উত্স: https://batteryuniversity.com
লিথিয়াম-আয়ন তার সক্রিয় উপকরণ জন্য নামকরণ করা হয়; শব্দগুলি হয় তাদের রাসায়নিক প্রতীক দ্বারা পূর্ণ বা সংক্ষিপ্ত লেখা হয়। একত্রিত অক্ষর এবং সংখ্যার একটি সিরিজকে স্মরণ করা কঠিন এবং উচ্চারণ করা আরও কঠিন, এবং ব্যাটারী রসায়নগুলিকে সংক্ষিপ্ত বর্ণগুলিতেও চিহ্নিত করা যেতে পারে।
উদাহরণস্বরূপ, লিথিয়াম কোবল্ট অক্সাইড, সবচেয়ে সাধারণ লি-আয়নগুলির মধ্যে একটি, রাসায়নিক প্রতীক LiCoO 2 এবং সংক্ষেপে LCO। সরলতার কারণে, এই ব্যাটারিটির জন্য লি-কোবল্টের সংক্ষিপ্ত ফর্মটিও ব্যবহার করা যেতে পারে। কোবাল্ট এই ব্যাটারি অক্ষর দেয় যে প্রধান সক্রিয় উপাদান। অন্যান্য লি-আয়ন রসায়নবিদদের অনুরূপ ছোট আকারের নাম দেওয়া হয়। এই বিভাগে সবচেয়ে সাধারণ লি-আয়নগুলির মধ্যে ছয়টি তালিকা রয়েছে। সমস্ত রিডিং লেখার সময় গড় অনুমান হয়।
লিথিয়াম কোবল্ট অক্সাইড (LiCoO 2 )
এর উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি লি-কোবল্টকে মোবাইল ফোন, ল্যাপটপ এবং ডিজিটাল ক্যামেরার জনপ্রিয় পছন্দ করে। ব্যাটারি একটি কোবল্ট অক্সাইড ক্যাথোড এবং একটি গ্রাফাইট কার্বন অ্যানোড গঠিত। ক্যাথোডটির একটি স্তরযুক্ত গঠন রয়েছে এবং স্রাবের সময়, লিথিয়াম আয়ন অ্যানোড থেকে ক্যাথোডে সরানো হয়। প্রবাহ চার্জ বিপরীত। লি-কোবল্টের ত্রুটি একটি অপেক্ষাকৃত ছোট জীবনকাল, নিম্ন তাপীয় স্থায়িত্ব এবং সীমিত লোড ক্ষমতা (নির্দিষ্ট শক্তি)। চিত্র 1 গঠন illustrates।
|
চিত্র 1 : লি কোবল্ট গঠন। |
লি-কোবল্টের ত্রুটি একটি অপেক্ষাকৃত ছোট জীবনকাল, নিম্ন তাপীয় স্থায়িত্ব এবং সীমিত লোড ক্ষমতা (নির্দিষ্ট শক্তি)। অন্যান্য কোবল্ট-মিশ্রিত লি-ইয়নের মত লি-কোবল্টের গ্রাফাইট অ্যানোড রয়েছে যা একটি পরিবর্তনশীল কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেস (এসইআই) দ্বারা চক্রের জীবনকে সীমাবদ্ধ করে, অ্যানোড এবং লিথিয়াম প্লেটের উপর ঘনত্বের সাথে দ্রুত চার্জিং এবং কম তাপমাত্রায় চার্জিংয়ের সময়। নতুন সিস্টেম দীর্ঘকালীন, লোডিং ক্ষমতা এবং খরচ উন্নত করতে নিকেল, ম্যাঙ্গানিজ এবং / অথবা অ্যালুমিনিয়াম অন্তর্ভুক্ত।
লি-কোবল্ট চার্জ এবং সি-রেটিং তুলনায় বর্তমান উচ্চতর ছাড় করা উচিত নয়। এর মানে হল ২400 এমএএইচ সহ 18650 টি সেল শুধুমাত্র ২400 এমএএতে চার্জ করা এবং ডিসচার্জ করা যেতে পারে। দ্রুত চার্জ বা ২400mA এর বেশি লোড প্রয়োগ করার জন্য অত্যধিক গরম ও অনাকাঙ্ক্ষিত চাপ সৃষ্টি হয়। সর্বোত্তম দ্রুত চার্জের জন্য, নির্মাতার 0.8C বা প্রায় 2,000mA সি-রেট সুপারিশ করে। (সে ই বিউ -402: সি-রেট কি )। বাধ্যতামূলক ব্যাটারি সুরক্ষা সার্কিট চার্জ এবং স্রাব হারকে শক্তি কোষের জন্য প্রায় 1 সেন্টির নিরাপদ স্তরে সীমাবদ্ধ করে।
হেক্সাজোনল স্পাইডার গ্রাফিক (চিত্র ২) রান-টাইম সম্পর্কিত নির্দিষ্ট শক্তি বা ক্ষমতা অনুসারে লি-কোবল্টের কর্মক্ষমতা সংক্ষিপ্ত করে; নির্দিষ্ট ক্ষমতা বা উচ্চ বর্তমান প্রদান করার ক্ষমতা ; নিরাপত্তা; গরম এবং ঠান্ডা তাপমাত্রা কর্মক্ষমতা ; জীবনকাল চক্র জীবন এবং দীর্ঘায়ু প্রতিফলিত; এবং খরচ । মাকড়সা ওয়েবে দেখানো আগ্রহের অন্যান্য বৈশিষ্ট্য বিষাক্ততা, দ্রুত চার্জ ক্ষমতা, স্ব স্রাব এবং shelf জীবন। ( বিউ -২4 সি দেখুন : অক্ট্যাকন ব্যাটারি - কী ব্যাটারি একটি ব্যাটারি তৈরি করে )।
লি-কোবল্ট লি-ম্যাঙ্গানিজের পক্ষে হেরেছে, কিন্তু বিশেষ করে এনএমসি এবং এনসিএ কোবল্টের উচ্চ মূল্য এবং অন্যান্য সক্রিয় ক্যাথোড উপকরণগুলির সাথে মিশ্রিত করে উন্নত কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি করে। (নীচের এনএমসি এবং এনসিএ বিবরণ দেখুন।)
|
চিত্র 2 : গড় লি-কোবল্ট ব্যাটারি স্ন্যাপশট। |
সারমর্ম সারনি
লিথিয়াম কোবল্ট অক্সাইড: লিওওও 2 ক্যাথোড (~ 60% কো), গ্রাফাইট অ্যানড | |
ভোল্টেজের | 3.60V নামমাত্র; সাধারণত অপারেটিং পরিসীমা 3.0-4.2V / সেল |
নির্দিষ্ট শক্তি (ক্ষমতা) | 150-200Wh / কেজি। বিশিষ্টতা কোষ 240Wh / কেজি প্রদান। |
চার্জ (সি হার) | 0.7-1 সি, 4.20V চার্জ (সর্বাধিক কোষ); 3 এইচ চার্জ সাধারণত। 1C উপরে চার্জ ব্যাটারি জীবন সংক্ষিপ্ত। |
স্রাব (সি হার) | 1C; 2.50V কাটা বন্ধ। 1C উপরে বর্তমান স্রাব ব্যাটারি জীবন। |
চক্র জীবন | 500-1000, স্রাব গভীরতা, লোড, তাপমাত্রা সম্পর্কিত |
তাপীয় runaway | 150 ডিগ্রি সেলসিয়াস (302 ডিগ্রী ফারেনহাইট)। সম্পূর্ণ চার্জ তাপ runaway প্রচার করে |
অ্যাপ্লিকেশন | মোবাইল ফোন, ট্যাবলেট, ল্যাপটপ, ক্যামেরা |
মন্তব্য | অত্যন্ত উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি, সীমিত নির্দিষ্ট শক্তি। কোবল্ট ব্যয়বহুল। শক্তি সেল হিসাবে কাজ করে। বাজার শেয়ার স্থিতিশীল হয়েছে। |
টেবিল 3: লিথিয়াম কোবল্ট অক্সাইড বৈশিষ্ট্য।
লিথিয়াম ম্যাগানিজ অক্সাইড (লিমন 2 ও 4 )
ম্যাঙ্গানিজ স্পিনেলের সাথে লি-আইন 1983 সালে প্রথম প্রকাশিত সামগ্রী গবেষণা বুলেটিন- এ প্রকাশিত হয়েছিল। 1996 সালে, মলি এনার্জি লিথিয়াম ম্যাঙ্গানিজ অক্সাইডের ক্যাথোড উপাদান হিসাবে লি-আয়ন কোষকে বাণিজ্যিকভাবে বিকৃত করেছিল। আর্কিটেকচারটি একটি ত্রিমাত্রিক স্পিনিল কাঠামো গঠন করে যা ইলেক্ট্রোডের আয়ন প্রবাহকে উন্নত করে, যা নিম্ন অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের ফলে এবং বর্তমান পরিচালনাকে উন্নত করে। স্পিনেলের আরও সুবিধা হল উচ্চ তাপ স্থায়িত্ব এবং উন্নত নিরাপত্তা, তবে চক্র এবং ক্যালেন্ডারের জীবন সীমিত।
নিম্ন অভ্যন্তরীণ সেল প্রতিরোধের দ্রুত চার্জিং এবং উচ্চ বর্তমান নিষ্কাশন করা সক্ষম করে। 18650 প্যাকেজের মধ্যে, লি-ম্যাঙ্গানিজগুলি মাঝারি তাপ গঠনের সাথে 20-30A এর স্রোতগুলিতে ছাড়িয়ে যেতে পারে। 50A পর্যন্ত এক সেকেন্ড লোড ডাল প্রয়োগ করাও সম্ভব। এই বর্তমান সময়ে একটি ক্রমাগত উচ্চ লোড তাপ নির্মাণের কারণ হতে পারে এবং সেল তাপমাত্রা 80 ডিগ্রি সেলসিয়াস (176 ডিগ্রী ফারেনহাইট) অতিক্রম করতে পারে না। লি-ম্যাঙ্গানিজ শক্তি সরঞ্জাম, চিকিৎসা যন্ত্র, পাশাপাশি সংকর এবং বৈদ্যুতিক যানবাহন জন্য ব্যবহার করা হয়।
চিত্র 4 একটি লি-ম্যাঙ্গানিজ ব্যাটারির ক্যাথোডের উপর একটি ত্রিমাত্রিক স্ফটিক কাঠামো গঠনকে চিত্রিত করে। এই স্পিনিল কাঠামো, সাধারণত একটি জ্যাকেট মধ্যে সংযুক্ত হীরা আকার গঠিত হয়, প্রাথমিক গঠন পরে প্রদর্শিত হয়।
|
চিত্র 4: লি-ম্যাঙ্গানিজ গঠন। |
লি-ম্যাগানিজের লি-কোবল্টের চেয়ে প্রায় এক তৃতীয়াংশ কম ক্ষমতা রয়েছে। নকশা নমনীয়তা ইঞ্জিনিয়ারদের সর্বোত্তম দৈর্ঘ্য (জীবনকাল), সর্বাধিক লোড বর্তমান (নির্দিষ্ট শক্তি) বা উচ্চ ক্ষমতা (নির্দিষ্ট শক্তি) জন্য ব্যাটারি সর্বাধিক করতে পারবেন। উদাহরণস্বরূপ, 18650 কোষের দীর্ঘজীবনের সংস্করণটি কেবলমাত্র 1,100 মিএএইচ এর মাঝারি ক্ষমতা রয়েছে; উচ্চ ক্ষমতা সংস্করণ 1,500mAh হয়।
চিত্র 5 একটি সাধারণ লি-ম্যাঙ্গানিজ ব্যাটারি এর স্পাইডার ওয়েব দেখায়। বৈশিষ্ট্য সীমিত প্রদর্শিত কিন্তু নতুন ডিজাইন নির্দিষ্ট শক্তি, নিরাপত্তা এবং জীবনকাল পরিপ্রেক্ষিতে উন্নত হয়েছে। বিশুদ্ধ লি-ম্যাঙ্গানিজ ব্যাটারী আজ আর সাধারণ নয়; তারা শুধুমাত্র বিশেষ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।
|
চিত্র 5: একটি বিশুদ্ধ লি-ম্যাঙ্গানিজ ব্যাটারি স্ন্যাপশট। |
বেশিরভাগ লি-ম্যাঙ্গানিজ ব্যাটারী নির্দিষ্ট শক্তিকে উন্নত করতে এবং জীবনকালকে দীর্ঘায়িত করতে লিথিয়াম নিকেল ম্যাঙ্গানিজ কোবল্ট অক্সাইড (এনএমসি) দিয়ে মিশ্রিত করে। এই সংমিশ্রণটি প্রতিটি সিস্টেমে সর্বোত্তম উপায়ে আসে এবং LMO (এনএমসি) বেশিরভাগ ইলেকট্রিক যানবাহন যেমন নিসান লিফ, শেভি ভোল্ট এবং বিএমডাব্লিউ আই 3 এর জন্য নির্বাচিত হয়। ব্যাটারিটির এলএমও অংশ, যা 30 শতাংশ হতে পারে, ত্বরান্বিত করে উচ্চ গতির গতি সরবরাহ করে; এমএমসি অংশ দীর্ঘ ড্রাইভিং পরিসীমা দেয়।
লি-আয়ন গবেষণায় লি ক্যাঙ্গড উপাদান হিসাবে কোবল্ট, নিকেল, ম্যাঙ্গানিজ এবং / অথবা অ্যালুমিনিয়াম সহ লি-ম্যাঙ্গানিজ সংমিশ্রণে গুরুতরভাবে গুরুতর হয়। কিছু স্থাপত্যের মধ্যে, অ্যানডয়ে অল্প পরিমাণে সিলিকন যোগ করা হয়। এটি একটি 25 শতাংশ ক্ষমতা বৃদ্ধি প্রদান করে; তবে, লাভটি সাধারণত একটি সংক্ষিপ্ত চক্রের সাথে সংযুক্ত থাকে, কারণ সিলিকন চার্জ এবং স্রাবের সাথে সংকীর্ণ হয় এবং যান্ত্রিক চাপ সৃষ্টি করে।
এই তিনটি সক্রিয় ধাতু, সেইসাথে সিলিকন বর্ধিতকরণ সুনির্দিষ্ট শক্তি (ক্ষমতা), নির্দিষ্ট শক্তি (লোড ক্ষমতা) বা দীর্ঘায়ু উন্নত করতে নির্বাচিত হতে পারে। ভোক্তা ব্যাটারির উচ্চ ক্ষমতা জন্য যান, শিল্প অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োজন ভাল লোডিং ক্ষমতা আছে, একটি দীর্ঘ জীবন বিতরণ এবং নিরাপদ এবং নির্ভরযোগ্য সেবা প্রদান ব্যাটারি সিস্টেম প্রয়োজন।
সারমর্ম সারনি
লিথিয়াম ম্যাগানিজ অক্সাইড: লিমন 2 ও 4 ক্যাথোড। গ্রাফাইট অ্যানড | |
ভোল্টেজের | 3.70V (3.80 ভি) নামমাত্র; সাধারণত অপারেটিং পরিসীমা 3.0-4.2V / সেল |
নির্দিষ্ট শক্তি (ক্ষমতা) | 100-150Wh / কেজি |
চার্জ (সি হার) | 0.7-1C আদর্শ, 3 সি সর্বোচ্চ, 4.20V চার্জ (সর্বাধিক কোষ) |
স্রাব (সি হার) | 1C; 10C কিছু কোষ, 30C পালস (5s), 2.50V কাটা বন্ধ সঙ্গে সম্ভব |
চক্র জীবন | 300-700 (স্রাব গভীরতা সম্পর্কিত, তাপমাত্রা) |
তাপীয় runaway | সাধারণত 250 ডিগ্রি সেলসিয়াস (482 ডিগ্রী ফারেনহাইট)। উচ্চ চার্জ তাপ runaway প্রচার করে |
অ্যাপ্লিকেশন | শক্তি সরঞ্জাম, চিকিৎসা ডিভাইস, বৈদ্যুতিক powertrains |
মন্তব্য | উচ্চ শক্তি কিন্তু কম ক্ষমতা; লি কোবল্ট চেয়ে নিরাপদ; সাধারণত কর্মক্ষমতা উন্নত এনএমসি সঙ্গে মিশ্রিত। |
সারণী 6: লিথিয়াম ম্যাগানিজ অক্সাইড বৈশিষ্ট্য।
লিথিয়াম নিকেল ম্যাগানিজ কোবল্ট অক্সাইড (লিএনআইএনএনসিও 2 বা এনএমসি)
সবচেয়ে সফল লি-আয়ন সিস্টেমগুলির মধ্যে একটি হল নিকেল-ম্যাগানিজ-কোবল্ট (এনএমসি) এর ক্যাথোড সমন্বয়। লি-ম্যাঙ্গানিজের মতোই, এই সিস্টেমগুলিকে শক্তি কোষ বা পাওয়ার সেল হিসাবে সার্কেলে রূপান্তর করা যেতে পারে । উদাহরণস্বরূপ, মাঝারি লোড অবস্থার জন্য 18650 কোষে এনএমসি প্রায় ২800 এমএএইচ ধারণ করে এবং 4A থেকে 5A সরবরাহ করতে পারে; নির্দিষ্ট শক্তি জন্য অপ্টিমাইজ করা একই সেলে এনএমসি শুধুমাত্র 2,000mAh ক্ষমতা আছে কিন্তু 20A একটি অবিরাম স্রাব বর্তমান বিতরণ করে। একটি সিলিকন-ভিত্তিক অ্যানডোড 4,000mAh এবং উচ্চতর হবে তবে কম লোডিন জিটির ক্ষমতা এবং ছোট চক্রের জীবন। গ্রাফাইটে যোগ করা সিলিকনটি হ'ল অ্যানোড বৃদ্ধি এবং স্রাব এবং স্রাবের সাথে সংকীর্ণ হয়ে পড়ে, যা কোষটিকে যান্ত্রিকভাবে অস্থির করে তোলে।
এনএমসি গোপন নিকেল এবং ম্যাঙ্গানিজ মিশ্রন lies। এর একটি উপমা হল টেবিল লবণ যা প্রধান উপাদানের, সোডিয়াম এবং ক্লোরাইড নিজেই বিষাক্ত, তবে মেশানো তাদের মসলাযুক্ত লবণ এবং খাদ্য সংরক্ষণক হিসাবে কাজ করে। নিকেল তার উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি কিন্তু দরিদ্র স্থিতিশীলতার জন্য পরিচিত হয়; কম অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের জন্য একটি স্পিনিল কাঠামো গঠন করার জন্য ম্যাগানিজের সুবিধা রয়েছে কিন্তু কম নির্দিষ্ট শক্তি সরবরাহ করে। ধাতু মিশ্রন প্রতিটি অন্যান্য শক্তি বৃদ্ধি করে।
এনএমসি শক্তি সরঞ্জাম, ই বাইক এবং অন্যান্য বৈদ্যুতিক powertrains জন্য পছন্দসই ব্যাটারি। ক্যাথোড সমন্বয় সাধারণত এক তৃতীয়াংশ নিকেল, এক তৃতীয়াংশ ম্যাগানিজ এবং এক তৃতীয়াংশ কোবল্ট, 1-1-1 নামেও পরিচিত। এটি একটি অনন্য মিশ্রন সরবরাহ করে যা কবল্ট সামগ্রী হ্রাসের কারণে কাঁচা মাল খরচ কমিয়ে দেয়। আরেকটি সফল সংমিশ্রণ এনসিএম হয় 5 টি অংশ নিকেল, 3 অংশ কোবল্ট এবং 2 অংশ ম্যাঙ্গানিজ (5-3-2)। ক্যাথোড উপকরণ বিভিন্ন পরিমাণ ব্যবহার করে অন্যান্য সমন্বয় সম্ভব।
কোবাল্টের উচ্চ মূল্যের কারণে ব্যাটারি নির্মাতারা কোবল্ট সিস্টেম থেকে নিকেল ক্যাথোডগুলির দিকে চলে যায়। কোকাল্ট ভিত্তিক কোষগুলির চেয়ে নিকেল-ভিত্তিক সিস্টেমে উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, কম খরচে এবং দীর্ঘ চক্রের জীবন থাকে তবে তাদের সামান্য কম ভোল্টেজ থাকে।
নতুন ইলেক্ট্রোলাইট এবং additives ক্ষমতা বৃদ্ধি করার জন্য 4.4V / সেল এবং উচ্চতর চার্জিং সক্রিয়। চিত্র 7 এনএমসি বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে।
|
চিত্র 7: এনএমসি স্ন্যাপশট। |
এনএমসি-মিশ্রিত লি-আয়ন দিকে একটি পদক্ষেপ রয়েছে কারণ সিস্টেমটি অর্থনৈতিকভাবে তৈরি করা যেতে পারে এবং এটি একটি ভাল কর্মক্ষমতা অর্জন করে। নিকেল, ম্যাঙ্গানিজ এবং কোবল্টের তিনটি সক্রিয় উপকরণ সহজেই স্বয়ংচালিত এবং শক্তির স্টোরেজ সিস্টেমগুলির (EES) জন্য ব্যাপক অ্যাপ্লিকেশনগুলির সাথে মিলিত হতে পারে যা ঘন ঘন সাইক্লিংয়ের প্রয়োজন। এনএমসি পরিবার তার বৈচিত্র্য ক্রমবর্ধমান হয়।
সারমর্ম সারনি
লিথিয়াম নিকেল ম্যাগানিজ কোবল্ট অক্সাইড: লিএনআইএনএনসিও 2 । ক্যাথোড, গ্রাফাইট অ্যানড | |
ভোল্টেজের | 3.60 ভি, 3.70V নামমাত্র; সাধারণত অপারেটিং পরিসীমা 3.0-4.2V / সেল, বা উচ্চতর |
নির্দিষ্ট শক্তি (ক্ষমতা) | 150-220Wh / কেজি |
চার্জ (সি হার) | 0.7-1 সি, 4.20 ভি চার্জ, কিছু 4.30V যেতে; 3 এইচ চার্জ সাধারণত। 1C উপরে চার্জ ব্যাটারি জীবন সংক্ষিপ্ত। |
স্রাব (সি হার) | 1C; কিছু কোষ 2C সম্ভব; 2.50V কাটা বন্ধ |
চক্র জীবন | 1000-2000 (স্রাব গভীরতা সম্পর্কিত, তাপমাত্রা) |
তাপীয় runaway | 210 ° C (410 ° F) সাধারণত। উচ্চ চার্জ তাপ runaway প্রচার করে |
মূল্য | ~ $ 420 প্রতি কেউএইচ (উত্স: আরডাব্লিউ, আচেন) |
অ্যাপ্লিকেশন | ই বাইক, চিকিৎসা ডিভাইস, EVs, শিল্প |
মন্তব্য | উচ্চ ক্ষমতা এবং উচ্চ ক্ষমতা প্রদান করে। হাইব্রিড সেল হিসাবে কাজ করে। অনেক ব্যবহারের জন্য প্রিয় রসায়ন; বাজার শেয়ার বাড়ছে। |
সারণী 8: লিথিয়াম নিকেল ম্যাঙ্গানিজ কোবল্ট অক্সাইড (এনএমসি) বৈশিষ্ট্য।
লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LiFePO 4 )
1996 সালে, টেক্সাস বিশ্ববিদ্যালয় (এবং অন্যান্য অবদানকারী) ফ্যাসফেটকে রিচার্জেবল লিথিয়াম ব্যাটারির জন্য ক্যাথোড উপাদান হিসাবে আবিষ্কার করেছিল। লি-ফসফেট কম প্রতিরোধের সঙ্গে ভাল ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কর্মক্ষমতা উপলব্ধ করা হয়। এই ন্যানো-স্কেল ফসফেট ক্যাথোড উপাদান দিয়ে সম্ভব করা হয়। কী সুবিধা উচ্চ বর্তমান রেটিং এবং দীর্ঘ চক্র জীবন, ভাল তাপ স্থায়িত্ব, বর্ধিত নিরাপত্তা এবং সহনশীলতা সহ নির্যাতন ছাড়া।
লি-ফসফেট পূর্ণ চার্জ অবস্থার জন্য আরো সহনশীল এবং দীর্ঘস্থায়ী সময়ের জন্য উচ্চ ভোল্টেজে রাখা হলে অন্যান্য লিথিয়াম-আয়ন সিস্টেমগুলির চেয়ে কম চাপযুক্ত। (দেখুন বিউ -808: লিথিয়াম-ভিত্তিক ব্যাটারীগুলি কিভাবে লোলানো যায় )। একটি ট্রেড অফ হিসাবে, এটি 3.2V / সেলের নিম্ন নামমাত্র ভোল্টেজ কোবল্ট-মিশ্রিত লিথিয়াম-আয়ন এর নীচে নির্দিষ্ট শক্তি হ্রাস করে। সর্বাধিক ব্যাটারির সাথে, ঠান্ডা তাপমাত্রা কর্মক্ষমতা কমায় এবং উচ্চতর স্টোরেজ তাপমাত্রা পরিষেবা জীবনকে ছোট করে এবং লি-ফসফেট কোন ব্যতিক্রম নয়। লি-ফসফেটের অন্যান্য লি-আয়ন ব্যাটারির তুলনায় উচ্চতর স্ব-স্রাব রয়েছে, যা বার্ধক্য বৃদ্ধির সাথে সমস্যার সমাধান করতে পারে। উচ্চ মানের কোষগুলি এবং / অথবা অত্যাধুনিক নিয়ন্ত্রণ ইলেকট্রনিক্সগুলি ব্যবহার করে এটি হ্রাস করা যেতে পারে, যা উভয়ই প্যাকের খরচ বাড়ায়। উত্পাদন পরিচ্ছন্নতা দীর্ঘায়ু জন্য গুরুত্ব। আর্দ্রতা জন্য কোন সহনশীলতা নেই, ব্যাটারি শুধুমাত্র 50 চক্র প্রদান করবে না। চিত্র 9 লি-ফসফেটের বৈশিষ্ট্যগুলি সংক্ষিপ্ত করে।
লি-ফসফেট প্রায়ই সীসা অ্যাসিড স্টার্টার ব্যাটারি প্রতিস্থাপন করা হয়। সিরিজের চারটি কোষ 12.80V উত্পাদন করে, সিরিজের ছয় 2V সীসা এসিড কোষগুলির অনুরূপ ভোল্টেজ। যানবাহন চার্জ অ্যাসিড 14.40 ভি (2.40V / সেল) এবং একটি শীর্ষস্থানীয় চার্জ বজায় রাখা। Topping চার্জ পূর্ণ চার্জ স্তর বজায় রাখা এবং এল ইড অ্যাসিড ব্যাটারী উপর সালফিউশন প্রতিরোধ করা হয় ।
সিরিজের চারটি লি-ফসফেট কোষের সাথে, প্রতিটি কোষ 3.60V এ চলে যায়, যা সঠিক পূর্ণ-চার্জ ভোল্টেজ। এই মুহুর্তে, চার্জ বিচ্ছিন্ন করা উচিত তবে ড্রাইভিং চলাকালীন টপিং চার্জ চলতে থাকে। লি-ফসফেট কিছু ওভারচার্জ সহনশীল হয়; তবে, দীর্ঘ সময়ের জন্য 14.40 ভি তে ভোল্টেজ রাখা, কারণ বেশিরভাগ যানবাহন লম্বা রাস্তা ভ্রমণে থাকে, এটি লি-ফসফেটকে চাপ দিতে পারে। সময় বলতে হবে কিভাবে টেকসই লি-ফসফেট একটি নিয়মিত গাড়ির চার্জিং সিস্টেমের সাথে সীসা অ্যাসিড প্রতিস্থাপন হিসাবে হবে। ঠান্ডা তাপমাত্রা লি-আয়ন এর কার্যকারিতা হ্রাস করে এবং এটি চরম ক্ষেত্রে ক্র্যাঙ্কিং ক্ষমতা প্রভাবিত করতে পারে।
|
চিত্র 9: একটি সাধারণ লি-ফসফেট ব্যাটারি স্ন্যাপশট। |
সারমর্ম সারনি
লিথিয়াম আয়রন ফসফেট: লিফ্পো 4 ক্যাথোড, গ্রাফাইট অ্যানড | |
ভোল্টেজের | 3.20, 3.30 ভি নামমাত্র; সাধারণত অপারেটিং পরিসীমা 2.5-3.65V / সেল |
নির্দিষ্ট শক্তি (ক্ষমতা) | 90-120Wh / কেজি |
চার্জ (সি হার) | 1C সাধারণত, 3.65V চার্জ; 3h চার্জ সময় সাধারণত |
স্রাব (সি হার) | 1C, 25C কিছু কোষে; 40A পালস (2 গুলি); 2.50V কাটা বন্ধ (কম যে 2V ক্ষতি কারণ) |
চক্র জীবন | 1000-2000 (স্রাব গভীরতা সম্পর্কিত, তাপমাত্রা) |
তাপীয় runaway | 270 ডিগ্রি সেলসিয়াস (518 ডিগ্রি ফারেনহাইট) সম্পূর্ণ চার্জ থাকলেও খুব নিরাপদ ব্যাটারি |
মূল্য | ~ 580 ডলার প্রতি কেউএইচ (উত্স: আরডাব্লিউএইচ, আচেন) |
অ্যাপ্লিকেশন | পোর্টেবল এবং স্থিতিশীল উচ্চ লোড স্রোত এবং ধৈর্য প্রয়োজন |
মন্তব্য | খুব সমতল ভোল্টেজ স্রাব বক্ররেখা কিন্তু কম ক্ষমতা। নিরাপদ এক |
টেবিল 10: লিথিয়াম লোহা ফসফেট বৈশিষ্ট্য।
লিথিয়াম নিকেল কোবল্ট অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (LiNiCoAlO 2 )
লিথিয়াম নিকেল কোবল্ট অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড ব্যাটারি, বা NCA, বিশেষ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য 1999 সাল থেকে প্রায় হয়েছে। এটি উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি, যুক্তিসঙ্গতভাবে ভাল নির্দিষ্ট শক্তি এবং একটি দীর্ঘ জীবনকাল প্রস্তাব করে এনএমসি সঙ্গে সাদৃশ্য শেয়ার। কম চাটুকার নিরাপত্তা এবং খরচ হয়। চিত্র 11 ছয় কী বৈশিষ্ট্য সংক্ষিপ্ত করে। এনসিএ লিথিয়াম নিকেল অক্সাইড আরও উন্নয়ন হয়; অ্যালুমিনিয়াম যোগ রসায়ন অধিক স্থায়িত্ব দেয়।
|
চিত্র 11: এনসিএ স্ন্যাপশট। |
সারমর্ম সারনি
লিথিয়াম নিকেল কোবল্ট অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড: লিনিকোএলও 2 ক্যাথোড (~ 9% কো), গ্রাফাইট এনড | |
ভোল্টেজের | 3.60V নামমাত্র; সাধারণত অপারেটিং পরিসীমা 3.0-4.2V / সেল |
নির্দিষ্ট শক্তি (ক্ষমতা) | 200-260Wh / কেজি; 300Wh / কেজি পূর্বাভাসযোগ্য |
চার্জ (সি হার) | 0.7 সি, 4.20V (সর্বাধিক কোষ), 3 এইচ চার্জ সাধারণত, কিছু কোষ সঙ্গে দ্রুত চার্জ |
স্রাব (সি হার) | 1C সাধারণত; 3.00V কাটা বন্ধ; উচ্চ স্রাব হার ব্যাটারি জীবন সংক্ষিপ্ত |
চক্র জীবন | 500 (স্রাব গভীরতা সম্পর্কিত, তাপমাত্রা) |
তাপীয় runaway | 150 ডিগ্রি সেলসিয়াস (302 ডিগ্রি ফারেনহাইট) সাধারণত, উচ্চ চার্জ তাপ runaway প্রচার করে |
মূল্য | ~ $ 350 প্রতি কেডাব্লিউএইচ (উত্স: আরডাব্লিউ, আচেন) |
অ্যাপ্লিকেশন | মেডিকেল ডিভাইস, শিল্প, বৈদ্যুতিক powertrain (Tesla) |
মন্তব্য | লি কোবল্ট সঙ্গে শেয়ার করুন সমান। শক্তি সেল হিসাবে কাজ করে। |
টেবিল 12: লিথিয়াম নিকেল কোবল্ট অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড বৈশিষ্ট্য।
লিথিয়াম টাইটানেট (লি 4 টি 5 ও 1২ )
লিথিয়াম টাইটানেট নোডের ব্যাটারিগুলি 1980 এর দশকে পরিচিত ছিল। লি-টাইটানেট গ্রাফাইটকে একটি সাধারণ লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি এবং বস্তুর গঠনগুলিকে একটি স্পিনিলে কাঠামোর মধ্যে প্রতিস্থাপন করে। ক্যাথোড লিথিয়াম ম্যাঙ্গানিজ অক্সাইড বা এনএমসি হতে পারে। লি-টাইটানেটের একটি নামমাত্র সেল ভোল্টেজ 2.40 ভি, দ্রুত চার্জ করা যায় এবং 10C এর উচ্চ স্রাব বর্তমান, বা 10 গুণ রেটযুক্ত ক্ষমতা সরবরাহ করে। চক্র গণনা নিয়মিত লি-আয়নের চেয়ে বেশি বলে মনে করা হয়। লি-টাইটানেট নিরাপদ, চমৎকার নিম্ন-তাপমাত্রা স্রাব বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং -30 ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড (-২২ ° F) -এ 80 শতাংশের ক্ষমতা অর্জন করে।
এলটিও (সাধারণত Li4Ti 5 O 12 ) গ্রাফাইট অ্যানডের সাথে প্রচলিত কোবল্ট-মিশ্রিত লি-আয়নের সুবিধাগুলি শূন্য-স্ট্রেন সম্পত্তি, কোনও SEI ফিল্ম গঠন এবং কোনও লিথিয়াম প্লেটিংয়ে দ্রুত চার্জিং এবং কম তাপমাত্রায় চার্জিংয়ের মাধ্যমে লিথিয়াম প্লেট অর্জন করে। অন্যান্য লি-আয়ন সিস্টেমের তুলনায় উচ্চ তাপমাত্রার তাপীয় স্থায়িত্ব আরও ভাল। তবে, ব্যাটারি ব্যয়বহুল। শুধুমাত্র 65 ওয়াগ / কেজি সময়ে, নির্দিষ্ট শক্তি কম, NiCd যে প্রতিদ্বন্দ্বিতা। লি-টাইটানেট চার্জ 2.80V / সেল, এবং স্রাব শেষে 1.80V / সেল। চিত্র 13 লি-টাইটানেট ব্যাটারি বৈশিষ্ট্যগুলি বর্ণনা করে। সাধারণ ব্যবহার বৈদ্যুতিক powertrains, ইউপিএস এবং সৌর চালিত রাস্তার আলো।
|
চিত্র 13: লি-টাইটানেট স্ন্যাপশট। |
সারমর্ম সারনি
লিথিয়াম টাইটানেট: লিথিয়াম ম্যাগানিজ অক্সাইড বা এনএমসি হতে পারে; লি 4 টি 5 O 12 (টাইটানেট) এনডো | |
ভোল্টেজের | 2.40V নামমাত্র; সাধারণত অপারেটিং পরিসীমা 1.8-2.85 ভি / সেল |
নির্দিষ্ট শক্তি (ক্ষমতা) | 50-80Wh / কেজি |
চার্জ (সি হার) | 1C সাধারণত; 5 সি সর্বাধিক, 2.85V চার্জ |
স্রাব (সি হার) | 10C সম্ভব, 30 সি 5s পালস; এলসিও / এলটিও 1.80V কাটা বন্ধ |
চক্র জীবন | 3,000-7,000 |
তাপীয় runaway | সবচেয়ে নিরাপদ লি-আয়ন ব্যাটারি |
মূল্য | ~ $ 1,005 প্রতি কেউএইচ (উত্স: আরডাব্লিউ, আচেন) |
অ্যাপ্লিকেশন | ইউপিএস, ইলেকট্রিক পাওয়ারট্রেইন (মিত্সুবিশি আই-মিইইভি, হন্ডা ফিট ইভি), |
মন্তব্য | দীর্ঘ জীবন, দ্রুত চার্জ, প্রশস্ত তাপমাত্রা পরিসীমা কিন্তু কম নির্দিষ্ট শক্তি এবং ব্যয়বহুল। লি-আয়ন ব্যাটারির মধ্যে সবচেয়ে নিরাপদ। |
সারণী 14: লিথিয়াম titanate বৈশিষ্ট্য।
চিত্র 15 সীসা নির্দিষ্ট শক্তি, নিকেল- এবং লিথিয়াম-ভিত্তিক সিস্টেম তুলনা করে। লি-অ্যালুমিনিয়াম (এনসিএ) অন্যান্য সিস্টেমগুলির চেয়ে বেশি ক্ষমতা সঞ্চয় করে স্পষ্ট বিজয়ী হলেও এটি শুধুমাত্র নির্দিষ্ট শক্তির ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। নির্দিষ্ট শক্তি এবং তাপ স্থিতিশীলতার ক্ষেত্রে, লি-ম্যাঙ্গানিজ (এলএমও) এবং লি-ফসফেট (এলএফপি) উচ্চতর। লি-টাইটানেটে (এলটিও) কম ক্ষমতা থাকতে পারে তবে এই রসায়ন জীবনকালের পরিপ্রেক্ষিতে সর্বাধিক অন্যান্য ব্যাটারির বহিঃপ্রকাশ করে এবং এটিতে ঠান্ডা তাপমাত্রার সর্বোত্তম তাপমাত্রাও রয়েছে। বৈদ্যুতিক পাওর্ট্রেইন, নিরাপত্তা এবং চক্র জীবন দিকে সরে যাওয়া ক্ষমতা উপর কর্তৃত্ব লাভ করবে। (এলসিও লি-কোবল্ট, আসল লি-আয়ন।)

চিত্র 15: সীসা নির্দিষ্ট নির্দিষ্ট শক্তি-, নিকেল- এবং লিথিয়াম ভিত্তিক ব্যাটারী।
NCA সর্বোচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি ভোগ করে; তবে, ম্যাঙ্গানিজ এবং ফসফেট নির্দিষ্ট শক্তি এবং তাপ স্থিতিশীলতার ক্ষেত্রে উচ্চতর। লি-টাইটানেট সেরা জীবনকাল আছে।
Cadex সৌজন্যে
















