ব্যাটারি ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রির মূল বিষয়গুলো কী কী?

ব্যাটারি ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রি এর মূলসূত্র কি?

1মূল মৌলিক পরামিতিঃ ব্যাটারির পারফরম্যান্সের সীমা নির্ধারণ

এই চারটি শ্রেণীর পরামিতি ব্যাটারির "পরিচয়পত্র" হিসাবে কাজ করে। এগুলি বৈদ্যুতিক রাসায়নিক সিস্টেম এবং কাঠামোগত নকশার দ্বারা নির্ধারিত হয়,সরাসরি ব্যাটারির শক্তি সঞ্চয় এবং শক্তি সরবরাহ ক্ষমতা নির্ধারণ.

১) ভোল্টেজ: ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সিস্টেমের একটি অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্য

ব্যাটারির ভোল্টেজ মূলত ক্যাথোড এবং অ্যানোড উপকরণগুলির মধ্যে ইলেক্ট্রোড সম্ভাব্য পার্থক্যকে প্রতিফলিত করে। এটি মূলত উপকরণগুলির ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয়,যা বিভিন্ন ব্যাটারি রসায়নে নামমাত্র ভোল্টেজের মৌলিক পার্থক্য ব্যাখ্যা করে.

ব্যবহারিক প্রয়োগে, চারটি মূল ভোল্টেজ সংজ্ঞা গুরুত্বপূর্ণঃ

নামমাত্র ভোল্টেজ (নামমাত্র ভোল্টেজ):

স্ট্যান্ডার্ড অবস্থার অধীনে সাধারণ অপারেটিং ভোল্টেজ এবং সর্বাধিক ব্যবহৃত রেফারেন্স মান।

উদাহরণঃ

• লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (এলএফপি): 3.2V
• টার্নারি লিথিয়াম (এনএমসি/এনসিএ): ৩.৬-৩.৭ ভোল্ট
• লিড-এসিড (একক সেল): ২ ভোল্ট
• NiMH: 1.2V

একটি ব্যাটারি প্যাকের মোট নামমাত্র ভোল্টেজ একটি একক সেলের নামমাত্র ভোল্টেজকে সিরিয়ায় সংযুক্ত সেলগুলির সংখ্যার দ্বারা গুণিত সমান।

ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ (OCV):

ব্যাটারি বিশ্রাম অবস্থায় থাকলে ইলেকট্রোডগুলির মধ্যে ভোল্টেজ (কোন চার্জ / নিষ্কাশন নেই) । এটি সাধারণত চার্জের অবস্থা (এসওসি) অনুমান করতে ব্যবহৃত হয়।

অপারেটিং ভোল্টেজ (ডিসচার্জ প্লেটো):

চার্জিং বা নিষ্কাশনের সময় প্রকৃত ভোল্টেজ লোডের অধীনে। এটি নিষ্কাশন হার, তাপমাত্রা এবং বয়স্ক দ্বারা প্রভাবিত হয়। একটি স্থিতিশীল নিষ্কাশন মালভূমি ধারাবাহিক ব্যাটারি কর্মক্ষমতা নির্দেশ করে।

বন্ধ ভোল্টেজঃ

চার্জিং এবং আনচার্জিংয়ের জন্য সুরক্ষা সীমা। এই সীমা অতিক্রম করা সক্রিয় উপকরণগুলির জন্য অপরিবর্তনীয় ক্ষতির কারণ হতে পারে এবং তাপীয় রানওয়ে হতে পারে।

২) ধারণক্ষমতা: ব্যাটারির মোট চার্জ স্টোরেজ

ধারণক্ষমতা হ'ল নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে একটি ব্যাটারি সরবরাহ করতে পারে এমন মোট চার্জের পরিমাণ, সাধারণত অ্যাম্পিয়ার-ঘন্টা (এএইচ) বা মিলিঅ্যাম্পিয়ার-ঘন্টা (এমএএইচ) তে পরিমাপ করা হয়।

তাত্ত্বিক ক্ষমতা বৈদ্যুতিকভাবে সক্রিয় পদার্থের মোট পরিমাণ দ্বারা নির্ধারিত হয়।নামমাত্র (নামমাত্র) ক্ষমতা মানক অবস্থার অধীনে সর্বনিম্ন গ্যারান্টিযুক্ত ক্ষমতা প্রতিনিধিত্ব করে (সাধারণত 25 °C এবং একটি নির্দিষ্ট নিষ্কাশন হার).

মূল নোট:

প্রকৃত ক্ষমতা স্রাবের হার, তাপমাত্রা এবং বয়সের দ্বারা প্রভাবিত হয়।

একটি ব্যাটারি প্যাকের মোট ক্ষমতা শুধুমাত্র সমান্তরাল সংযোগ দ্বারা নির্ধারিত হয়; সিরিজ সংযোগ ক্ষমতা পরিবর্তন করে না।

3) শক্তি এবং শক্তি ঘনত্বঃ পরিসীমা জন্য মূল মেট্রিক্স

মোট শক্তি (ঘন্টা বা কেডব্লিউএইচ):

এটি একটি ব্যাটারিতে সংরক্ষিত মোট বৈদ্যুতিক শক্তির প্রতিনিধিত্ব করে।

সূত্রঃ

মোট শক্তি = নামমাত্র ভোল্টেজ × নামমাত্র ক্ষমতা

এটিই ইভি চালনার পরিসীমা এবং শক্তি সঞ্চয় করার সময়কাল নির্ধারণের মূল কারণ।

শক্তি ঘনত্বঃ

ব্যাটারির পারফরম্যান্সের তুলনা করার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ পরিমাপঃ

• গ্রাভিমেট্রিক এনার্জি ডেনসিটি (Wh/kg):

* শক্তি একক ওজন, হালকা ওজন কর্মক্ষমতা নির্ধারণ।

*উচ্চ নিকেলযুক্ত ত্রিমাত্রিক লিথিয়ামঃ ২২০-৩০০ ওয়াট/কেজি

*LFP: 140-180 Wh/kg

• ভলিউমেট্রিক এনার্জি ডেন্সটি (ওয়াট/লিটার):

* প্রতি ইউনিট ভলিউম শক্তি, বিশেষ করে অটোমোটিভ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে স্থান ব্যবহারের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

4) পাওয়ার এবং পাওয়ার ঘনত্বঃ পারফরম্যান্স আউটপুটের মূল

পাওয়ার (ওয়াট বা কিলোওয়াট):

যে হারে ব্যাটারি শক্তি সরবরাহ করতে পারে, উচ্চ-বর্তমানের নিষ্কাশন ক্ষমতা, ইভি ত্বরণ এবং দ্রুত চার্জিং কর্মক্ষমতা নির্ধারণ করে।

পাওয়ার ডেনসিটি (W/kg):

একক ভর একক সর্বোচ্চ আউটপুট শক্তি।

একটি সহজ উপমাঃ

শক্তি = জ্বালানী ট্যাঙ্কের আকার (আপনি কতদূর যেতে পারেন)

পাওয়ার = ইঞ্জিন আউটপুট (আপনি কত দ্রুত যেতে পারেন)

অ্যাপ্লিকেশন ভিন্নঃ

হাইব্রিড যানবাহন এবং স্টার্ট-স্টপ ব্যাটারি উচ্চ শক্তি ঘনত্ব প্রয়োজন।

এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেমগুলি শক্তি ঘনত্বের চেয়ে শক্তি ঘনত্বকে অগ্রাধিকার দেয়।

2মূল পারফরম্যান্স পরামিতিঃ ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতা এবং জীবনকাল

এই প্যারামিটারগুলি সরাসরি ব্যাটারির কর্মক্ষমতা, নির্ভরযোগ্যতা এবং জীবনচক্রকে প্রভাবিত করে।

1) রেট ক্যাপাসিটি (সি-রেট): দ্রুত চার্জ/ডিসচার্জ ক্ষমতা

সি-রেট নামমাত্র ধারণক্ষমতার তুলনায় চার্জ/ডসচার্জ বর্তমানকে প্রতিনিধিত্ব করে।

উদাহরণঃ

১০০ এএইচ ব্যাটারির জন্যঃ

1C = 100A

৫সি = ৫০০এ

উচ্চতর সি-রেট দ্রুত চার্জিং এবং শক্তিশালী নিষ্কাশন ক্ষমতা নির্দেশ করে।

সাধারণ পরিস্থিতিঃ

যাত্রী ইভি দ্রুত চার্জিংঃ ≥4C

হাইব্রিড যানবাহনঃ ≥30C নির্গমন

শক্তি সঞ্চয়ঃ সাধারণত ০.৫সি ০.১সি

২) অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা: শক্তি হ্রাসের উৎস

অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের মধ্যে রয়েছেঃ

ওহমিক প্রতিরোধঃ বর্তমান সংগ্রাহক, ট্যাব, ইলেক্ট্রোলাইট এবং উপকরণ থেকে

পোলারাইজেশন প্রতিরোধেরঃ আয়ন পরিবহন সীমাবদ্ধতা থেকে

প্রভাব:

উচ্চতর প্রতিরোধ → আরও তাপ উত্পাদন → কম দক্ষতা

দুর্বল হার কর্মক্ষমতা

ব্যাটারি প্যাকের ধারাবাহিকতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ

বয়স বাড়ার ফলে অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা অপরিবর্তনীয়ভাবে বৃদ্ধি পায়।

3) চক্র জীবন এবং ক্যালেন্ডার জীবন

চক্রের সময়কালঃ

ক্ষমতা নামমাত্র মানের ৮০% এ নেমে না আসা পর্যন্ত চার্জ/ডিকার্জ চক্রের সংখ্যা।

সাধারণ মানঃ

এলএফপিঃ ৩০০০-১০,০০০ চক্র

টার্নারি লিথিয়ামঃ ১৫০০-২৫০০ চক্র

লিড-এসিডঃ 300 ¢ 500 চক্র

প্রভাবশালী কারণঃ

স্রাবের গভীরতা

চার্জ/ডিসচার্জ হার

তাপমাত্রা

অগভীর সাইক্লিং উল্লেখযোগ্যভাবে জীবনকাল বাড়ায়।

ক্যালেন্ডার জীবনকালঃ

ব্যবহার নির্বিশেষে মোট জীবনকাল। এমনকি যখন অলস, পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া ধীরে ধীরে অবনতি ঘটায়।

৪) স্ব-বিসর্জনের হারঃ চার্জ ধরে রাখার ক্ষমতা

স্টোরেজ চলাকালীন ক্ষমতা হ্রাসকে স্ব-বিসর্জন বলে।

সাধারণ মাসিক হার:

লিথিয়াম-আয়নঃ ২% ৫%

লিড-এসিডঃ ৩% ৫%

নিম্ন স্ব-নির্বাপক NiMH: ≤ 5%

নিম্নলিখিতগুলির জন্য স্ব-স্রাব কম করা অপরিহার্যঃ

ইউপিএস সিস্টেম

ব্যাক-আপ পাওয়ার অ্যাপ্লিকেশন

3পরিবেশগত এবং নিরাপত্তা পরামিতিঃ অ্যাপ্লিকেশন সীমানা

1) উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রা কর্মক্ষমতা

অত্যন্ত তাপমাত্রার অধীনে ক্ষমতা ধরে রাখা এবং চার্জ / নিষ্কাশন ক্ষমতা বোঝায়।

উদাহরণঃ

-২০ ডিগ্রি সেলসিয়াসেঃ

টার্নারি লিথিয়ামঃ ≥৮০% ক্যাপাসিটি রিটেনশন

এলএফপিঃ ৫০% ৬০%

এই কারণেই ঠান্ডা আবহাওয়ায় ত্রিমাত্রিক ব্যাটারি পছন্দ করা হয়।

2) অতিরিক্ত চার্জ এবং অতিরিক্ত নিষ্কাশন সহনশীলতা

অস্বাভাবিক অবস্থার মধ্যে ব্যাটারির কাঠামোগত স্থিতিশীলতা এবং নিরাপত্তা নির্দেশ করে।

এলএফপি পচন তাপমাত্রাঃ >500°C

হাই-নিকেল টার্নারিঃ ১৮০-২২০°সি

এটি LFP ব্যাটারির উচ্চতর নিরাপত্তা ব্যাখ্যা করে।

4উপসংহার

সমস্ত ব্যাটারি পারফরম্যান্স পরামিতি অভ্যন্তরীণ ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলির বাহ্যিক প্রকাশ।

কোন "নিখুঁত ব্যাটারি" নেই, শুধুমাত্র নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সর্বোত্তম ভারসাম্য রয়েছেঃ

শক্তি সঞ্চয় → দীর্ঘ চক্র জীবন, কম খরচ

যাত্রীবাহী ইভি → উচ্চ শক্তি ঘনত্ব, শক্তিশালী হার ক্ষমতা

ঠান্ডা জলবায়ু → নিম্ন তাপমাত্রায় চমৎকার পারফরম্যান্স

ব্যাক-আপ পাওয়ার → কম স্ব-বিসর্জনের হার

এই প্যারামিটারগুলি বোঝা ব্যাটারির ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রিতে দক্ষতার প্রথম ধাপ।

পরবর্তী প্রবন্ধে, আমরা এই পরামিতিগুলির পিছনে বিদ্যুৎ রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলি অনুসন্ধান করব এবং ব্যাটারি চার্জ এবং নিষ্কাশনের সময় মৌলিক প্রতিক্রিয়াগুলি ভেঙে ফেলব।

 
এসি নিউ এনার্জিএটি ২০০৯ সাল থেকে উন্নত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি সরঞ্জামগুলির একটি উচ্চ-প্রযুক্তি প্রস্তুতকারক, যা পরীক্ষাগার গবেষণা থেকে সম্পূর্ণ ব্যাটারি প্যাকের সমাবেশ পর্যন্ত সমাধান সরবরাহ করে।৩০০+ কাস্টমাইজড প্রকল্পের মাধ্যমে ৪০+ দেশে বিতরণ করা হয়েছে, এসি একটি বিশ্বব্যাপী বিশ্বস্ত অংশীদার যা উদ্ভাবন, নির্ভুলতা এবং গ্রাহককেন্দ্রিক পরিষেবাতে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ।আমরা আন্তরিকভাবে সারা বিশ্ব থেকে গ্রাহকদের স্বাগত জানাই এবং একসাথে একটি ভাল ভবিষ্যত তৈরি করতে আপনার পেশাদার এবং নির্ভরযোগ্য অংশীদার হতে আশা করি.