আপনি কিভাবে একটি 10,000-চক্র LiFePO4 ব্যাটারি জীবন দাবি যাচাই করতে পারেন

ব্যাটারি নির্মাতারা ক্রমবর্ধমানভাবে 6 এর চক্র জীবন রেটিং বিজ্ঞাপন,000, ৮,000, অথবা এমনকি ১০,০০০ চক্রের জন্য শক্তি সঞ্চয় কোষ।একটি ডেটাশীটে উচ্চ চক্রের সংখ্যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে মানে না যে প্রতিটি সেল বাস্তব অপারেটিং অবস্থার অধীনে একই সেবা জীবন প্রদান করবে.

কিভাবে নির্মাতারা LiFePO4 ব্যাটারির 10,000-চক্রের জীবনকালের দাবি যাচাই করতে পারে? শুধুমাত্র 3,000-চক্রের পরে একটি কোষের দীর্ঘমেয়াদী কর্মক্ষমতা পূর্বাভাস দেওয়া কি সম্ভব?এবং একটি চক্র জীবন অনুমান গ্রহণ করার আগে কি পরীক্ষার তথ্য পরীক্ষা করা উচিতএই প্রশ্নগুলোর উত্তর দেয়ার জন্য বিজ্ঞাপিত চক্রের সংখ্যা ছাড়িয়ে গিয়ে পরীক্ষার শর্ত, ক্ষমতা ধরে রাখা, অবনতির আচরণ,এবং পূর্বাভাস মডেলের নির্ভরযোগ্যতা.

লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LiFePO4 বা LFP) ব্যাটারিগুলি তাদের তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল ক্যাথোড কাঠামো এবং দীর্ঘ চক্রের জীবনের সম্ভাবনার কারণে শক্তি সঞ্চয় অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।যথোপযুক্ত ইলেক্ট্রোড ডিজাইন সহ, ইলেক্ট্রোলাইট ফর্মুলেশন, ইন্টারফেস অপ্টিমাইজেশান, এবং উত্পাদন ধারাবাহিকতা, একটি উচ্চ চক্র সংখ্যা অর্জন প্রযুক্তিগতভাবে সম্ভব।

একটি এলএফপি/গ্রাফাইট সেল বিবেচনা করুন যা 25 °C এ পরীক্ষা করা হয়, একটি ধ্রুবক চার্জ এবং নিষ্কাশন ক্ষমতা 0.5P এবং নিষ্কাশন গভীরতা (DOD) 100%, নির্দিষ্ট ভোল্টেজ cutoffs ব্যবহার করে।

এখানে, ০.৫ পি মানে হল যে শক্তিটি প্রতি ঘন্টায় নামমাত্র শক্তির ০.৫ গুণ। এটিকে স্বয়ংক্রিয়ভাবে ০.৫ সি বর্তমানের হারের সমতুল্য হিসাবে বিবেচনা করা উচিত নয়, যা নামমাত্র ক্ষমতার তুলনায় সংজ্ঞায়িত।ক্ষয়ক্ষতি উপেক্ষা করা এবং নামমাত্র শক্তি থেকে অনুমান করা, 0.5P এ চার্জিং এবং ডিসচার্জিং প্রতিটি প্রায় দুই ঘন্টা সময় লাগবে। সুতরাং একটি সম্পূর্ণ চক্র প্রায় চার ঘন্টা সময় লাগবে।

১০,০০০ চক্রের জন্য তত্ত্বগতভাবে প্রয়োজনীয় সময় হবেঃ

10,000 × 4 ÷ 24 ÷ 365 ≈ 4.6 বছর

এটি কেবলমাত্র একটি সরলীকৃত অনুমান। প্রকৃত পরীক্ষায় বিশ্রামের সময়কাল, চার্জিংয়ের শেষের দিকে পাওয়ার পরিবর্তন, ক্ষমতা পরিমাপ, সরঞ্জাম বন্ধের সময়,এবং সেল বয়স হিসাবে ব্যাটারি শক্তি পরিবর্তন.

একটি দীর্ঘ চক্র জীবন ক্যাথোড রসায়নের উপর নির্ভর করে না। গ্রাফাইট ইন্টারফেস স্থিতিশীলতা, ইলেক্ট্রোলাইট ফর্মুলেশন, ইলেক্ট্রোড কাঠামো, এবং উত্পাদন ধারাবাহিকতা সব অবনতি প্রভাবিত করে।এই কারণগুলি পরজীবী প্রতিক্রিয়া এবং স্থানীয় চাপ হ্রাস করতে পারে, কিন্তু তারা পুরোপুরি বৃদ্ধির অবসান ঘটাতে পারে না।

মূল বিষয়:উপযুক্ত অবস্থার অধীনে 10,000-চক্রের জীবন প্রযুক্তিগতভাবে সম্ভব, তবে একটি নির্দিষ্ট কোষ এটি অর্জন করতে পারে কিনা তা স্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত পরীক্ষার মানদণ্ড এবং সহায়ক তথ্য ব্যবহার করে মূল্যায়ন করা উচিত।

একটি চক্র জীবন দাবি শুধুমাত্র তখনই অর্থপূর্ণ যখন পরীক্ষার শর্তাবলী এবং জীবন শেষের মানদণ্ড স্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়।

কোষের প্রাথমিক পরিমাপকৃত ক্ষমতার তুলনায় ক্যাপাসিটি রিটেনশন ব্যবহার করে স্বাস্থ্যের অবস্থা (SOH) প্রকাশ করা যেতে পারে।

উদাহরণস্বরূপ, ১০,০০০ চক্রের পরে তার প্রাথমিক ধারণক্ষমতার ৮০% ধরে রাখা একটি সেলটির একই অবশিষ্ট ক্ষমতা থাকে না যেমনটি ৭০% বা ৬০% ধরে রাখে।

এই ফলাফলগুলি নির্দিষ্ট শেষ জীবনসীমা বিবেচনা না করে তুলনা করা উচিত নয়।ক্ষমতা ধরে রাখা শক্তি ধরে রাখার থেকে পৃথক কারণ সরবরাহিত শক্তির পরিমাণ স্রাব ভোল্টেজ প্রোফাইলের উপর নির্ভর করে.

এমনকি যখন একই নামমাত্র শক্তিতে সেলগুলি পরীক্ষা করা হয়, তখনও বিভিন্ন অপারেটিং শর্তগুলি বিভিন্ন বিঘ্নের হার তৈরি করতে পারে।

• তাপমাত্রাঃউচ্চতর তাপমাত্রা পরজীবী প্রতিক্রিয়া ত্বরান্বিত করতে পারে, যখন কম তাপমাত্রা নির্দিষ্ট চার্জিং অবস্থার অধীনে মেরুকরণ এবং লিথিয়াম প্লাটিংয়ের ঝুঁকি বাড়িয়ে তুলতে পারে।

• স্রাবের গভীরতা (DOD):১০০% ডিওডি দিয়ে সাইকেল চালানো সাধারণত কোষকে ৮০% ডিওডি দিয়ে সাইকেল চালানোর চেয়ে ভিন্ন বৈদ্যুতিক রাসায়নিক চাপের অধীনে রাখে।

• চার্জের অবস্থা (SOC) উইন্ডোঃএকই ডিওডি সহ দুটি পরীক্ষা যদি তাদের এসওসি পরিসীমা আলাদা হয় তবে এখনও ভিন্ন বয়সের আচরণ তৈরি করতে পারে।

• ভোল্টেজ বন্ধ এবং বিশ্রামের সময়কালঃবিভিন্ন কট-অফ ভোল্টেজ, বিশ্রামের সময়কাল এবং ক্ষমতা পরিমাপের পদ্ধতিগুলি রিপোর্ট করা ফলাফলগুলিকে প্রভাবিত করতে পারে।

• চার্জ এবং ছাড়ের হারঃঅপারেটিং বর্তমান এবং পাওয়ার প্রোফাইল তাপ উত্পাদন, মেরুকরণ এবং অবক্ষয়কে প্রভাবিত করে।

একটি নির্ভরযোগ্য তুলনা করার জন্য, এই শর্তগুলি নথিভুক্ত করা উচিত এবং ধারাবাহিকভাবে রাখা উচিত।

আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য হ'ল শারীরিক চক্রের সংখ্যা এবং সমতুল্য পূর্ণ চক্র (ইএফসি) এর মধ্যে পার্থক্য।

যদি একটি সেল একটি ডিসচার্জের সময় তার প্রাথমিক নামমাত্র ক্ষমতা 80% মুক্তি দেয়, তবে এই ডিসচার্জটি প্রায় 0.৮টি সমতুল্য পূর্ণ চক্র যখন EFC প্রাথমিক নামমাত্র ক্ষমতা সম্পর্কিত সমষ্টিগত নিষ্কাশন প্রবাহ থেকে গণনা করা হয়.

ফলস্বরূপ, একই সংখ্যক চক্র দেখানো দুটি পরীক্ষার প্রতিবেদন বিভিন্ন পরিমাণে শক্তি সরবরাহের প্রতিনিধিত্ব করতে পারে।

১০,০০০ চক্রের দাবির মূল্যায়ন করার সময়, নির্মাতারা কীভাবে চক্র গণনা করা হয়, কোন ডিওডি ব্যবহার করা হয় এবং কোন ক্ষমতা থ্রেশহোল্ড জীবন শেষকে সংজ্ঞায়িত করে তা স্পষ্ট করা উচিত।

প্রথম কয়েক হাজার চক্রের মধ্যে ভাল পারফরম্যান্সের অর্থ এই নয় যে একটি কোষ ১০,০০০ চক্রের মধ্যে পৌঁছে যাবে।

ব্যাটারির অবনতি সর্বদা রৈখিক হয় না। ধারণক্ষমতা ধরে রাখা প্রথমে ধীরে ধীরে হ্রাস পেতে পারে এবং তারপরে বৃদ্ধির প্রক্রিয়াগুলির মিথস্ক্রিয়া হিসাবে আরও দ্রুত অবনতি হতে পারে।

এই আচরণে বেশ কয়েকটি প্রক্রিয়া অবদান রাখে।

সাইক্লিংয়ের সময় গ্রাফাইট অ্যানোডের সলিড ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেজ (এসইআই) বিকশিত হতে থাকে। পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াগুলি সাইক্লাবল লিথিয়াম এবং ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করে,স্বাভাবিক চার্জিং এবং নিষ্কাশনের জন্য উপলব্ধ ক্ষমতা ধীরে ধীরে হ্রাস করা.

কণা ক্র্যাকিং, বৈদ্যুতিক যোগাযোগের ক্ষতি এবং অন্যান্য কাঠামোগত পরিবর্তনগুলি সক্রিয় উপাদানগুলির অংশগুলিকে বৈদ্যুতিক রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলিতে কার্যকরভাবে অংশগ্রহণ করতে বাধা দিতে পারে।

কোষের বয়স বাড়ার সাথে সাথে, ইন্টারফেস ইম্পেড্যান্স এবং পরিবহন মেরুকরণ বৃদ্ধি পেতে পারে। একটি প্রদত্ত অপারেটিং লোডের অধীনে কোষটি তার উপরের বা নিম্ন ভোল্টেজ কটআফটি আগে পৌঁছাতে পারে,পরীক্ষা শেষ হওয়ার আগে যে ক্ষমতা সরবরাহ করা যেতে পারে তা হ্রাস করা.

তবে, অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের বৃদ্ধি একই পরিমাণ সাইক্লাবল লিথিয়াম হারাতে সমতুল্য নয়।একটি সঠিক মূল্যায়ন একটি স্ট্যান্ডার্ড মান অনুযায়ী পরিমাপ ক্ষমতা ক্ষতি থেকে চক্র চলাকালীন ভোল্টেজ-কাট সম্পর্কিত ক্ষমতা ক্ষতি পার্থক্য করা উচিত, নিম্ন গতির ক্ষমতা পরীক্ষা।

ধ্রুবক শক্তির অধীনে, ভোল্টেজের হ্রাসও বর্তমানকে বাড়িয়ে তুলতে পারে, সম্ভাব্যভাবে মেরুকরণকে তীব্র করে তোলে।

যেমন বিভাজন জমা হয়, ইন্টারফেস পরিবর্তন, অসম স্থানীয় প্রতিক্রিয়া, সক্রিয় উপাদান ক্ষতি, এবং নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে লিথিয়াম প্লাটিং একে অপরকে শক্তিশালী করতে পারে।কিছু কোষের ক্ষমতা বিবর্ণতা একটি লক্ষণীয় ত্বরণ বিকাশ হতে পারে, অন্যদের হাঁটুতে কোন স্পষ্ট অবনতি দেখা দিতে পারে না।

এই কারণেই একটি প্রাথমিক অবনতির হার স্বয়ংক্রিয়ভাবে পুরো পরিষেবা জীবন জুড়ে এক্সট্রপোল করা যায় না।

দীর্ঘমেয়াদী পরীক্ষা সময় সাপেক্ষে, তাই নির্মাতারা প্রায়ই ভবিষ্যতে ব্যাটারি কর্মক্ষমতা অনুমান করার জন্য প্রাথমিক পরীক্ষার তথ্য ব্যবহার করে।

যাইহোক, একটি পূর্বাভাস তার অনুমান, পরীক্ষামূলক তথ্য এবং যাচাইকরণ প্রক্রিয়া হিসাবে নির্ভরযোগ্য।

ধরুন, একটি LFP সেলকে পূর্বে নির্ধারিত 0.5P অবস্থার অধীনে পরীক্ষা করা হয় এবং 3,000 চক্রের পরে তার প্রাথমিক ক্ষমতা 94% ধরে রাখে।

যদি ধারণক্ষমতা হ্রাসটি রৈখিক বলে অনুমান করা হয়, তবে গড় ক্ষমতা হ্রাস হ'লঃ

(100% - 94%) ÷ 3,000 = 0.002 শতাংশ পয়েন্ট প্রতি চক্র

সরলীকৃত মডেল হলঃ

SOH ((N) = 100% − (6% ÷ 3,000) × N

১০,০০০ চক্রের পর, পূর্বাভাস দেওয়া SOH হবেঃ

SOH ((১০,০০০) = ১০০% - ২০% = ৮০%

এই গণনাটি রৈখিক অনুমানের অধীনে গাণিতিকভাবে সঠিক। তবে এটি প্রমাণ করে না যে কোষটি আসলে 10,000 চক্রের পরে 80% ক্ষমতা ধরে রাখবে।

যদি বিভাজন পরবর্তী পর্যায়ে ত্বরান্বিত হয়, তাহলে প্রকৃত ক্ষমতা অনুমানের নিচে নেমে আসতে পারে। যদি বিভাজন ধীর হয়, তবে সেলটি পূর্বাভাসের চেয়ে বেশি ক্ষমতা ধরে রাখতে পারে।

একটি মডেল যা প্রাথমিক পরীক্ষার ডেটা ভালভাবে ফিট করে তা এখনও পরিমাপ পরিসীমা অতিক্রম করার পরে দুর্বলভাবে সম্পাদন করতে পারে।

একটি বিশ্বাসযোগ্য দীর্ঘমেয়াদী জীবন অনুমানের জন্য একক প্রাথমিক চক্রের ফলাফল বা একটি উপযুক্ত গাণিতিক বক্ররেখার চেয়ে বেশি প্রয়োজন।

নির্মাতাদের পুনরাবৃত্তিযোগ্য পরীক্ষার পদ্ধতি স্থাপন করা উচিত এবং সেলগুলির মধ্যে গড় পারফরম্যান্স এবং বৈচিত্র্য উভয়ই মূল্যায়ন করার জন্য পর্যাপ্ত তথ্য সংগ্রহ করা উচিত।

গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছেঃ

1. ধারাবাহিক পরীক্ষার শর্ত

কোষের রসায়ন, নকশা, প্রাথমিক ক্ষমতা, তাপমাত্রা, চার্জ এবং স্রাব হার, এসওসি উইন্ডো, ডিওডি, ভোল্টেজ কাট অফ, বিশ্রামের সময়কাল এবং জীবনের শেষের মানদণ্ড রেকর্ড করুন।

2. পুনরাবৃত্তি ক্ষমতা পরিমাপ

মানসম্মত অবস্থার অধীনে সংজ্ঞায়িত ব্যবধানে ক্ষমতা পরিমাপ করুন। এটি অপারেটিং মেরুকরণ দ্বারা সৃষ্ট বিতরণযোগ্য ক্ষমতার পরিবর্তনগুলিকে দীর্ঘমেয়াদী অবনতির থেকে আলাদা করতে সহায়তা করে।

3. অবিচ্ছিন্ন চক্রের তথ্য রেকর্ডিং

চক্র চলাকালীন ভোল্টেজ, বর্তমান, সময়, চার্জ এবং নিষ্কাশন ক্ষমতা এবং অন্যান্য প্রাসঙ্গিক পরামিতিগুলি ট্র্যাক করুন। এই ডেটাগুলি অবনতির হার এবং অস্বাভাবিক আচরণের পরিবর্তন সনাক্ত করতে সহায়তা করে।

4. অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের পর্যবেক্ষণ

অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের পরিমাপ একটি ধারাবাহিক পদ্ধতি ব্যবহার করে এবং নিয়ন্ত্রিত তাপমাত্রা এবং SOC অবস্থার অধীনে। প্রতিরোধের প্রবণতা বৃদ্ধির বিষয়ে অতিরিক্ত তথ্য প্রদান করতে পারে,যদিও প্রতিরোধের দ্বারা এককভাবে অবশিষ্ট চক্রের জীবন নির্ধারণ করা যায় না.

5. একাধিক সেল এবং উত্পাদন ব্যাচ

কোষ থেকে কোষ এবং ব্যাচ থেকে ব্যাচের পরিবর্তনের মূল্যায়ন করার জন্য পর্যাপ্ত প্রতিনিধিত্বমূলক কোষ পরীক্ষা করুন। একটি সাধারণ পণ্য জীবন দাবি করার জন্য একটি একক অস্বাভাবিক ভাল কোষ যথেষ্ট প্রমাণ নয়।

6. স্বাধীন বৈধতা

যখনই সম্ভব, দীর্ঘমেয়াদী ঐতিহাসিক তথ্য বা মডেলের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য ব্যবহার করা হয়নি এমন পৃথক পরীক্ষার নমুনাগুলির বিরুদ্ধে ভবিষ্যদ্বাণীটি যাচাই করুন।গ্যারান্টি হিসাবে একটি একক অনুমানিত মান উপস্থাপনের পরিবর্তে পূর্বাভাস ত্রুটি এবং অনিশ্চয়তা পরিসীমা রিপোর্ট করুন.

7পরীক্ষার ধারাবাহিকতা এবং মডেল আপডেট

যত বেশি চক্রের তথ্য পাওয়া যাবে, বাস্তব ফলাফলগুলি পূর্বাভাসিত পারফরম্যান্সের সাথে তুলনা করুন এবং প্রয়োজনে মডেলটি আপডেট করুন।

এই প্রক্রিয়ায় ব্যাটারি পরীক্ষার সরঞ্জাম একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। প্রোগ্রামযোগ্য চার্জ এবং নিষ্কাশন চক্র, পুনরাবৃত্তিযোগ্য পরীক্ষার শর্ত, সঠিক পরিমাপ,এবং নির্ভরযোগ্য তথ্য লগিং ক্ষমতা ধরে রাখা এবং অবনতির প্রবণতা মূল্যায়নের জন্য পরীক্ষামূলক ভিত্তি প্রদান করে.

উদাহরণস্বরূপ, নির্মাতারা কোষের স্তরের চক্র জীবন অধ্যয়নের জন্য উপযুক্ত ব্যাটারি সেল পরীক্ষার সিস্টেম এবং একত্রিত প্যাকগুলি মূল্যায়নের জন্য ব্যাটারি প্যাক চার্জ-ডসচার্জ পরীক্ষার সরঞ্জাম ব্যবহার করতে পারেন।সরঞ্জাম কনফিগারেশন সেল বা প্যাক ভোল্টেজ অনুরূপ করা উচিত, বর্তমান, ক্ষমতা এবং পরীক্ষার পদ্ধতি।

প্যাকেজ স্তরের পরীক্ষার জন্য, ACEY একটিব্যাটারি প্যাক পরীক্ষার সরঞ্জামপ্রোগ্রামযোগ্য চার্জ/ডসচার্জ চক্র, ক্ষমতা পরিমাপ, এবং বয়স পরীক্ষা ফাংশন সঙ্গে কনফিগারেশন। উপযুক্ত মডেল প্যাক স্পেসিফিকেশন এবং পরীক্ষার প্রয়োজনীয়তা উপর নির্ভর করে।

১০,০০০-চক্রের যোগ্যতা মূল্যায়ন করা উচিত প্রমাণের ভিত্তিতে যা এটিকে সমর্থন করে, কেবল একটি ডেটা শীটে মুদ্রিত সংখ্যা নয়।

সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন হল:

• কোষটি কোন তাপমাত্রা, SOC, DOD এবং চার্জ/ডিসচার্জ অবস্থার অধীনে পরীক্ষা করা হয়েছিল?

• জীবনের শেষের দিকে কোন ক্ষমতা ধরে রাখার সীমা নির্ধারণ করে?

• রিপোর্ট করা চক্রগুলি কি শারীরিক চক্র বা সমতুল্য পূর্ণ চক্র?

• দীর্ঘমেয়াদী ভবিষ্যদ্বাণীকে কতটা সমর্থন করে প্রকৃত পরীক্ষার তথ্য?

• স্বাধীন নমুনা বা প্রাসঙ্গিক দীর্ঘমেয়াদী ফলাফল ব্যবহার করে কি ভবিষ্যদ্বাণীটি বৈধ করা হয়েছে?

• কোষ থেকে কোষের মধ্যে পার্থক্য এবং অনিশ্চয়তা স্পষ্টভাবে রিপোর্ট করা হয়?

একটি ব্যাটারি যা তার প্রথম ৩,০০০ চক্রের মধ্যে ভালভাবে কাজ করে, তার সম্ভাবনা হতে পারে ১০,০০০ চক্র পর্যন্ত পৌঁছানোর, কিন্তু কেবলমাত্র প্রাথমিক পারফরম্যান্সই সেই ফলাফল নিশ্চিত করতে পারে না।

নির্ভরযোগ্য চক্র জীবন মূল্যায়ন মানসম্মত পরীক্ষা, ধারাবাহিক তথ্য সংগ্রহ, উপযুক্ত অবক্ষয় মডেল এবং স্বাধীন বৈধতা একত্রিত করে।উপযুক্ত ব্যাটারি টেস্টিং সিস্টেমে বিনিয়োগ দীর্ঘমেয়াদী কর্মক্ষমতা মূল্যায়নের জন্য প্রয়োজনীয় প্রমাণ স্থাপন করতে সহায়তা করে, গুণমান নিয়ন্ত্রণের উন্নতি, এবং আরও প্রতিরক্ষামূলক ব্যাটারি জীবন দাবি।