লিথিয়াম ব্যাটারির একটি ব্যাপক বিশ্লেষণ: মৌলিক বিষয় থেকে উৎপাদন, কাঠামো, প্রক্রিয়া, অ্যাপ্লিকেশন এবং শিল্প প্রবণতা

ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স, নতুন এনার্জি ভেহিকল, এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম এবং এমনকি নিম্ন-অর্থনীতির মতো সেক্টর জুড়ে লিথিয়াম ব্যাটারি দীর্ঘকাল ধরে "শক্তির মূল"। মোবাইল ফোন এবং ল্যাপটপের মতো ছোট ডিভাইস থেকে শুরু করে বৈদ্যুতিক যান এবং শক্তি সঞ্চয় পাওয়ার স্টেশনের মতো বড়-যন্ত্র, তাদের কার্যক্ষমতা সরাসরি যন্ত্রপাতির সহনশীলতা, নিরাপত্তা স্তর এবং পরিষেবা জীবন নির্ধারণ করে। এই নিবন্ধটি বিস্তৃতভাবে এই গুরুত্বপূর্ণ শক্তি উপাদানটিকে বিচ্ছিন্ন করে, এর মূল গঠন, সুবিধা এবং অসুবিধাগুলির তুলনা, শ্রেণীবিভাগ ব্যবস্থা, পেশাদার পরিভাষা, নামকরণের নিয়ম, সেইসাথে সমগ্র উত্পাদন প্রক্রিয়া এবং শিল্প অনুশীলনগুলিকে কভার করে, আপনার জন্য লিথিয়াম ব্যাটারির প্রযুক্তিগত রহস্য উন্মোচন করে৷

I. লিথিয়াম ব্যাটারির মূল গঠন: "হার্ট" এবং "মস্তিষ্ক" এর মধ্যে সমন্বয়

একটি লিথিয়াম ব্যাটারির স্থিতিশীল অপারেশন দুটি প্রধান সিস্টেমের সমন্বয়ের উপর নির্ভর করে: "শক্তি সরবরাহ" এবং "নিরাপত্তা নিয়ন্ত্রণ"। বিশেষত, এটি দুটি অংশে বিভক্ত করা যেতে পারে: ব্যাটারি সেল এবং সুরক্ষা বোর্ড (বা বিএমএস), যার প্রত্যেকটির একটি অপরিবর্তনীয় ফাংশন রয়েছে।

1. ব্যাটারি সেল: লিথিয়াম ব্যাটারির "এনার্জি হার্ট"

ব্যাটারি সেল হল একটি লিথিয়াম ব্যাটারির "হার্ট" এর সমতুল্য বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় এবং মুক্তির মূল। এর কর্মক্ষমতা সরাসরি শক্তির ঘনত্ব, চক্রের জীবন এবং ব্যাটারির নিরাপত্তা নির্ধারণ করে। ব্যাটারি সেল প্রধানত 5 টি মূল উপাদান নিয়ে গঠিত:

ক্যাথোড উপাদান: শক্তি আউটপুট "উৎস", যা স্রাব সময় লিথিয়াম আয়ন মুক্তি. সাধারণ উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড (LiCoO₂, মোবাইল ফোন এবং ল্যাপটপের মতো ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সে ব্যবহৃত, উচ্চ ভোল্টেজ প্ল্যাটফর্মের বৈশিষ্ট্যযুক্ত কিন্তু দুর্বল নিরাপত্তা), লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LiFePO₄, শক্তি সঞ্চয়স্থান এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনে ব্যবহৃত, উচ্চ নিরাপত্তা এবং দীর্ঘ চক্র জীবন সহ), টার্নারি লিথিয়াম। (LiNiₓCoᵧMn_zO₂, উচ্চ-এন্ড ইলেকট্রিক যানে ব্যবহৃত হয়, উচ্চ শক্তির ঘনত্ব নিয়ে গর্ব করে), এবং লিথিয়াম ম্যাঙ্গানেট (LiMn₂O₄, পাওয়ার টুলে ব্যবহৃত হয়, কম খরচে কিন্তু খারাপ উচ্চ-তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা)।

অ্যানোড উপাদান: শক্তি সঞ্চয়ের জন্য "গুদাম", যা চার্জ করার সময় লিথিয়াম আয়ন শোষণ করে এবং স্রাবের সময় ক্যাথোডে ফেরত পাঠায়। বর্তমানে, গ্রাফাইট হল মূলধারা (কম খরচ এবং ভাল স্থিতিশীলতার সাথে, অ্যানোড উপাদানের বাজারের 90% এর বেশি)। নতুন প্রজন্মের সিলিকন ভিত্তিক অ্যানোডগুলি (গ্রাফাইটের 10 গুণেরও বেশি তাত্ত্বিক ক্ষমতা সহ) ধীরে ধীরে বাণিজ্যিকীকরণ করা হচ্ছে, যখন লিথিয়াম ধাতব অ্যানোডগুলি এখনও ডেনড্রাইটের সমস্যার কারণে R&D পর্যায়ে রয়েছে৷

ইলেক্ট্রোলাইট: লিথিয়াম আয়ন স্থানান্তরের জন্য "চ্যানেল", সাধারণত লিথিয়াম লবণ (যেমন, LiPF₆, লিথিয়াম আয়ন প্রদান করে), জৈব দ্রাবক (যেমন, কার্বনেট, লিথিয়াম লবণ দ্রবীভূত করা) এবং সংযোজন (চক্রের জীবন এবং নিরাপত্তার উন্নতি) দ্বারা গঠিত। এর বিশুদ্ধতা এবং স্থায়িত্ব সরাসরি ব্যাটারির উচ্চ এবং নিম্ন-তাপমাত্রার কর্মক্ষমতা এবং নিরাপত্তা স্তরকে প্রভাবিত করে৷ উদাহরণস্বরূপ, অত্যধিক আর্দ্রতা ক্ষতিকারক গ্যাস উৎপন্ন করতে লিথিয়াম লবণের সাথে প্রতিক্রিয়া করবে, যার ফলে সম্ভাব্য নিরাপত্তা বিপত্তি ঘটবে।

বিভাজক: ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে "নিরাপত্তা বাধা", একটি ছিদ্রযুক্ত পলিমার ফিল্ম (বেশিরভাগই পলিথিন পিই এবং পলিপ্রোপিলিন পিপি)। এটি কেবল ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে সরাসরি যোগাযোগ এবং শর্ট সার্কিট প্রতিরোধ করতে পারে না তবে লিথিয়াম আয়নগুলিকে অতিক্রম করার অনুমতি দেয়। উচ্চ-গুণমান বিভাজকগুলির সমান ছিদ্রের আকার, পর্যাপ্ত যান্ত্রিক শক্তি এবং রাসায়নিক স্থিতিশীলতা থাকা প্রয়োজন। উচ্চ তাপমাত্রায়, তারা তাপীয় পলাতক এড়াতে "শাটডাউন প্রভাব" এর মাধ্যমে আয়ন সংক্রমণকেও ব্লক করতে পারে।

শেল: ব্যাটারি সেলের "প্রতিরক্ষামূলক কভার", অ্যালুমিনিয়াম শেল (প্রিজম্যাটিক ব্যাটারি, যেমন মোবাইল ফোনের ব্যাটারি), স্টিলের শেল (নলাকার ব্যাটারি, যেমন 18650) এবং অ্যালুমিনিয়াম-প্লাস্টিকের কম্পোজিট ফিল্ম (পাউচ ব্যাটারি, যেমন পাতলা মোবাইল ফোনের আকৃতি অনুযায়ী এবং আকৃতিতে) বিভক্ত। শেলের বিস্ফোরণ-প্রমাণ, উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধী এবং জারা-প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্য থাকা দরকার, ব্যাটারির শক্তির ঘনত্ব উন্নত করার জন্য যতটা সম্ভব হালকা হওয়া উচিত।

2. সুরক্ষা বোর্ড: লিথিয়াম ব্যাটারির "নিরাপত্তা মস্তিষ্ক"

ব্যাটারি সেল যদি "এনার্জি হার্ট" হয়, তাহলে সুরক্ষা বোর্ড হল "নিরাপত্তা মস্তিষ্ক", যা অতিরিক্ত চার্জিং, ওভার-ডিসচার্জিং এবং শর্ট সার্কিটের মতো ঝুঁকি এড়াতে ব্যাটারির চার্জিং এবং ডিসচার্জিং অবস্থা পর্যবেক্ষণের জন্য দায়ী৷ পাওয়ার ব্যাটারির সুরক্ষা বোর্ডকে সাধারণত ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS) বলা হয়, যার গঠন আরও জটিল, যখন ভোক্তা ব্যাটারির সুরক্ষা বোর্ড (যেমন মোবাইল ফোনের ব্যাটারি) তুলনামূলকভাবে সরলীকৃত। মূল উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে:

সুরক্ষা চিপ/ম্যানেজমেন্ট চিপ: কোর কন্ট্রোল ইউনিট, যা রিয়েল টাইম ব্যাটারির ভোল্টেজ, কারেন্ট এবং তাপমাত্রা নিরীক্ষণ করে। যখন অস্বাভাবিকতা সনাক্ত করা হয় (যেমন, 4.2V এর বেশি ভোল্টেজের সাথে অতিরিক্ত চার্জ করা, 3.0V এর নিচে ভোল্টেজের সাথে বেশি-ডিসচার্জ করা), এটি সুরক্ষা ব্যবস্থাকে ট্রিগার করে।

MOSFET: কারেন্টের "সুইচ", যা চিপের নির্দেশে চার্জিং এবং ডিসচার্জিং সার্কিটকে কেটে দেয় বা পরিচালনা করে। উদাহরণস্বরূপ, অতিরিক্ত চার্জ করার সময়, MOSFET ব্যাটারি কোষের ক্ষতি এড়াতে চার্জিং পাথ সংযোগ বিচ্ছিন্ন করে।

প্রতিরোধক এবং ক্যাপাসিটর: অক্জিলিয়ারী উপাদান, বর্তমান স্যাম্পলিং এবং ভোল্টেজ ফিল্টারিং সনাক্তকরণ ডেটার নির্ভুলতা নিশ্চিত করার জন্য ব্যবহৃত হয়।

পিসিবি বোর্ড: একটি স্থিতিশীল সার্কিট সিস্টেম গঠনের জন্য উপাদানগুলির "ক্যারিয়ার", চিপস, MOSFET এবং অন্যান্য অংশগুলিকে একীভূত করে।

পিটিসি/এনটিসি: তাপমাত্রা সুরক্ষা উপাদান. পিটিসি (পজিটিভ টেম্পারেচার কোফিসিয়েন্ট থার্মিস্টর) কারেন্ট সীমিত করার জন্য উচ্চ তাপমাত্রায় প্রতিরোধ ক্ষমতায় তীব্র বৃদ্ধি পায়; NTC (নেগেটিভ টেম্পারেচার কোফিসিয়েন্ট থার্মিস্টর) রিয়েল টাইমে তাপমাত্রা অনুধাবন করে এবং চিপের জন্য তাপমাত্রার ডেটা সরবরাহ করে।

২. লিথিয়াম ব্যাটারির সুবিধা এবং অসুবিধা: কেন তারা মূলধারার শক্তির উৎস হতে পারে?

লিথিয়াম ব্যাটারিগুলি সীসা-অ্যাসিড, নিকেল-ক্যাডমিয়াম এবং নিকেল-মেটাল হাইড্রাইড ব্যাটারিগুলিকে কনজিউমার ইলেকট্রনিক্স এবং নতুন শক্তি ক্ষেত্রের প্রথম পছন্দ হতে প্রতিস্থাপন করতে পারে, তাদের অসামান্য কর্মক্ষমতা সুবিধার জন্য ধন্যবাদ, তবে তাদের অনস্বীকার্য ত্রুটিও রয়েছে৷ আমরা চারটি মূলধারার ব্যাটারি প্রকারের অনুভূমিক তুলনার মাধ্যমে লিথিয়াম ব্যাটারির অবস্থান আরও স্বজ্ঞাতভাবে বুঝতে পারি:

1. মূল সুবিধা: কেন লিথিয়াম ব্যাটারি অপরিবর্তনীয়?

উচ্চ শক্তি ঘনত্ব: মাধ্যাকর্ষণ শক্তির ঘনত্ব সীসা অ্যাসিড ব্যাটারির 4-8 গুণ, এবং আয়তনের শক্তির ঘনত্ব 4-লিড-অ্যাসিড ব্যাটারির 5 গুণ। এর মানে হল যে লিথিয়াম ব্যাটারি একই ওজন/ভলিউমের অধীনে আরও বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, 1900mAh ক্ষমতার একটি মোবাইল ফোনের লিথিয়াম ব্যাটারির ওজন প্রায় 20 গ্রাম, একই ক্ষমতার একটি লিড-অ্যাসিড ব্যাটারির ওজন 1 কেজির বেশি, যা বহনযোগ্য ডিভাইসগুলির জন্য সম্পূর্ণ অনুপযুক্ত।

দীর্ঘ সাইকেল জীবন: উচ্চ-গুণমান লিথিয়াম ব্যাটারি 1500 এর বেশি চক্র অর্জন করতে পারে, এবং লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারি এমনকি 6000 সাইকেল অতিক্রম করতে পারে, যখন সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারিতে শুধুমাত্র 200-300 চক্র থাকে। বৈদ্যুতিক যানবাহনকে উদাহরণ হিসেবে নিলে, লিথিয়াম ব্যাটারি দিয়ে সজ্জিত মডেলগুলির ব্যাটারি 5-8 বছর থাকে, যা সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির 1-2 বছরের বেশি।

পরিবেশ বান্ধব এবং দূষণ-মুক্ত: সীসা, পারদ এবং ক্যাডমিয়ামের মতো বিষাক্ত ভারী ধাতু থেকে মুক্ত, এটি বিশ্বব্যাপী "দ্বৈত কার্বন" প্রবণতার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, উৎপাদন, ব্যবহার এবং স্ক্র্যাপিংয়ের সমগ্র জীবনচক্র জুড়ে পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ। বিপরীতে, সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারি থেকে সীসা দূষণ এবং নিকেল-ক্যাডমিয়াম ব্যাটারি থেকে ক্যাডমিয়াম দূষণ অনেক দেশে সীমাবদ্ধ করা হয়েছে।

কম স্ব-স্রাবের হার: মাসিক স্ব-স্রাবের হার মাত্র 2%-9%, নিকেল-মেটাল হাইড্রাইড ব্যাটারির 20%-30% থেকে অনেক কম। একটি সম্পূর্ণ চার্জযুক্ত মোবাইল ফোন লিথিয়াম ব্যাটারি এক মাস নিষ্ক্রিয় থাকার পরেও তার শক্তির 80% এর বেশি ধরে রাখতে পারে, যখন একটি নিকেল-মেটাল হাইড্রাইড ব্যাটারি মাত্র 50% বাকি থাকতে পারে।

উচ্চ ভোল্টেজ প্ল্যাটফর্ম: একটি একক কোষের নামমাত্র ভোল্টেজ হল 3.2-3.7V, 3টি নিকেল-ক্যাডমিয়াম/নিকেল-মেটাল হাইড্রাইড ব্যাটারির সিরিজ ভোল্টেজের সমতুল্য। এটি একাধিক সিরিজ সংযোগ ছাড়াই সরঞ্জামের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে, ব্যাটারি প্যাক ডিজাইনকে সরল করে।

2. প্রধান ত্রুটিগুলি: কোন সমস্যাগুলি এখনও সমাধান করা দরকার?

উচ্চ খরচ: ব্যাটারির খরচ প্রতি ঘন্টায় প্রায় 2.0-3.5 CNY, 2-লিড-অ্যাসিড ব্যাটারির চেয়ে 5 গুণ। যদিও এটি বড় আকারের উৎপাদনের সাথে ধীরে ধীরে হ্রাস পাচ্ছে, তবুও এটি নতুন শক্তির যানবাহন এবং শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার প্রধান ব্যয় আইটেম।

দরিদ্র তাপমাত্রা অভিযোজনযোগ্যতা: সর্বোত্তম অপারেটিং তাপমাত্রা 0-45 ডিগ্রি। যখন তাপমাত্রা 0 ডিগ্রির নিচে থাকে, তখন ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে ক্ষয় হয় (যেমন, -20 ডিগ্রিতে, ক্ষমতা শুধুমাত্র 50% বাকি থাকতে পারে); যখন তাপমাত্রা 60 ডিগ্রির উপরে থাকে, তখন নিরাপত্তা ঝুঁকি থাকে। অতিরিক্ত হিটিং/কুলিং সিস্টেম কনফিগার করা প্রয়োজন, খরচ এবং জটিলতা বৃদ্ধি।

নিরাপত্তা বিপত্তি: তরল ইলেক্ট্রোলাইট দাহ্য। যদি সুরক্ষা ব্যবস্থা ব্যর্থ হয় (যেমন ওভারচার্জিং, পাংচার, এক্সট্রুশন), এটি তাপীয় পলাতক হতে পারে, যার ফলে আগুন এবং বিস্ফোরণ ঘটতে পারে। তাই, লিথিয়াম ব্যাটারি অবশ্যই BMS বা সুরক্ষা বোর্ড দিয়ে সজ্জিত হতে হবে এবং সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির মতো "নগ্ন" ব্যবহার করা যাবে না।

চার্জার জন্য উচ্চ প্রয়োজনীয়তা: একটি স্থিতিশীল চার্জিং প্রক্রিয়া নিশ্চিত করতে এবং অতিরিক্ত চার্জ হওয়া এড়াতে ধ্রুবক কারেন্ট এবং ধ্রুবক ভোল্টেজ চার্জার প্রয়োজন, যখন সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির জন্য শুধুমাত্র একটি সাধারণ ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক প্রয়োজন, এবং চার্জারের খরচ কম।

III. লিথিয়াম ব্যাটারির শ্রেণিবিন্যাস ব্যবস্থা: বিভিন্ন পরিস্থিতিতে কীভাবে চয়ন করবেন?

অনেক ধরনের লিথিয়াম ব্যাটারি আছে, যেগুলোকে বিভিন্ন মাত্রা অনুযায়ী একাধিক বিভাগে ভাগ করা যায়। বিভিন্ন বিভাগের ব্যাটারিগুলির কার্যক্ষমতার উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে এবং এটি বিভিন্ন পরিস্থিতিতে উপযুক্ত। শ্রেণীবিন্যাস লজিক আয়ত্ত করা আপনাকে আরও ভালভাবে বুঝতে সাহায্য করতে পারে "কেন কোবাল্ট লিথিয়াম ব্যাটারি মোবাইল ফোনে ব্যবহার করা হয় এবং লিথিয়াম আয়রন ফসফেট/টার্নারি লিথিয়াম ব্যাটারি বৈদ্যুতিক গাড়িতে ব্যবহার করা হয়"।

1. চার্জিং এবং ডিসচার্জিং বৈশিষ্ট্য দ্বারা: প্রাথমিক ব্যাটারি বনাম সেকেন্ডারি ব্যাটারি

প্রাথমিক (অ-রিচার্জেবল) ব্যাটারি: লিথিয়াম প্রাইমারি ব্যাটারি হিসাবেও পরিচিত, যেমন লিথিয়াম ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইড ব্যাটারি (CR2032 বোতামের ব্যাটারি, রিমোট কন্ট্রোল এবং ঘড়িতে ব্যবহৃত হয়) এবং লিথিয়াম-থায়নাইল ক্লোরাইড ব্যাটারি (ইন্টারনেট অফ থিংস ডিভাইস এবং চিকিৎসা ইমপ্লান্টেবল যন্ত্রে ব্যবহৃত)। এগুলি উচ্চ ক্ষমতা এবং দীর্ঘ স্টোরেজ জীবন (10 বছর পর্যন্ত) দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, তবে রিচার্জ করা যায় না এবং ব্যবহারের পরে ফেলে দেওয়া হয়।

সেকেন্ডারি (রিচার্জেবল) ব্যাটারি: স্টোরেজ ব্যাটারি নামেও পরিচিত, এগুলি দৈনন্দিন জীবনে সর্বাধিক ব্যবহৃত প্রকার, যেমন মোবাইল ফোনের ব্যাটারি এবং বৈদ্যুতিক গাড়ির ব্যাটারি৷ তারা 500-1500 বার বারবার চার্জ এবং ডিসচার্জ করা যেতে পারে। মূল হল "ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে লিথিয়াম আয়ন স্থানান্তর" এর বিপরীতমুখী প্রতিক্রিয়া, যা এই নিবন্ধের ফোকাসও।

2. ক্যাথোড উপাদান দ্বারা: ব্যাটারির মূল কর্মক্ষমতা নির্ধারণ করা

এটি সবচেয়ে মূল শ্রেণীবিন্যাস পদ্ধতি, এবং ক্যাথোড উপাদান সরাসরি শক্তির ঘনত্ব, নিরাপত্তা এবং ব্যাটারির খরচ নির্ধারণ করে:

লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড (LiCoO₂): উচ্চ শক্তির ঘনত্ব (200-250Wh/kg), উচ্চ ভোল্টেজ প্ল্যাটফর্ম (3.7V), কিন্তু দুর্বল নিরাপত্তা এবং ছোট চক্র জীবন (500-800 চক্র), প্রধানত মোবাইল ফোন এবং ল্যাপটপের মতো গ্রাহক ইলেকট্রনিক্সে ব্যবহৃত হয়।

লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LiFePO₄): অত্যন্ত উচ্চ নিরাপত্তা (থার্মাল রনঅওয়ে তাপমাত্রা 200 ডিগ্রির বেশি), দীর্ঘ চক্র জীবন (1500-6000 চক্র), কম খরচে, কিন্তু কম শক্তির ঘনত্ব (120-180Wh/kg), প্রধানত শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা, বৈদ্যুতিক বাস এবং নিম্ন-সম্পন্ন বৈদ্যুতিক যানবাহনে ব্যবহৃত হয়।

টারনারি লিথিয়াম (LiNiₓCoᵧMn_zO₂): উচ্চ শক্তির ঘনত্ব (200-300Wh/kg), ভাল কম-তাপমাত্রা কার্যক্ষমতা, কিন্তু মাঝারি নিরাপত্তা এবং উচ্চ খরচ। এটিকে NCM523, NCM622 এবং NCM811-এ বিভক্ত করা হয়েছে নিকেল সামগ্রী (নিকেলের পরিমাণ যত বেশি হবে, শক্তির ঘনত্ব তত বেশি হবে), প্রধানত উচ্চ-সম্পদ বৈদ্যুতিক যান এবং ড্রোনগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

লিথিয়াম ম্যাঙ্গানেট (LiMn₂O₄): কম খরচে, ভাল উচ্চ-তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা, কিন্তু কম শক্তির ঘনত্ব (100-150Wh/kg) এবং ছোট সাইকেল লাইফ (300-500 সাইকেল), প্রধানত পাওয়ার টুল এবং কম গতির বৈদ্যুতিক যানবাহনে ব্যবহৃত হয়।

3. আকার অনুসারে: বিভিন্ন সরঞ্জাম স্থানের সাথে মানিয়ে নেওয়া

নলাকার ব্যাটারি: যেমন 18650 (18 মিমি ব্যাস, 65 মিমি উচ্চতা) এবং 21700 (21 মিমি ব্যাস, 70 মিমি উচ্চতা), স্থিতিশীল কাঠামো এবং উচ্চ ভর উত্পাদন দক্ষতা সহ, প্রধানত ল্যাপটপ এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনে ব্যবহৃত হয় (যেমন, টেসলার প্রথম দিকের মডেলগুলি 18650, এবং পরবর্তীতে 186witch2 ব্যবহার করা হয়েছিল)।

প্রিজম্যাটিক ব্যাটারি: যেমন মোবাইল ফোনের ব্যাটারি (বেধে 3-5 মিমি, প্রস্থ 40-60 মিমি) এবং বৈদ্যুতিক গাড়ির পাওয়ার ব্যাটারি (10-20 মিমি পুরুত্ব, 100-200 মিমি প্রস্থ), উচ্চ স্থান ব্যবহারের হার এবং সরঞ্জামের আকার অনুযায়ী কাস্টমাইজ করা যেতে পারে, যা বর্তমানে বৈদ্যুতিক গাড়ির মূলধারার রূপ।

থলি ব্যাটারি: অ্যালুমিনিয়াম-প্লাস্টিকের কম্পোজিট ফিল্ম দিয়ে আবদ্ধ, এগুলিকে অতি পাতলা (0.5-2 মিমি পুরুত্ব) এবং নমনীয় করা যেতে পারে, প্রধানত পাতলা মোবাইল ফোন, পরিধানযোগ্য ডিভাইস (যেমন স্মার্ট ঘড়ি) এবং ভাঁজযোগ্য মোবাইল ফোনে ব্যবহৃত হয়।

4. ইলেক্ট্রোলাইট স্টেট দ্বারা: তরল বনাম পলিমার

লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি (LIB): উচ্চ শক্তির ঘনত্ব এবং কম খরচে তরল ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করলেও ফুটো হওয়ার ঝুঁকি থাকে। বেশিরভাগ নলাকার এবং প্রিজম্যাটিক হার্ড-শেল ব্যাটারি এই বিভাগের অন্তর্গত।

পলিমার লিথিয়াম ব্যাটারি (PLB): জেল বা কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করে, ফুটো হওয়ার ঝুঁকি ছাড়াই এবং নমনীয়ভাবে বিকৃত হতে পারে। বেশিরভাগ পাউচ ব্যাটারি এই বিভাগের অন্তর্গত, প্রধানত ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সে ব্যবহৃত হয়।

5. অ্যাপ্লিকেশন দ্বারা: নিয়মিত ব্যাটারি বনাম পাওয়ার ব্যাটারি

নিয়মিত ব্যাটারি: ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স যেমন মোবাইল ফোন এবং ল্যাপটপগুলিতে ব্যবহৃত হয়, ছোট ক্ষমতা (1000mAh-10Ah) এবং কম স্রাব হার (0.5-2C), উচ্চ শক্তির ঘনত্ব প্রয়োজন।

পাওয়ার ব্যাটারি: বড় ক্ষমতা (50Ah-500Ah) এবং উচ্চ স্রাব হার (5-30C) সহ বৈদ্যুতিক যান এবং ড্রোনগুলিতে ব্যবহৃত হয়, বড় কারেন্ট স্রাব সহ্য করতে হয় (উদাহরণস্বরূপ, যখন গাড়িটি ত্বরান্বিত হয়), উচ্চ নিরাপত্তা এবং চক্র জীবন প্রয়োজন।

IV লিথিয়াম ব্যাটারির আবশ্যিক পরিভাষা: ক্ষমতা থেকে SOC পর্যন্ত ধারণার পার্থক্য

লিথিয়াম ব্যাটারি কেনা বা ব্যবহার করার সময়, আপনি প্রায়শই "ক্ষমতা", "C-রেট" এবং "SOC" এর মতো শব্দগুলির সম্মুখীন হবেন৷ এই ধারণাগুলি বোঝা আপনাকে সঠিকভাবে ব্যাটারির কর্মক্ষমতা বিচার করতে এবং "মিথ্যা চিহ্নিত পরামিতি" দ্বারা বিভ্রান্ত হওয়া এড়াতে সহায়তা করতে পারে।

1. ক্যাপাসিটি: একটি ব্যাটারি স্টোরে কতটা বিদ্যুৎ থাকতে পারে?

সংজ্ঞা: নির্দিষ্ট ডিসচার্জ অবস্থায় একটি ব্যাটারি যে পরিমাণ বিদ্যুৎ নির্গত করতে পারে, তা Q=I×t (I হল বর্তমান, t হল সময়), আহ (অ্যাম্পিয়ার-ঘন্টা) বা mAh (মিলিঅ্যাম্পিয়ার-ঘন্টা) এর একক দ্বারা গণনা করা হয়।

সরল ব্যাখ্যা: 1Ah মানে ব্যাটারি 1A কারেন্টে 1 ঘন্টার জন্য ডিসচার্জ করতে পারে এবং 1mAh মানে এটি 1 ঘন্টার জন্য 1A কারেন্টে ডিসচার্জ করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, 1900mAh সহ একটি মোবাইল ফোনের ব্যাটারি মানে এটি 190mA কারেন্টে 10 ঘন্টার জন্য ডিসচার্জ করতে পারে।

সাধারণ পরিস্থিতি: মোবাইল ফোনের ব্যাটারি: 800-1900mAh; বৈদ্যুতিক সাইকেল: 10-20Ah; বৈদ্যুতিক যানবাহন: 20-200Ah; শক্তি সঞ্চয় ব্যাটারি: 100-1000Ah।

2. চার্জ/ডিসচার্জ রেট (C-রেট): কত দ্রুত চার্জিং/ডিসচার্জ হচ্ছে?

সংজ্ঞা: চার্জ/ডিসচার্জ কারেন্ট যা ব্যাটারির নামমাত্র ক্ষমতার মাল্টিপল হিসেবে প্রকাশ করা হয়. 1সি হল "১ ঘণ্টায় সম্পূর্ণ চার্জ/ডিসচার্জ" এর জন্য বর্তমান।

গণনা পদ্ধতি: যদি ব্যাটারির ক্ষমতা 1500mAh হয়, 1C=1500mA, 2C=3000mA (0.5 ঘণ্টার মধ্যে সম্পূর্ণ ডিসচার্জ), 0.1C=150mA (10 ঘণ্টার মধ্যে সম্পূর্ণ ডিসচার্জ)।

নোট: স্রাবের হার যত বেশি হবে, ব্যাটারির প্রকৃত ক্ষমতা তত কম হবে (যেমন, 2C ডিসচার্জের ক্ষমতা 1C ডিসচার্জে তার 80% হতে পারে), এবং আরও গুরুতর তাপ উত্পাদন। তাই, পাওয়ার ব্যাটারির উচ্চ-হারে ডিসচার্জ ক্ষমতা থাকতে হবে (যেমন, বৈদ্যুতিক গাড়ির জন্য 5C-এর বেশি প্রয়োজন)।

3. ভোল্টেজ (OCV): ব্যাটারির "ভোল্টেজ প্ল্যাটফর্ম"

নামমাত্র ভোল্টেজ: ব্যাটারির রেটেড ভোল্টেজ। নিয়মিত লিথিয়াম ব্যাটারি হল 3.2-3.7V (লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড: 3.7V; লিথিয়াম আয়রন ফসফেট: 3.2V), যা ব্যাটারির কার্যক্ষমতার একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক৷

ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ (OCV): ব্যাটারির ভোল্টেজ যখন কোনও লোড সংযুক্ত থাকে না, যা ব্যাটারির অবস্থা বিচার করতে ব্যবহার করা যেতে পারে (যেমন, একটি সম্পূর্ণ চার্জযুক্ত লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড ব্যাটারির OCV প্রায় 4.2V, এবং প্রায় 3.0V যখন এটি শক্তির বাইরে থাকে)৷

ভোল্টেজ প্ল্যাটফর্ম: ব্যাটারি চার্জিং এবং ডিসচার্জের সময় ভোল্টেজের স্থিতিশীল পরিসর (সাধারণত ক্ষমতার 20%-80%), যেখানে ভোল্টেজ সামান্য পরিবর্তন হয়। উদাহরণস্বরূপ, লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড ব্যাটারির ভোল্টেজ প্ল্যাটফর্ম হল 3.6-3.9V, যা সরঞ্জামগুলির স্বাভাবিক কাজের ভোল্টেজ পরিসীমাও।

4. শক্তি এবং শক্তি: এটি কতক্ষণ ব্যবহার করা যেতে পারে? এটি কত শক্তি আউটপুট করতে পারে?

শক্তি: ব্যাটারি যে মোট বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় করতে পারে, তা E=U×Q (U হল ভোল্টেজ, Q হল ক্ষমতা), Wh (ওয়াট-ঘন্টা) বা kWh (কিলোওয়াট-ঘন্টা, 1kWh=1 ডিগ্রী বিদ্যুতের একক) দ্বারা গণনা করা। উদাহরণস্বরূপ, 1900mAh এবং 3.7V সহ একটি মোবাইল ফোনের ব্যাটারির শক্তি 3.7V×1.9Ah=7.03Wh.

শক্তি: প্রতি ইউনিট সময় ব্যাটারি যে শক্তি আউটপুট করতে পারে, P=U×I সূত্র দ্বারা গণনা করা হয়, W (ওয়াট) এর একক। শক্তি সরঞ্জামের "বার্স্ট পাওয়ার" নির্ধারণ করে। উদাহরণস্বরূপ, বৈদ্যুতিক গাড়ির গতিবেগ করার সময় উচ্চ-শক্তির ব্যাটারির প্রয়োজন হয়, যখন মোবাইল ফোনের কেবলমাত্র কম শক্তির ব্যাটারির প্রয়োজন হয়।

5. সাইকেল লাইফ: একটি ব্যাটারি কতবার চার্জ করা এবং ডিসচার্জ করা যায়?

সংজ্ঞা: ব্যাটারির এক চার্জ এবং ডিসচার্জ এক চক্র। যখন ক্ষমতা প্রাথমিক ক্ষমতার 60%-70% ক্ষয় হয়ে যায়, তখন এটি জীবনের শেষ বলে বিবেচিত হয়।

স্ট্যান্ডার্ড টেস্ট: IEC মান নির্ধারণ করে যে মোবাইল ফোনের লিথিয়াম ব্যাটারি 0.2C তাপমাত্রায় 3.0V তে ডিসচার্জ করা হয় এবং 1C এ 4.2V তে চার্জ করা হয় যার ক্ষমতা 500 চক্রের পরে 60% এর চেয়ে বেশি বা সমান হওয়া উচিত; জাতীয় মান নির্ধারণ করে যে ক্ষমতা 300 চক্রের পরে 70% এর চেয়ে বেশি বা সমান হওয়া উচিত।

ব্যবহারের পরামর্শ: ডিপ চার্জিং এবং ডিসচার্জিং এড়িয়ে চলুন (যেমন, 100% চার্জ করবেন না বা প্রতিবার 0% ডিসচার্জ করবেন না), যা চক্রের আয়ু বাড়াতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, মোবাইল ফোনের ব্যাটারি 20%-80% পাওয়ারে রাখলে তা 1000 চক্রের বেশি আয়ু বাড়াতে পারে।

6. ডেপথ অফ ডিসচার্জ (DOD) এবং স্টেট অফ চার্জ (SOC): ব্যাটারিতে কত শক্তি অবশিষ্ট আছে?

DOD: রেট করা ক্ষমতা থেকে নিষ্কাশন ক্ষমতা শতাংশ. উদাহরণস্বরূপ, যদি ডিসচার্জ ক্ষমতা 500mAh হয় এবং রেট করা ক্ষমতা 1000mAh হয়, DOD=50%। DOD যত গভীর, ব্যাটারির আয়ু তত কম।

এসওসি: রেট করা ক্ষমতার অবশিষ্ট ক্ষমতার শতাংশ. 0% মানে কোন শক্তি নেই, এবং 100% মানে সম্পূর্ণ চার্জ করা। BMS SOC এর মাধ্যমে ব্যাটারির অবশিষ্ট শক্তি বিচার করে এবং মোবাইল ফোনের পাওয়ার ডিসপ্লে SOC এর উপর ভিত্তি করে গণনা করা হয়।

7. কাট-ভোল্টেজ: চার্জিং/ডিসচার্জিংয়ের "লাল রেখা"

চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ: যে ভোল্টেজে ব্যাটারি আর চার্জ করা যাবে না। লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড ব্যাটারির জন্য, এটি 4.2V; লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারির জন্য, এটি 3.65V। এই ভোল্টেজ অতিক্রম করলে ব্যাটারি কোষের ক্ষতি হবে এবং তাপীয় পলাতক হবে।

ডিসচার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ: যে ভোল্টেজে ব্যাটারিটি আর ডিসচার্জ করা যাবে না। লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড ব্যাটারির জন্য, এটি 3.0V; লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারির জন্য, এটি 2.5V। এই ভোল্টেজের নীচে অ্যানোডের অপরিবর্তনীয় ক্ষতি হবে এবং ক্ষমতা পুনরুদ্ধার করা যাবে না।

8. অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ: ব্যাটারির "অদৃশ্য ক্ষতি"

সংজ্ঞা: ব্যাটারির অভ্যন্তরে থাকা প্রতিরোধ যা বর্তমান প্রবাহকে বাধা দেয়, mΩ (মিলিওহম) এর একক সহ, ওমিক অভ্যন্তরীণ রোধে বিভক্ত (উপাদান এবং গঠন দ্বারা সৃষ্ট) এবং মেরুকরণ অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ (ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়া দ্বারা সৃষ্ট)।

প্রভাব: অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা যত কম হবে, ব্যাটারির চার্জিং এবং ডিসচার্জিং দক্ষতা তত বেশি হবে এবং তাপ উৎপাদন কম হবে। উদাহরণস্বরূপ, পাওয়ার ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা 50mΩ-এর নিচে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন, অন্যথায়, উচ্চ-কারেন্ট স্রাবের সময় গুরুতর তাপ উৎপন্ন হবে।

V. লিথিয়াম ব্যাটারির নামকরণের নিয়ম: মডেল থেকে মাত্রা বোঝা

লিথিয়াম ব্যাটারির নামকরণ বিভিন্ন নির্মাতাদের মধ্যে পরিবর্তিত হয়, তবে সাধারণ ব্যাটারিগুলি IEC61960 মান অনুসরণ করে। ভুল মডেল কেনা এড়াতে মডেলের মাধ্যমে ব্যাটারির ধরন এবং আকার বিচার করা যেতে পারে।

1. নলাকার ব্যাটারি: 3টি অক্ষর + 5 সংখ্যা

চিঠির অর্থ: প্রথম অক্ষরটি অ্যানোড উপাদান নির্দেশ করে (আমি=লিথিয়াম আয়ন, L=লিথিয়াম ধাতুতে তৈরি-); দ্বিতীয় অক্ষরটি ক্যাথোড উপাদান নির্দেশ করে (C=কোবাল্ট, N=নিকেল, M=ম্যাঙ্গানিজ, V=ভ্যানডিয়াম); তৃতীয় অক্ষর=R (নলাকার)।

সংখ্যার অর্থ: প্রথম 2টি সংখ্যা=ব্যাস (মিমি), শেষ 3টি সংখ্যা=উচ্চতা (মিমি)।

উদাহরণ: ICR18650 - I (লিথিয়াম আয়ন অ্যানোড), C (লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড ক্যাথোড), R (নলাকার), ব্যাস 18 মিমি, উচ্চতা 65 মিমি, ল্যাপটপ এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য সবচেয়ে সাধারণ ব্যাটারি; INR21700 - I (লিথিয়াম আয়ন অ্যানোড), N (নিকেল-ভিত্তিক ক্যাথোড, টারনারি লিথিয়াম), R (নলাকার), 21 মিমি ব্যাস, 70 মিমি উচ্চতা, 18650 এর চেয়ে 50% বেশি ক্ষমতা সহ, টেসলা মডেল 3-এ ব্যবহৃত।

2. প্রিজম্যাটিক ব্যাটারি: 3টি অক্ষর + 6 সংখ্যা

চিঠির অর্থ: প্রথম দুটি অক্ষর নলাকার ব্যাটারির মতো, তৃতীয় অক্ষর=P (প্রিজম্যাটিক)।

সংখ্যার অর্থ: প্রথম 2টি সংখ্যা=পুরুত্ব (মিমি), মাঝের 2টি সংখ্যা=প্রস্থ (মিমি), শেষ 2টি সংখ্যা=উচ্চতা (মিমি)।

উদাহরণ: ICP053353 - I (লিথিয়াম আয়ন অ্যানোড), C (লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড ক্যাথোড), P (প্রিজম্যাটিক), বেধে 5 মিমি, প্রস্থে 33 মিমি, উচ্চতায় 53 মিমি, একটি সাধারণ মোবাইল ফোনের ব্যাটারি; IFP101520 - I (লিথিয়াম আয়ন অ্যানোড), F (লোহা-ভিত্তিক ক্যাথোড, লিথিয়াম আয়রন ফসফেট), P (প্রিজম্যাটিক), বেধে 10 মিমি, প্রস্থে 15 মিমি, উচ্চতায় 20 মিমি, স্মার্ট ঘড়িতে ব্যবহৃত হয়।

VI. লিথিয়াম ব্যাটারির সম্পূর্ণ উৎপাদন প্রক্রিয়া: উপাদান থেকে কোষ পর্যন্ত প্রতিটি ধাপে শ্রেষ্ঠত্বের জন্য প্রচেষ্টা

লিথিয়াম ব্যাটারি উত্পাদন একটি জটিল এবং অত্যন্ত স্বয়ংক্রিয় প্রক্রিয়া, তিনটি প্রধান লিঙ্ক জড়িত: সামনে-শেষ, মধ্য-শেষ এবং পিছনের-শেষ প্রক্রিয়া। প্রতিটি লিঙ্কের নির্ভুলতা নিয়ন্ত্রণ ব্যাটারি কর্মক্ষমতা এবং নিরাপত্তাকে সরাসরি প্রভাবিত করে, যা "সূক্ষ্ম রাসায়নিক শিল্প এবং নির্ভুল উত্পাদনের সমন্বয়" নামে পরিচিত।

1. সামনের-শেষ প্রক্রিয়া: ইলেকট্রোড শীট তৈরি করা (ব্যাটারির ক্ষমতা নির্ধারণের চাবিকাঠি)

স্লারি মেশানো: ভ্যাকুয়াম মিক্সারে ক্যাথোড সক্রিয় পদার্থ (যেমন, LiCoO₂), পরিবাহী এজেন্ট (কার্বন ব্ল্যাক), বাইন্ডার (PVDF) এবং দ্রাবক (NMP) মিশ্রিত করুন যাতে একটি অভিন্ন স্লারি তৈরি হয়; অ্যানোডের ক্ষেত্রেও একই কথা প্রযোজ্য, সক্রিয় উপাদান হিসাবে গ্রাফাইট, বাইন্ডার হিসাবে CMC/SBR এবং দ্রাবক হিসাবে জল। মূল প্রয়োজনীয়তা: স্লারি কণা ছাড়া অভিন্ন হওয়া উচিত, অন্যথায়, এটি অসম ক্ষমতার দিকে পরিচালিত করবে।

আবরণ: বর্তমান সংগ্রাহকের (ক্যাথোডের জন্য অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল, অ্যানোডের জন্য তামার ফয়েল), আবরণের পুরুত্ব (±1μm) এবং ক্ষেত্রফলের ঘনত্ব (প্রতি ইউনিট এলাকায় সক্রিয় উপাদানের ওজন) নিয়ন্ত্রণ করে ক্যাথোড/অ্যানোড স্লারিকে সমানভাবে প্রলেপ দিন। মূল প্রয়োজনীয়তা: আবরণটি অভিন্ন হওয়া উচিত, অন্যথায়, এটি ব্যাটারির স্থানীয় গরম এবং ক্ষমতা ক্ষয় ঘটাবে।

শুকানো: একটি চুলায় দ্রাবক (NMP বা জল) বাষ্পীভূত করুন, তাপমাত্রা 80-120 ডিগ্রিতে নিয়ন্ত্রিত। আবরণ ক্র্যাকিং এবং কার্লিং এড়াতে বাতাসের গতি এবং হার সুনির্দিষ্ট হওয়া প্রয়োজন।

ক্যালেন্ডারিং: ঠাণ্ডা-লেপের ঘনত্ব বাড়াতে (ছিদ্রতা কমাতে), শক্তির ঘনত্ব উন্নত করতে এবং অভিন্ন বেধ (±0.5μm) নিশ্চিত করতে একটি নির্ভুল ক্যালেন্ডার দিয়ে শুকনো ইলেক্ট্রোড শীটগুলি টিপুন৷

স্লিটিং: দ্রাঘিমাভাবে প্রশস্ত ইলেক্ট্রোড শীটগুলিকে প্রয়োজনীয় প্রস্থের সংকীর্ণ স্ট্রিপগুলিতে কাটুন, burrs এড়িয়ে চলুন (burrs শর্ট সার্কিট সৃষ্টি করবে)।

ট্যাব ওয়েল্ডিং: ওয়েল্ড মেটাল ট্যাব (ক্যাথোডের জন্য অ্যালুমিনিয়াম ট্যাব, অ্যানোডের জন্য নিকেল ট্যাব) বর্তমান নিষ্কাশন পয়েন্ট হিসাবে ইলেক্ট্রোড শীটগুলিতে নির্দিষ্ট অবস্থানে। ঢালাই গুণমান নিশ্চিত করতে হবে কোন ঠান্ডা ঝাল জয়েন্টগুলোতে বা মিথ্যা ঢালাই।

2. মধ্য-শেষ প্রক্রিয়া: সেল সমাবেশ (ব্যাটারি নিরাপত্তা নির্ধারণের চাবিকাঠি)

উইন্ডিং/স্ট্যাকিং: ক্যাথোড, বিভাজক এবং অ্যানোডকে "বিভাজক - অ্যানোড - বিভাজক - ক্যাথোডের ক্রমে স্ট্যাক করুন, এবং এগুলিকে একটি উইন্ডিং মেশিন (ক্ষতের ধরন) দিয়ে নলাকার/প্রিজম্যাটিক কোষগুলিতে বায়ু করুন বা একটি স্ট্যাকিং মেশিন (স্ট্যাকড টাইপ) দিয়ে প্রিজম্যাটিক কোষগুলিতে স্ট্যাক করুন। স্তুপীকৃত ধরনের উচ্চ স্থান ব্যবহারের হার এবং কম অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের কিন্তু কম দক্ষতা আছে; ক্ষত ধরনের উচ্চ দক্ষতা আছে এবং ভর উত্পাদন জন্য উপযুক্ত.

কেসিং/এনক্যাপসুলেশন: নলাকার/প্রিজম্যাটিক হার্ড-শেল সেলগুলিকে ধাতব খোলসে রাখুন (স্টিল/অ্যালুমিনিয়াম শেল); অ্যালুমিনিয়াম-প্লাস্টিকের কম্পোজিট ফিল্ম শেলগুলিতে পাউচ সেল রাখুন।

বেকিং: এনক্যাপসুলেটেড কোষগুলিকে ভ্যাকুয়াম ওভেনে রাখুন এবং কোষ থেকে আর্দ্রতা সম্পূর্ণরূপে অপসারণের জন্য 80-120 ডিগ্রিতে 4-8 ঘন্টা বেক করুন (আর্দ্রতার পরিমাণ 50ppm এর নিচে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত), অন্যথায়, এটি ক্ষতিকারক গ্যাস তৈরি করতে ইলেক্ট্রোলাইটের সাথে বিক্রিয়া করবে।

ইলেক্ট্রোলাইট ইনজেকশন: -40 ডিগ্রী নিচে একটি শিশির বিন্দু সহ একটি শুষ্ক ঘরে কোষে একটি সুনির্দিষ্টভাবে পরিমাপ করা ইলেক্ট্রোলাইট ইনজেকশন করুন। ইলেক্ট্রোলাইট সম্পূর্ণরূপে ইলেক্ট্রোড শীট এবং বিভাজক অনুপ্রবেশ করা আবশ্যক. ইনজেকশন পরিমাণের ত্রুটি ±0.1g এর মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত, অন্যথায়, এটি ব্যাটারির ক্ষমতাকে প্রভাবিত করবে।

সিলিং: ভ্যাকুয়াম তাপ-পাউচ কোষের ইলেক্ট্রোলাইট ইনজেকশন পোর্ট সিল করে; ইস্পাতের বল (নলাকার) বা সিলিং পেরেক (প্রিজম্যাটিক) দিয়ে হার্ড-শেল সেলের ইলেক্ট্রোলাইট ইনজেকশন হোল সিল করুন এবং লেজার ওয়েল্ডিং (বায়ু ফুটো ইলেক্ট্রোলাইট উদ্বায়ীকরণ এবং ক্ষমতা ক্ষয় ঘটাবে) দ্বারা বায়ু নিবিড়তা নিশ্চিত করুন।

3. পিছনে-প্রক্রিয়া শেষ করুন: গঠন এবং পরীক্ষা (যোগ্য পণ্যের স্ক্রীনিং)

গঠন: অ্যানোড পৃষ্ঠে একটি স্থিতিশীল সলিড ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেস (SEI) ফিল্ম তৈরি করতে প্রথমবারের জন্য কোষগুলিকে চার্জ করুন, যা লিথিয়াম আয়নগুলিকে অতিক্রম করতে দেয় কিন্তু ইলেকট্রনগুলিকে ব্লক করে, যা ব্যাটারি চক্রের জীবন এবং সুরক্ষার চাবিকাঠি। চার্জিং কারেন্ট ছোট (0.1-0.2C) এবং সময় দীর্ঘ (8-12 ঘন্টা)।

বার্ধক্য: গঠিত কোষগুলিকে ঘরের তাপমাত্রায় বা উচ্চ তাপমাত্রায় (45 ডিগ্রি) 3-7 দিনের জন্য SEI ফিল্মকে স্থিতিশীল করতে দিন, এবং অতিরিক্ত স্ব-স্রাব (যেমন, 50mV-এর বেশি ভোল্টেজ ড্রপ সহ কোষগুলি) ত্রুটিপূর্ণ কোষগুলিকে স্ক্রিন করুন।

ক্যাপাসিটি গ্রেডিং: বয়স্ক কোষগুলিতে স্ট্যান্ডার্ড চার্জ-স্রাব পরীক্ষা করুন (উপরের সীমা ভোল্টেজে চার্জ, নিম্ন সীমা ভোল্টেজে ডিসচার্জ), প্রকৃত ক্ষমতা পরিমাপ করুন এবং ক্ষমতা অনুযায়ী গ্রেড করুন (যেমন, গ্রেড A: 4950-5050mAh, গ্রেড B: 4850-4950mAh) কনসেন্ট গ্রুপের কোষের একই ক্ষমতা নিশ্চিত করতে।

বাছাই: ক্ষমতা, ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ এবং অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের মতো পরামিতি অনুসারে কোষগুলিকে শ্রেণিবদ্ধ করুন এবং ত্রুটিযুক্ত পণ্যগুলি দূর করুন (যেমন, অত্যধিক অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের এবং অপর্যাপ্ত ক্ষমতা সহ কোষ)।

চেহারা এবং কর্মক্ষমতা পরীক্ষা: কোষের চেহারা পরীক্ষা করুন (কোনও স্ক্র্যাচ, ফুটো বা বিকৃতি নেই), নিরোধক প্রতিরোধ, এসি অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ এবং শর্ট সার্কিট পরীক্ষা নিশ্চিত করুন যে নিরাপত্তা কর্মক্ষমতা মান পূরণ করে।

VII. শিল্প প্রবণতা এবং এন্টারপ্রাইজ অনুশীলন: লিথিয়াম ব্যাটারির ভবিষ্যত কোথায়?

নতুন শক্তি শিল্পের দ্রুত বিকাশের সাথে সাথে, লিথিয়াম ব্যাটারি প্রযুক্তি ক্রমাগত বিরতি দিয়ে চলেছে, এবং বিভক্ত ক্ষেত্রগুলিতে ফোকাস করে এমন বেশ কয়েকটি উদ্যোগ আবির্ভূত হয়েছে, যা "ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স" ক্ষেত্র থেকে "শিল্প ও শক্তি" ক্ষেত্রগুলিতে লিথিয়াম ব্যাটারির সম্প্রসারণকে উন্নীত করছে।

1. প্রযুক্তির প্রবণতা: তরল থেকে কঠিন, উচ্চ ক্ষমতা থেকে উচ্চ নিরাপত্তা পর্যন্ত

সলিড-স্টেট ব্যাটারি: তরল ইলেক্ট্রোলাইট এবং বিভাজককে কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট দিয়ে প্রতিস্থাপন করুন, নিরাপত্তার ব্যাপক উন্নতি ঘটান (কোনও ফুটো বা তাপ পলাতক ঝুঁকি নেই), শক্তির ঘনত্ব 400-600Wh/kg পর্যন্ত (বিদ্যমান লিথিয়াম ব্যাটারির দ্বিগুণ), যা বৈদ্যুতিক যানকে km0 10-এর বেশি ক্রুজিং পরিসীমা সহ সমর্থন করতে পারে৷ বর্তমানে, আধা-কঠিন ব্যাটারি (5%-10% ইলেক্ট্রোলাইট সামগ্রী সহ) ব্যাপক উত্পাদন পর্যায়ে প্রবেশ করেছে (যেমন, NIO ET7 আধা-সলিড ব্যাটারি সংস্করণ), এবং সমস্ত-সলিড-স্টেট ব্যাটারি 2030 সালের দিকে ব্যাপকভাবে উত্পাদিত হবে বলে আশা করা হচ্ছে৷

দ্রুত চার্জিং প্রযুক্তি: উপাদান অপ্টিমাইজেশান (যেমন সিলিকন-ভিত্তিক অ্যানোড, দ্রুত-চার্জিং ইলেক্ট্রোলাইট) এবং কাঠামোগত নকশার মাধ্যমে "10 মিনিটে 80% চার্জ" অর্জন করুন৷ উদাহরণস্বরূপ, Xpeng G9-এ সজ্জিত S4 সুপার-চার্জিং ব্যাটারি 10 মিনিটে 400km চার্জ করতে পারে৷

খরচ হ্রাস: বড়-উৎপাদনের মাধ্যমে (গ্লোবাল লিথিয়াম ব্যাটারির উৎপাদন ক্ষমতা 2TWh অতিক্রম করেছে), উপাদান উদ্ভাবন (যেমন লিথিয়াম ম্যাঙ্গানিজ আয়রন ফসফেট টারনারি লিথিয়াম প্রতিস্থাপন), এবং প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশান (যেমন CTP/CTC প্রযুক্তি, মডিউল উপাদানগুলি হ্রাস করা), ব্যাটারের খরচ C2TWh থেকে 5h50-এ নেমে এসেছে 2025 সালে 1.5 CNY/Wh-এর নিচে, এবং ভবিষ্যতে আরও 1 CNY/Wh-এ নেমে আসবে বলে আশা করা হচ্ছে।

2. এন্টারপ্রাইজ অনুশীলন: Zhongchuang Feiyue - দুইটি-চাকার বৈদ্যুতিক যানের "ব্যাটারি অদলবদল বিপ্লব" এর উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে

দুই চাকার বৈদ্যুতিক যানের ক্ষেত্রে, লিথিয়াম ব্যাটারির প্রয়োগ "চার্জিং" থেকে "ব্যাটারি সোয়াপিং" এ আপগ্রেড হচ্ছে। Zhongchuang Feiyue (Zhongchuang New Energy Technology Group এর সাথে সম্পৃক্ত) এই প্রবণতার একটি প্রতিনিধিত্বকারী উদ্যোগ। এর মূল অনুশীলনের মধ্যে রয়েছে:

দৃশ্যকল্প-ভিত্তিক সমাধান: শেয়ার করা বৈদ্যুতিক সাইকেল, তাৎক্ষণিক ডেলিভারি (টেকআউট, এক্সপ্রেস ডেলিভারি) এবং ব্যক্তিগত ভ্রমণের মতো পরিস্থিতির জন্য উচ্চ-নিরাপত্তা এবং দীর্ঘ-জীবনের লিথিয়াম ব্যাটারি সরবরাহ করুন৷ উদাহরণস্বরূপ, ডেলিভারি গাড়ির ব্যাটারি 2000 বারের বেশি সাইকেল লাইফ আছে, যা দৈনিক 100 কিলোমিটারের ক্রুজিং রেঞ্জের চাহিদা পূরণ করে।

উদ্ভাবনী ব্যাটারি অদলবদল মডেল: "চার্জিংয়ের পরিবর্তে ব্যাটারি অদলবদল করা নিরাপদ" ধারণাটি সামনে রাখুন এবং সারা দেশে 100 টিরও বেশি শহরে ব্যাটারি সোয়াপিং স্টেশন স্থাপন করুন৷ ব্যবহারকারীরা মাত্র 30 সেকেন্ডের মধ্যে ব্যাটারি অদলবদল সম্পূর্ণ করতে পারে, দুই চাকার যানবাহনের "ধীরে চার্জিং এবং চার্জিং নিরাপত্তার ঝুঁকি" সমস্যার সমাধান করে, 400 মিলিয়নেরও বেশি দুই চাকার ভ্রমণ ব্যবহারকারীদের পরিষেবা দেয়৷

উৎপাদন ক্ষমতা এবং বিশ্বায়ন: 5GWh এর বার্ষিক উৎপাদন ক্ষমতা সহ, পণ্যগুলি 10টিরও বেশি দেশে রপ্তানি করা হয়, বিভিন্ন দেশের ভোল্টেজ মান এবং জলবায়ু অবস্থার সাথে খাপ খাইয়ে (যেমন, দক্ষিণ-পূর্ব এশিয়ার জন্য উচ্চ-তাপমাত্রার সংস্করণ ব্যাটারি, যা 60 ডিগ্রি পরিবেশে স্থিরভাবে কাজ করতে পারে)।

উপসংহার: লিথিয়াম ব্যাটারি - শক্তি বিপ্লবের মূল ইঞ্জিন

মোবাইল ফোন থেকে বৈদ্যুতিক যান, শক্তি সঞ্চয়স্থান থেকে কম{0}} উচ্চতার অর্থনীতিতে, লিথিয়াম ব্যাটারিগুলি শক্তি বিপ্লবের মূল ইঞ্জিনে পরিণত হয়েছে৷ তাদের প্রযুক্তিগত বিবর্তন শুধুমাত্র সরঞ্জাম কর্মক্ষমতা উন্নতির সাথে সম্পর্কিত নয় বরং "দ্বৈত কার্বন" লক্ষ্য অর্জন এবং শক্তি কাঠামোর রূপান্তরের সাথেও জড়িত। ভবিষ্যতে, কঠিন-স্টেট ব্যাটারি এবং দ্রুত চার্জিং প্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে, সেইসাথে খরচের ক্রমাগত হ্রাসের সাথে, লিথিয়াম ব্যাটারিগুলি আরও ক্ষেত্রে ভূমিকা পালন করবে (যেমন মহাকাশ এবং গভীর-সমুদ্র অন্বেষণ), মানুষের সবুজ শক্তির ভবিষ্যতের জন্য একটি দৃঢ় সমর্থন প্রদান করবে৷

সাধারণ ব্যবহারকারীদের জন্য, লিথিয়াম ব্যাটারির মৌলিক নীতি এবং কর্মক্ষমতার পরামিতিগুলি বোঝা আমাদের ব্যাটারিগুলিকে আরও বৈজ্ঞানিকভাবে ব্যবহার করতে সাহায্য করতে পারে (যেমন অতিরিক্ত চার্জিং এবং অতিরিক্ত-ডিসচার্জিং এড়ানো); শিল্প অনুশীলনকারীদের জন্য, প্রযুক্তিগত প্রবণতা এবং দৃশ্যকল্পের প্রয়োজনগুলি উপলব্ধি করা লিথিয়াম ব্যাটারির "শত-বিলিয়ন-লেভেল ট্র্যাক"-এ সুযোগ খোঁজার চাবিকাঠি। আপনি একজন ভোক্তা বা একজন অনুশীলনকারী হোন না কেন, লিথিয়াম ব্যাটারির গল্প এখনও অব্যাহত রয়েছে।