লিথিয়াম ব্যাটারি ওভারভিউ |BSLBATT পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি

BSLBATT ইঞ্জিনিয়ারড টেকনোলজিস আমাদের অভিজ্ঞ ইঞ্জিনিয়ারিং, ডিজাইন, কোয়ালিটি এবং ম্যানুফ্যাকচারিং টিম ব্যবহার করে যাতে আমাদের গ্রাহকরা প্রযুক্তিগতভাবে উন্নত ব্যাটারি সলিউশন সম্পর্কে নিশ্চিত হতে পারেন যা তাদের নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের অনন্য প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।আমরা রিচার্জেবল এবং নন-রিচার্জেবল লিথিয়াম সেল এবং ব্যাটারি প্যাক ডিজাইনে পারদর্শী হয়েছি যেমন বিভিন্ন লিথিয়াম সেল কেমিস্ট্রির সাথে কাজ করে বিশ্বব্যাপী আবেদনের চাহিদার জন্য বিকল্প এবং সমাধান অফার করতে।

লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাক প্রযুক্তি

আমাদের বিস্তৃত উৎপাদন ক্ষমতা আমাদের সবচেয়ে মৌলিক ব্যাটারি প্যাক তৈরি করতে, বিশেষায়িত সার্কিট্রি, সংযোগকারী এবং আবাসন সহ কাস্টম প্যাক তৈরি করতে সক্ষম করে।নিম্ন থেকে উচ্চ ভলিউম পর্যন্ত, আমাদের কাছে সমস্ত OEM-এর অনন্য চাহিদা মেটাতে সক্ষমতা এবং শিল্পের দক্ষতা রয়েছে কারণ আমাদের অভিজ্ঞ ইঞ্জিনিয়ারিং দল বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশনের নির্দিষ্ট প্রয়োজনের জন্য কাস্টম ব্যাটারি সমাধান ডিজাইন, বিকাশ, পরীক্ষা এবং তৈরি করতে পারে।

BSLBATT গ্রাহকের প্রয়োজনীয়তা এবং স্পেসিফিকেশনের উপর ভিত্তি করে টার্নকি সমাধান অফার করে।আমরা সর্বোত্তম সমাধান প্রদানের জন্য শিল্প-নেতৃস্থানীয় সেল নির্মাতাদের সাথে অংশীদারি করি এবং আমরা এর ব্যাটারি প্যাকগুলিতে সবচেয়ে পরিশীলিত নিয়ন্ত্রণ এবং পর্যবেক্ষণ ইলেকট্রনিক্স বিকাশ ও সংহত করি।

কিভাবে একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি কাজ করে?

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি সমস্ত ব্যাটারি প্রযুক্তির কেন্দ্রীয় রেডক্স প্রতিক্রিয়াকে শক্তি দেওয়ার জন্য লিথিয়াম আয়নের শক্তিশালী হ্রাস সম্ভাবনাকে পুঁজি করে — ক্যাথোডে হ্রাস, অ্যানোডে অক্সিডেশন।একটি সার্কিটের মাধ্যমে একটি ব্যাটারির ইতিবাচক এবং নেতিবাচক টার্মিনালগুলিকে সংযুক্ত করা, রেডক্স প্রতিক্রিয়ার দুটি অংশকে একত্রিত করে, যা সার্কিটের সাথে সংযুক্ত ডিভাইসটিকে ইলেকট্রনের গতিবিধি থেকে শক্তি আহরণ করতে দেয়।

যদিও আজ শিল্পে বিভিন্ন ধরনের লিথিয়াম-ভিত্তিক রসায়ন ব্যবহার করা হয়, আমরা লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড (LiCoO2) ব্যবহার করব — এমন রসায়ন যা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলিকে নিকেল-ক্যাডমিয়াম ব্যাটারিগুলিকে প্রতিস্থাপন করতে দেয় যা ভোক্তার জন্য আদর্শ ছিল। 90 এর দশক পর্যন্ত ইলেকট্রনিক্স - এই জনপ্রিয় প্রযুক্তির পিছনে মৌলিক রসায়ন প্রদর্শন করার জন্য।

একটি LiCoO2 ক্যাথোড এবং একটি গ্রাফাইট অ্যানোডের সম্পূর্ণ প্রতিক্রিয়া নিম্নরূপ:

LiCoO2 + C ⇌ Li1-xCoO2 + LixC

যেখানে সামনের বিক্রিয়াটি চার্জিংকে প্রতিনিধিত্ব করে এবং বিপরীত প্রতিক্রিয়াটি ডিসচার্জিংকে প্রতিনিধিত্ব করে।এটি নিম্নলিখিত অর্ধ-প্রতিক্রিয়ায় বিভক্ত করা যেতে পারে:

ইতিবাচক ইলেক্ট্রোডে, ক্যাথোডে হ্রাস স্রাবের সময় ঘটে (বিপরীত প্রতিক্রিয়া দেখুন)।

LiCo3+O2 ⇌ xLi+ + Li1-xCo4+xCo3+1-xO2 + e-

নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডে, অ্যানোডে অক্সিডেশন স্রাবের সময় ঘটে (বিপরীত প্রতিক্রিয়া দেখুন)।

C + xLi+ + e- ⇌ LixC

স্রাবের সময়, লিথিয়াম আয়ন (Li+) ঋণাত্মক ইলেক্ট্রোড (গ্রাফাইট) থেকে ইলেক্ট্রোলাইট (দ্রবণে স্থগিত লিথিয়াম লবণ) এবং বিভাজক পজিটিভ ইলেক্ট্রোডে (LiCoO2) মাধ্যমে সরে যায়।একই সময়ে, ইলেক্ট্রনগুলি অ্যানোড (গ্রাফাইট) থেকে ক্যাথোডে (LiCoO2) চলে যায় যা একটি বহিরাগত সার্কিটের মাধ্যমে সংযুক্ত থাকে।যদি একটি বাহ্যিক শক্তির উৎস প্রয়োগ করা হয়, প্রতিক্রিয়াটি সংশ্লিষ্ট ইলেক্ট্রোডের ভূমিকার সাথে বিপরীত হয়, সেল চার্জ করা হয়।

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে কী আছে

আপনার সাধারণ নলাকার 18650 সেল, যা ল্যাপটপ থেকে বৈদ্যুতিক গাড়িতে বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য শিল্প দ্বারা ব্যবহৃত সাধারণ ফর্ম ফ্যাক্টর, এর একটি OCV (ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ) 3.7 ভোল্ট।প্রস্তুতকারকের উপর নির্ভর করে এটি 3000mAh বা তার বেশি ক্ষমতা সহ প্রায় 20 amps সরবরাহ করতে পারে।ব্যাটারি প্যাকটি একাধিক কোষের সমন্বয়ে গঠিত হবে এবং সাধারণত ন্যূনতম ক্ষমতার চেয়ে বেশি চার্জিং এবং ডিসচার্জিং প্রতিরোধ করার জন্য একটি প্রতিরক্ষামূলক মাইক্রোচিপ অন্তর্ভুক্ত করে, যা অতিরিক্ত উত্তাপ, আগুন এবং বিস্ফোরণের কারণ হতে পারে।আসুন একটি কোষের অভ্যন্তরীণ অংশগুলি ঘনিষ্ঠভাবে দেখে নেওয়া যাক।

পজিটিভ ইলেকট্রোড/ক্যাথোড

একটি ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড ডিজাইন করার চাবিকাঠি হল এমন একটি উপাদান বাছাই করা যার ইলেক্ট্রো সম্ভাব্য 2.25V এর চেয়ে বেশি বিশুদ্ধ লিথিয়াম ধাতুর সাথে তুলনা করা হয়।লিথিয়াম-আয়নে ক্যাথোড উপাদানগুলি ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়, তবে তারা সাধারণত লিথিয়াম ট্রানজিশন মেটাল অক্সাইড স্তরযুক্ত থাকে, যেমন LiCoO2 ক্যাথোড ডিজাইন আমরা আগে অন্বেষণ করেছি।অন্যান্য উপাদানের মধ্যে রয়েছে স্পিনেল (যেমন LiMn2O4) এবং অলিভাইন (যেমন LiFePO4)।

নেতিবাচক ইলেকট্রোড/আনোড

একটি আদর্শ লিথিয়াম ব্যাটারিতে, আপনি একটি অ্যানোড হিসাবে বিশুদ্ধ লিথিয়াম ধাতু ব্যবহার করবেন, কারণ এটি একটি ব্যাটারির জন্য কম আণবিক ওজন এবং উচ্চ নির্দিষ্ট ক্ষমতার সর্বোত্তম সমন্বয় প্রদান করে।দুটি প্রধান সমস্যা রয়েছে যা লিথিয়ামকে বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে অ্যানোড হিসাবে ব্যবহার করা থেকে বাধা দেয়: সুরক্ষা এবং বিপরীতযোগ্যতা।লিথিয়াম অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল এবং পাইরোটেকনিক ধরণের বিপর্যয়মূলক ব্যর্থতার মোডের ঝুঁকিপূর্ণ।এছাড়াও চার্জের সময়, লিথিয়াম তার মূল অভিন্ন ধাতব অবস্থায় ফিরে আসবে না, পরিবর্তে ডেনড্রাইট নামে পরিচিত একটি সুই-সদৃশ রূপবিদ্যা গ্রহণ করবে।ডেনড্রাইট গঠনের ফলে খোঁচা বিভাজক হতে পারে যা শর্টস হতে পারে।

গবেষকরা সমস্ত অসুবিধা ছাড়াই লিথিয়াম ধাতুর সুবিধাগুলিকে কাজে লাগানোর জন্য যে সমাধানটি তৈরি করেছিলেন তা ছিল লিথিয়াম ইন্টারক্যালেশন - কার্বন গ্রাফাইট বা অন্য কিছু উপাদানের মধ্যে লিথিয়াম আয়নগুলিকে স্তরিত করার প্রক্রিয়া, যাতে লিথিয়াম আয়নগুলি এক ইলেক্ট্রোড থেকে অন্য ইলেক্ট্রোডে সহজে চলাচল করতে পারে৷অন্যান্য প্রক্রিয়ায় লিথিয়ামের সাথে অ্যানোড উপাদান ব্যবহার করা জড়িত যা বিপরীত প্রতিক্রিয়া আরও সম্ভব করে তোলে।সাধারণ অ্যানোড উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে গ্রাফাইট, সিলিকন-ভিত্তিক অ্যালো, টিন এবং টাইটানিয়াম।

বিভাজক

বিভাজকের ভূমিকা হল ঋণাত্মক এবং ধনাত্মক ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে বৈদ্যুতিক নিরোধকের একটি স্তর প্রদান করা, যদিও চার্জ এবং স্রাবের সময় আয়নগুলিকে এর মধ্য দিয়ে যাতায়াত করার অনুমতি দেয়।এটি অবশ্যই কোষের ইলেক্ট্রোলাইট এবং অন্যান্য প্রজাতির দ্বারা অবক্ষয়ের জন্য রাসায়নিকভাবে প্রতিরোধী হতে হবে এবং যান্ত্রিকভাবে যথেষ্ট শক্তিশালী হতে হবে যা পরিধান এবং ছিঁড়ে প্রতিরোধ করতে পারে।সাধারণ লিথিয়াম-আয়ন বিভাজক সাধারণত অত্যন্ত ছিদ্রযুক্ত প্রকৃতির এবং পলিথিন (PE) বা পলিপ্রোপিলিন (PP) শীট দ্বারা গঠিত।

ইলেক্ট্রোলাইট

একটি লিথিয়াম-আয়ন কোষে একটি ইলেক্ট্রোলাইটের ভূমিকা হল একটি মাধ্যম প্রদান করা যার মাধ্যমে লিথিয়াম আয়নগুলি চার্জ এবং স্রাব চক্রের সময় ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে অবাধে প্রবাহিত হতে পারে।ধারণাটি হল এমন একটি মাধ্যম বেছে নেওয়া যা একটি ভাল Li+ কন্ডাক্টর এবং একটি ইলেকট্রনিক ইনসুলেটর উভয়ই।ইলেক্ট্রোলাইট তাপগতভাবে স্থিতিশীল এবং কোষের অন্যান্য উপাদানগুলির সাথে রাসায়নিকভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ হওয়া উচিত।সাধারণত, লিথিয়াম সল্ট যেমন LiClO4, LiBF4, বা LiPF6 একটি জৈব দ্রাবক যেমন ডাইথাইল কার্বোনেট, ইথিলিন কার্বোনেট, বা ডাইমিথাইল কার্বোনেটে সাসপেন্ড করা হয়, প্রচলিত লিথিয়াম-আয়ন ডিজাইনের জন্য ইলেক্ট্রোলাইট হিসেবে কাজ করে।

সলিড ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেস (SEI)

লিথিয়াম-আয়ন কোষ সম্পর্কে বোঝার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ নকশা ধারণা হল সলিড ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেস (SEI) - একটি প্যাসিভেশন ফিল্ম যা ইলেক্ট্রোড এবং ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্যে ইন্টারফেসে তৈরি হয় কারণ Li+ আয়ন ইলেক্ট্রোলাইটের অবক্ষয় পণ্যগুলির সাথে প্রতিক্রিয়া দেখায়।কোষের প্রাথমিক চার্জের সময় ফিল্মটি নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডে তৈরি হয়।সেলের পরবর্তী চার্জের সময় SEI ইলেক্ট্রোলাইটকে আরও পচন থেকে রক্ষা করে।এই নিষ্ক্রিয় স্তরের ক্ষতি চক্র জীবন, বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা, ক্ষমতা এবং একটি কোষের সামগ্রিক জীবনকে বিরূপভাবে প্রভাবিত করতে পারে।উল্টো দিকে, নির্মাতারা খুঁজে পেয়েছেন যে তারা SEI সূক্ষ্ম-টিউনিং করে ব্যাটারির কর্মক্ষমতা উন্নত করতে পারে।

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি পরিবারের সাথে দেখা করুন

ব্যাটারি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি আদর্শ ইলেক্ট্রোড উপাদান হিসাবে লিথিয়ামের আকর্ষণ অনেক ধরণের লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির দিকে পরিচালিত করেছে।এখানে বাজারে সবচেয়ে সাধারণ বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ পাঁচটি ব্যাটারি রয়েছে৷

লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড

আমরা ইতিমধ্যেই এই নিবন্ধে LiCoO2 ব্যাটারিগুলিকে গভীরভাবে কভার করেছি কারণ এটি সেলফোন, ল্যাপটপ এবং ইলেকট্রনিক ক্যামেরার মতো পোর্টেবল ইলেকট্রনিক্সের জন্য সবচেয়ে জনপ্রিয় রসায়নের প্রতিনিধিত্ব করে৷LiCoO2 এর সাফল্যের দায় তার উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তির জন্য।একটি সংক্ষিপ্ত জীবনকাল, দুর্বল তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং কোবাল্টের দামের জন্য নির্মাতারা মিশ্রিত ক্যাথোড ডিজাইনে স্যুইচ করতে পারেন।

লিথিয়াম ম্যাঙ্গানিজ অক্সাইড

লিথিয়াম ম্যাঙ্গানিজ অক্সাইড ব্যাটারি (LiMn2O4) MnO2 ভিত্তিক ক্যাথোড ব্যবহার করে।স্ট্যান্ডার্ড LiCoO2 ব্যাটারির তুলনায়, LiMn2O4 ব্যাটারি কম বিষাক্ত, খরচ কম, এবং ব্যবহার করা নিরাপদ, কিন্তু ক্ষমতা কম।যদিও রিচার্জেবল ডিজাইনগুলি অতীতে অন্বেষণ করা হয়েছে, আজকের শিল্প সাধারণত প্রাথমিক (একক চক্র) কোষগুলির জন্য এই রসায়ন ব্যবহার করে যা নন-রিচার্জেবল এবং ব্যবহারের পরে নিষ্পত্তি করার জন্য।টেকসই, উচ্চ তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং দীর্ঘ শেলফ-লাইফ এগুলিকে পাওয়ার টুল বা মেডিকেল ডিভাইসের জন্য দুর্দান্ত করে তোলে।

লিথিয়াম নিকেল ম্যাঙ্গানিজ কোবাল্ট অক্সাইড

কখনও কখনও পুরোটি এর অংশগুলির যোগফলের চেয়ে বড় হয় এবং লিথিয়াম নিকেল ম্যাঙ্গানিজ কোবাল্ট অক্সাইড ব্যাটারি (এনসিএম ব্যাটারি নামেও পরিচিত) LiCoO2 এর চেয়ে বেশি বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা নিয়ে গর্ব করে।এনসিএম তার স্বতন্ত্র ক্যাথোড উপকরণগুলির সুবিধা এবং অসুবিধার ভারসাম্য বজায় রাখতে শক্তি অর্জন করে।বাজারে সবচেয়ে সফল লিথিয়াম-আয়ন সিস্টেমগুলির মধ্যে একটি, এনসিএম পাওয়ার টুল এবং ই-বাইকের মতো পাওয়ারট্রেনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

লিথিয়াম আয়রন ফসফেট

লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LiFePO4) ব্যাটারি ন্যানোস্ট্রাকচার্ড ফসফেট ক্যাথোড উপাদানের সাহায্যে ভাল তাপীয় স্থিতিশীলতার সাথে একটি দীর্ঘ চক্র জীবন এবং উচ্চ বর্তমান রেটিং অর্জন করে।এই উন্নতি সত্ত্বেও, এটি কোবাল্ট মিশ্রিত প্রযুক্তির মতো শক্তি-ঘন নয় এবং এই তালিকার অন্যান্য ব্যাটারির তুলনায় এটির সর্বোচ্চ স্ব-নিঃসরণ হার রয়েছে।LiFePO4 ব্যাটারিগুলি গাড়ির স্টার্টার ব্যাটারি হিসাবে সীসা-অ্যাসিডের বিকল্প হিসাবে জনপ্রিয়।

লিথিয়াম টাইটানেট

গ্রাফাইট অ্যানোডকে লিথিয়াম টাইটানেট ন্যানোক্রিস্টাল দিয়ে প্রতিস্থাপন করলে অ্যানোডের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল প্রতি গ্রাম প্রায় 100 m2 বেড়ে যায়।ন্যানোস্ট্রাকচার্ড অ্যানোড সার্কিটের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হতে পারে এমন ইলেকট্রনের সংখ্যা বাড়ায়, লিথিয়াম টাইটানেট কোষগুলিকে 10C এর বেশি হারে নিরাপদে চার্জ এবং ডিসচার্জ করার ক্ষমতা দেয় (এর রেটেড ক্ষমতার দশ গুণ)।লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলির দ্রুততম চার্জ এবং ডিসচার্জ চক্র থাকার জন্য ট্রেডঅফ হল একটি অপেক্ষাকৃত কম ভোল্টেজ 2.4V প্রতি সেল, লিথিয়াম ব্যাটারির শক্তি ঘনত্বের বর্ণালীর নীচের প্রান্তে লিথিয়াম টাইটানেট কোষ কিন্তু নিকেল-এর মতো বিকল্প রসায়নের তুলনায় এখনও বেশি। ক্যাডমিয়ামএই অসুবিধা সত্ত্বেও, সামগ্রিক বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা, উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা, তাপীয় স্থিতিশীলতা, এবং একটি অতিরিক্ত-দীর্ঘ চক্র জীবন মানে যে ব্যাটারি এখনও বৈদ্যুতিক যানবাহনে ব্যবহার দেখা যায়।

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ভবিষ্যত

লিথিয়াম-আয়ন এবং অন্যান্য ব্যাটারি প্রযুক্তির ক্রমবর্ধমান চাহিদা মেটাতে এবং কার্বন নিঃসরণ হ্রাস করার জন্য বিশ্বজুড়ে কোম্পানি এবং সরকারগুলির কাছ থেকে একটি বড় চাপ রয়েছে৷সৌর এবং বায়ুর মতো অন্তর্নিহিত শক্তির উত্সগুলি লিথিয়াম আয়নের উচ্চ শক্তির ঘনত্ব এবং দীর্ঘ চক্র জীবন থেকে ব্যাপকভাবে উপকৃত হতে পারে যা ইতিমধ্যে প্রযুক্তিকে বৈদ্যুতিক গাড়ির বাজারে কোণঠাসা করতে সাহায্য করেছে৷

এই ক্রমবর্ধমান চাহিদা মেটাতে, গবেষকরা ইতিমধ্যে বিদ্যমান লিথিয়াম-আয়নের সীমানাকে নতুন এবং উত্তেজনাপূর্ণ উপায়ে ঠেলে দিতে শুরু করেছেন।লিথিয়াম পলিমার (লি-পো) কোষগুলি বিপজ্জনক তরল লিথিয়াম লবণ ভিত্তিক ইলেক্ট্রোলাইটগুলিকে নিরাপদ পলিমার জেল এবং আধা-ভেজা সেল ডিজাইনের সাথে প্রতিস্থাপন করে, উন্নত নিরাপত্তা এবং হালকা ওজনের সাথে তুলনামূলক বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতার জন্য।সলিড-স্টেট লিথিয়াম হল ব্লকের নতুন প্রযুক্তি, শক্তির ঘনত্ব, নিরাপত্তা, সাইকেল লাইফ এবং একটি কঠিন ইলেক্ট্রোলাইটের স্থায়িত্ব সহ সামগ্রিক দীর্ঘায়ুতে উন্নতির প্রতিশ্রুতি দেয়।কোন প্রযুক্তি চূড়ান্ত শক্তি সঞ্চয় সমাধানের জন্য দৌড়ে জয়ী হবে তা ভবিষ্যদ্বাণী করা কঠিন, তবে লিথিয়াম-আয়ন আগামী বছরগুলিতে শক্তি অর্থনীতিতে একটি বড় ভূমিকা পালন করবে তা নিশ্চিত।

এনার্জি স্টোরেজ সলিউশন প্রোভাইডার

আমরা গ্রাহকদের তাদের পণ্যগুলিতে শক্তি সঞ্চয়ের সমাধানগুলিকে একীভূত করতে সহায়তা করার জন্য বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন দক্ষতার সাথে নির্ভুল প্রকৌশলের সমন্বয়ে অত্যাধুনিক পণ্য তৈরি করি।বিএসএলবিএটিটি ইঞ্জিনিয়ারড টেকনোলজিস আপনার অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে ধারণা থেকে বাণিজ্যিকীকরণে নিয়ে আসার জন্য প্রমাণিত প্রযুক্তি এবং ইন্টিগ্রেশন দক্ষতা রয়েছে।

আরো জানতে, আমাদের ব্লগ পোস্ট দেখুন লিথিয়াম ব্যাটারি স্টোরেজ .