ، بیٹری کی لاگت کا تقریبا costs 60 costs غیر فعال ماد suchے پر مشتمل سمجھا جاتا ہے جیسے موجودہ جمعکار ، جداکار اور بیٹری کیسیز۔ اضافی لاگت ٹھوس الیکٹروائلیٹ انٹرفیس (SEI) سے آتی ہے۔ ) تشکیل کے عمل میں جو وقت اور توانائی صرف ہوتی ہے۔

6. پالیسیاں اور قانون سازی

ٹکنالوجی کے مرکزی ڈرائیور عام طور پر صحت اور حفاظت سے متعلق کچھ قومی اور بین الاقوامی پالیسیاں دیتے ہیں جس کے بعد قانون سازی ہوتی ہے۔ ان میں عام طور پر کچھ کیمیکلز یا کیمیائی لوازمات کا استعمال شامل ہوتا ہے جو انسانوں اور ماحول کے لئے نقصان دہ سمجھے جاتے ہیں۔ خاص طور پر جب یہ نقصان دہ ماد vehiclesہ گاڑیوں میں استعمال ہوتے ہیں تو ، ان کے ڈیزائن کا تصور"؛ گرین ری سائیکلنگ&اقتباس حاصل کرنے کے قابل ہونا چاہئے، ، یعنی ، وہ جدا ہوسکتے ہیں تاکہ مختلف مواد کو دوبارہ استعمال کیا جاسکے ، ری سائیکل یا محفوظ طریقے سے تصرف کیا جاسکے۔ ماحول کو آلودگی پھیلانے کے بغیر۔

7. معیارات اور وضاحتیں

کئی دہائیوں کے دوران ، تقریبا تمام بیٹری ایپلی کیشنز کی کارکردگی اور حفاظت کے مطابق بنائے جانے کے ل specific ، جو گاڑیوں کے لئے ایس ایل ایل بیٹریاں شامل ہیں ، وضاحتیں اور معیار ابھرا اور آہستہ آہستہ تیار ہوا ہے۔ دوسری طرف ، بعض ممالک یا خطوں کی قانون سازی بعض ایسے تقاضوں سے نمٹنے کے معیارات کا حوالہ دے سکتی ہے جن کا عموما the کمیونٹی اور ماحولیات کی حفاظت اور صحت پر براہ راست اثر پڑتا ہے۔ ریاستہائے متحدہ کے اعلی درجے کی بیٹری الائنس (یو ایس اے بی سی) نے امریکی محکمہ توانائی (ڈی او ای) کے لئے بیٹری ٹیسٹنگ دستی (ترمیم 2) مرتب کیا ہے۔

8. بیٹری کی ری سائیکلنگ

فی الحال لتیم آئن بیٹریاں ری سائیکلنگ میں کچھ طاقت کے ساتھ ایک کمپنی ہے۔

مذکورہ بالا خلاصہ یہ ہے کہ کچھ بڑی کمپنیاں لتیم آئن بیٹریوں کے قائم صنعتی پیمانے پر ریسائکلنگ کے عمل میں بڑھ چڑھ کر حصہ لے رہی ہیں۔ ابھرتی ہوئی ری سائیکلنگ انڈسٹری کی ری سائیکلنگ کی گنجائش اگلے 7 سے 10 سالوں میں کم از کم پانچ گنا بڑھ جائے گی۔

9. نتائج اور امکانات

اس مضمون میں لیڈ ایسڈ ایس ایل ایل بیٹریوں کو لتیم آئن ایس ایل ایل بیٹریوں کی جگہ لینے کے کچھ عوامل کا خلاصہ پیش کیا گیا ہے ، جو آئندہ چند سالوں میں بتدریج عمل ہوگا۔ قابل تجدید توانائی نظام کے ذخیرہ کرنے کے بڑے پیمانے پر استعمال کے ساتھ ، سیسڈ ایسڈ بیٹریوں کا استعمال بڑھتا رہے گا ، اور لتیم آئن ایس ایل ای بیٹریوں کی توجہ کا مرکز وسط سے اعلی کے آخر میں ICE گاڑیوں میں استعمال کیا جائے گا جو یورپ میں واقع ہیں ، ان میں سے کچھ جو ایشیاء اور ریاستہائے متحدہ میں ہیں۔ بہت سی چھوٹی اور سستی ICE گاڑیوں کے لئے ، لیڈ ایسڈ ایس ایل آئی بیٹری کا استعمال جاری رہے گا ، کیونکہ بیٹری کی جگہ لینے کی لاگت ہمیشہ فیصلہ کن عنصر رہے گی۔ اس کے علاوہ ، عالمی صارف مارکیٹ" کے استعمال میں اضافہ کرے گی circ سرکلر اکانومی"؛ ایسی مصنوعات ، جو خام مال کی ری سائیکلنگ میں اضافہ کرتے ہوئے ماحولیاتی فضلہ کو کم کرنے پر توجہ دیں گی۔ اگرچہ لتیم آئن بیٹریوں کی ری سائیکلنگ ابھی ابتدائی دور میں ہی ہے ، چین ، جاپان اور دیگر ممالک پہلے ہی بڑے اقدامات انجام دے چکے ہیں۔ ریاستہائے متحدہ ، آسٹریلیا اور یورپی ممالک نے لیتھیم آئن بیٹریوں میں مواد کی ری سائیکلنگ کے نئے کاموں کا مظاہرہ کیا ہے۔ یہ ری سائیکلنگ کا عمل اگلے پانچ سے پانچ سالوں میں ہوگا۔ دس سال میں کامل۔