لیڈ ایسڈ بیٹریاں اور لتیم بیٹریاں
1. لیڈ ایسڈ بیٹریاں
1.1 لیڈ ایسڈ بیٹریاں کیا ہیں؟
● لیڈ ایسڈ بیٹری ایک اسٹوریج بیٹری ہے جس کے الیکٹروڈ بنیادی طور پر بنے ہوتے ہیں۔لیڈاور اس کےآکسائیڈز، اور جس کا الیکٹرولائٹ ہے۔سلفورک ایسڈ کا حل.
● سنگل سیل لیڈ ایسڈ بیٹری کا برائے نام وولٹیج ہے۔2.0V، جسے 1.5V میں خارج کیا جاسکتا ہے اور 2.4V پر چارج کیا جاسکتا ہے۔
● ایپلی کیشنز میں،6 سنگل سیللیڈ ایسڈ بیٹریاں اکثر سیریز میں منسلک ہوتی ہیں تاکہ ایک برائے نام بن سکے۔12Vلیڈ ایسڈ بیٹری.
1.2 لیڈ ایسڈ بیٹری کا ڈھانچہ
● لیڈ ایسڈ بیٹریوں کی خارج ہونے والی حالت میں، مثبت الیکٹروڈ کا بنیادی جزو لیڈ ڈائی آکسائیڈ ہے، اور کرنٹ مثبت الیکٹروڈ سے منفی الیکٹروڈ کی طرف بہتا ہے، اور منفی الیکٹروڈ کا بنیادی جزو لیڈ ہے۔
● لیڈ ایسڈ بیٹریوں کی چارج حالت میں، مثبت اور منفی الیکٹروڈ کے اہم اجزاء لیڈ سلفیٹ ہیں، اور کرنٹ مثبت الیکٹروڈ سے منفی الیکٹروڈ کی طرف بہتا ہے۔
●گرافین بیٹریاں: گرافین conductive additivesمثبت اور منفی الیکٹروڈ مواد میں شامل کیا جاتا ہے،گرافین جامع الیکٹروڈ موادمثبت الیکٹروڈ میں شامل کیا جاتا ہے، اورگرافین فنکشنل پرتیں۔conductive تہوں میں شامل کیا جاتا ہے.
1.3 سرٹیفکیٹ پر موجود معلومات کس چیز کی نمائندگی کرتی ہے؟
●6-DZF-20:6 کا مطلب ہے کہ وہاں موجود ہیں۔6 گرڈز، ہر گرڈ کا وولٹیج ہوتا ہے۔2V، اور سیریز میں منسلک وولٹیج 12V ہے، اور 20 کا مطلب ہے کہ بیٹری کی گنجائش ہے20ھ.
● D (الیکٹرک)، Z (بجلی کی مدد سے)، F (والو ریگولیٹڈ مینٹیننس فری بیٹری)۔
●DZM:D (الیکٹرک)، Z (بجلی کی مدد سے چلنے والی گاڑی)، M (سیل بند بحالی سے پاک بیٹری)۔
●ای وی ایف:ای وی (بیٹری وہیکل)، ایف (والو ریگولیٹڈ مینٹیننس فری بیٹری)۔
1.4 والو کنٹرولڈ اور سیل کے درمیان فرق
●والو ریگولیٹڈ مینٹیننس فری بیٹری:دیکھ بھال کے لیے پانی یا تیزاب ڈالنے کی ضرورت نہیں، بیٹری خود ایک مہر بند ڈھانچہ ہے،کوئی تیزاب کا رساو یا تیزابی دھند نہیں۔ایک طرفہ حفاظت کے ساتھایگزاسٹ والوجب اندرونی گیس ایک خاص قدر سے تجاوز کر جاتی ہے، تو ایگزاسٹ والو خود بخود گیس کو ختم کرنے کے لیے کھل جاتا ہے۔
●مہربند بحالی سے پاک لیڈ ایسڈ بیٹری:پوری بیٹری ہےمکمل طور پر بند (بیٹری کا ریڈوکس رد عمل مہر بند خول کے اندر گردش کرتا ہے۔)، اس لیے دیکھ بھال سے پاک بیٹری میں کوئی "نقصان دہ گیس" اوور فلو نہیں ہے۔
2. لتیم بیٹریاں
2.1 لتیم بیٹریاں کیا ہے؟
● لیتھیم بیٹریاں ایک قسم کی بیٹری ہیں جو استعمال کرتی ہیں۔لتیم دھات or لتیم مرکبمثبت/منفی الیکٹروڈ مواد کے طور پر اور غیر آبی الیکٹرولائٹ حل استعمال کرتا ہے۔(لتیم نمکیات اور نامیاتی سالوینٹس)
2.2 لیتھیم بیٹری کی درجہ بندی
●لتیم بیٹریوں کو تقریباً دو اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: لتیم دھاتی بیٹریاں اور لتیم آئن بیٹریاں.لیتھیم آئن بیٹریاں حفاظت، مخصوص صلاحیت، خود خارج ہونے کی شرح اور کارکردگی کی قیمت کے تناسب کے لحاظ سے لتیم دھات کی بیٹریوں سے برتر ہیں۔
● اس کی اپنی اعلیٰ تکنیکی تقاضوں کی وجہ سے، صرف چند ممالک میں کمپنیاں اس قسم کی لتیم دھات کی بیٹری تیار کر رہی ہیں۔
2.3 لتیم آئن بیٹری
مثبت الیکٹروڈ مواد | برائے نام وولٹیج | توانائی کی کثافت | سائیکل لائف | لاگت | سیکورٹی | سائیکل ٹائمز | عام آپریٹنگ درجہ حرارت |
لتیم کوبالٹ آکسائیڈ (LCO) | 3.7V | درمیانہ | کم | اعلی | کم | ≥500 300-500 | لتیم آئرن فاسفیٹ: -20℃~65℃ ٹرنری لتیم: -20℃~45℃ٹرنری لتیم بیٹریاں کم درجہ حرارت پر لتیم آئرن فاسفیٹ سے زیادہ کارآمد ہوتی ہیں، لیکن لتیم آئرن فاسفیٹ کی طرح زیادہ درجہ حرارت کے خلاف مزاحم نہیں ہوتیں۔تاہم، یہ ہر بیٹری فیکٹری کے مخصوص حالات پر منحصر ہے۔ |
لتیم مینگنیج آکسائیڈ (LMO) | 3.6V | کم | درمیانہ | کم | درمیانہ | ≥500 800-1000 | |
لتیم نکل آکسائیڈ (LNO) | 3.6V | اعلی | کم | اعلی | کم | کوئی مواد نہیں | |
لتیم آئرن فاسفیٹ (LFP) | 3.2V | درمیانہ | اعلی | کم | اعلی | 1200-1500 | |
نکل کوبالٹ ایلومینیم (NCA) | 3.6V | اعلی | درمیانہ | درمیانہ | کم | ≥500 800-1200 | |
نکل کوبالٹ مینگنیج (NCM) | 3.6V | اعلی | اعلی | درمیانہ | کم | ≥1000 800-1200 |
●منفی الیکٹروڈ مواد:گریفائٹ زیادہ تر استعمال ہوتا ہے۔اس کے علاوہ، لیتھیم میٹل، لیتھیم الائے، سلکان کاربن منفی الیکٹروڈ، آکسائیڈ نیگیٹو الیکٹروڈ میٹریل وغیرہ بھی منفی الیکٹروڈ کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔
● مقابلے کے لحاظ سے، لیتھیم آئرن فاسفیٹ سب سے زیادہ سرمایہ کاری مؤثر مثبت الیکٹروڈ مواد ہے۔
2.4 لتیم آئن بیٹری کی شکل کی درجہ بندی
بیلناکار لتیم آئن بیٹری
پرزمیٹک لی آئن بیٹری
بٹن لتیم آئن بیٹری
خصوصی شکل کی لتیم آئن بیٹری
سافٹ پیک بیٹری
● الیکٹرک گاڑی کی بیٹریوں کے لیے استعمال ہونے والی عام شکلیں:بیلناکار اور نرم پیک
● بیلناکار لتیم بیٹری:
● فوائد: بالغ ٹیکنالوجی، کم قیمت، چھوٹی واحد توانائی، کنٹرول کرنے میں آسان، اچھی گرمی کی کھپت
● نقصانات:بیٹری پیک کی ایک بڑی تعداد، نسبتاً بھاری وزن، قدرے کم توانائی کی کثافت
● سافٹ پیک لیتھیم بیٹری:
● فوائد: سپرمپوزڈ مینوفیکچرنگ کا طریقہ، پتلا، ہلکا، زیادہ توانائی کی کثافت، بیٹری پیک بناتے وقت مزید تغیرات
● نقصانات:بیٹری پیک کی خراب مجموعی کارکردگی (مستقل مزاجی)، اعلی درجہ حرارت کے خلاف مزاحم نہیں، معیاری بنانا آسان نہیں، زیادہ قیمت
● لیتھیم بیٹریوں کے لیے کون سی شکل بہتر ہے؟اصل میں، کوئی مطلق جواب نہیں ہے، یہ بنیادی طور پر مطالبہ پر منحصر ہے
● اگر آپ کم قیمت اور اچھی مجموعی کارکردگی چاہتے ہیں: بیلناکار لتیم بیٹری > نرم پیک لیتھیم بیٹری
● اگر آپ چھوٹے سائز، روشنی، اعلی توانائی کی کثافت چاہتے ہیں: نرم پیک لیتھیم بیٹری > بیلناکار لتیم بیٹری
2.5 لتیم بیٹری کا ڈھانچہ
● 18650: 18 ملی میٹر بیٹری کے قطر کی نشاندہی کرتا ہے، 65 ملی میٹر بیٹری کی اونچائی کو ظاہر کرتا ہے، 0 بیلناکار شکل کی نشاندہی کرتا ہے۔، اور اسی طرح
● 12v20ah لیتھیم بیٹری کا حساب: فرض کریں کہ 18650 بیٹری کا برائے نام وولٹیج 3.7V ہے (مکمل طور پر چارج ہونے پر 4.2v) اور صلاحیت 2000ah (2ah) ہے۔
● 12v حاصل کرنے کے لیے، آپ کو 3 18650 بیٹریوں کی ضرورت ہے (12/3.7≈3)
● 20ah، 20/2=10 حاصل کرنے کے لیے، آپ کو بیٹریوں کے 10 گروپس کی ضرورت ہے، ہر ایک میں 3 12V۔
● سیریز میں 3 12V ہے، 10 متوازی 20ah ہے، یعنی 12v20ah (کل 30 18650 سیلز درکار ہیں)
● خارج ہونے پر، کرنٹ منفی الیکٹروڈ سے مثبت الیکٹروڈ کی طرف بہتا ہے۔
● چارج کرتے وقت، کرنٹ مثبت الیکٹروڈ سے منفی الیکٹروڈ کی طرف بہتا ہے۔
3. لیتھیم بیٹری، لیڈ ایسڈ بیٹری اور گرافین بیٹری کے درمیان موازنہ
موازنہ | لتیم بیٹری | لیڈ ایسڈ بیٹری | گرافین بیٹری |
قیمت | اعلی | کم | درمیانہ |
حفاظتی عنصر | کم | اعلی | نسبتاً زیادہ |
حجم اور وزن | چھوٹے سائز، ہلکے وزن | بڑا سائز اور بھاری وزن | بڑی والیوم، لیڈ ایسڈ بیٹری سے زیادہ بھاری |
بیٹری کی عمر | اعلی | نارمل | لیڈ ایسڈ بیٹری سے زیادہ، لتیم بیٹری سے کم |
مدت حیات | 4 سال (تینری لتیم: 800-1200 بار لتیم آئرن فاسفیٹ: 1200-1500 بار) | 3 سال (3-500 بار) | 3 سال (>500 بار) |
پورٹیبلٹی | لچکدار اور لے جانے میں آسان | چارج نہیں کیا جا سکتا | چارج نہیں کیا جا سکتا |
مرمت | ناقابل مرمت | قابل مرمت | قابل مرمت |
● الیکٹرک گاڑیوں کے لیے کونسی بیٹری بہتر ہے اس کا کوئی قطعی جواب نہیں ہے۔یہ بنیادی طور پر بیٹریوں کی مانگ پر منحصر ہے۔
● بیٹری کی زندگی اور زندگی کے لحاظ سے: لیتھیم بیٹری > گرافین > لیڈ ایسڈ۔
● قیمت اور حفاظتی عنصر کے لحاظ سے: لیڈ ایسڈ > گرافین > لیتھیم بیٹری۔
● پورٹیبلٹی کے لحاظ سے: لیتھیم بیٹری > لیڈ ایسڈ = گرافین۔
4. بیٹری سے متعلق سرٹیفکیٹ
● لیڈ ایسڈ بیٹری: اگر لیڈ ایسڈ بیٹری کمپن، پریشر کے فرق، اور 55°C درجہ حرارت کے ٹیسٹ پاس کرتی ہے، تو اسے عام کارگو ٹرانسپورٹیشن سے مستثنیٰ کیا جا سکتا ہے۔اگر یہ تین ٹیسٹ پاس نہیں کرتا ہے، تو اسے خطرناک اشیا کیٹیگری 8 (سنکنی مادے) کے طور پر درجہ بندی کیا جاتا ہے۔
● عام سرٹیفکیٹس میں شامل ہیں:
●کیمیائی سامان کی محفوظ نقل و حمل کے لیے سرٹیفیکیشن(ہوائی / سمندری نقل و حمل)؛
●ایم ایس ڈی ایس(سامان کی حفاظت کا گوشوارہ)؛
● لتیم بیٹری: کلاس 9 خطرناک سامان کی برآمد کے طور پر درجہ بندی
● عام سرٹیفکیٹس میں شامل ہیں: لیتھیم بیٹریاں عام طور پر UN38.3، UN3480، UN3481 اور UN3171، خطرناک سامان پیکج سرٹیفکیٹ، مال بردار نقل و حمل کے حالات کی تشخیص کی رپورٹ
●UN38.3حفاظتی معائنہ کی رپورٹ
●UN3480لتیم آئن بیٹری پیک
●UN3481سامان میں نصب لیتھیم آئن بیٹری یا لتیم الیکٹرانک بیٹری اور سامان ایک ساتھ پیک کیا گیا (وہی خطرناک سامان کی کابینہ)
●یو این 3171بیٹری سے چلنے والی گاڑی یا بیٹری سے چلنے والا سامان (کار میں رکھی گئی بیٹری، وہی خطرناک سامان کی کابینہ)
5. بیٹری کے مسائل
● لیڈ ایسڈ بیٹریاں طویل عرصے تک استعمال ہوتی ہیں، اور بیٹری کے اندر دھاتی کنکشن ٹوٹنے کا خطرہ ہوتا ہے، جس سے شارٹ سرکٹ اور اچانک دہن ہوتے ہیں۔لیتھیم بیٹریاں سروس لائف ختم کر چکی ہیں، اور بیٹری کور بوڑھا اور لیک ہو رہا ہے، جو آسانی سے شارٹ سرکٹ اور زیادہ درجہ حرارت کا سبب بن سکتا ہے۔
لیڈ ایسڈ بیٹریاں
لتیم بیٹری
● غیر مجاز ترمیم: صارفین بغیر اجازت کے بیٹری سرکٹ میں ترمیم کرتے ہیں، جس سے گاڑی کے برقی سرکٹ کی حفاظت کی کارکردگی متاثر ہوتی ہے۔غلط ترمیم گاڑی کے سرکٹ کو اوورلوڈ، اوور لوڈ، گرم اور شارٹ سرکٹ کا سبب بنتی ہے۔
لیڈ ایسڈ بیٹریاں
لتیم بیٹری
● چارجر کی خرابی۔اگر چارجر کو گاڑی میں زیادہ دیر تک چھوڑ دیا جائے اور وہ ہلتا رہے تو چارجر میں موجود کیپسیٹرز اور ریزسٹرز کو ڈھیلا کرنا آسان ہے، جس سے بیٹری آسانی سے زیادہ چارج ہو سکتی ہے۔غلط چارجر لینے سے اوور چارجنگ بھی ہو سکتی ہے۔
● الیکٹرک سائیکلیں سورج کے سامنے آتی ہیں۔گرمیوں میں درجہ حرارت زیادہ ہوتا ہے اور باہر دھوپ میں الیکٹرک سائیکلیں کھڑی کرنا مناسب نہیں ہے۔بیٹری کے اندر درجہ حرارت بڑھتا رہے گا۔اگر آپ کام سے گھر پہنچنے کے فوراً بعد بیٹری چارج کرتے ہیں، تو بیٹری کے اندر درجہ حرارت بڑھتا رہے گا۔جب یہ نازک درجہ حرارت پر پہنچ جاتا ہے، تو اسے بے ساختہ بھڑکنا آسان ہوتا ہے۔
● الیکٹرک موٹر سائیکلیں تیز بارش کے دوران پانی میں آسانی سے بھیگ جاتی ہیں۔لیتھیم بیٹریاں پانی میں بھگونے کے بعد استعمال نہیں کی جا سکتیں۔لیڈ ایسڈ بیٹری الیکٹرک گاڑیوں کو پانی میں بھگونے کے بعد مرمت کی دکان میں مرمت کرنے کی ضرورت ہے۔
6. بیٹریوں اور دیگر کی روزانہ دیکھ بھال اور استعمال
● بیٹری کو زیادہ چارج کرنے اور زیادہ ڈسچارج کرنے سے گریز کریں۔
اوور چارجنگ:عام طور پر، چین میں چارج کرنے کے لیے چارجنگ پائلز استعمال کیے جاتے ہیں۔مکمل چارج ہونے پر، بجلی کی فراہمی خود بخود منقطع ہو جائے گی۔چارجر سے چارج کرتے وقت، مکمل چارج ہونے پر بجلی خود بخود منقطع ہو جائے گی۔فل چارج پاور آف فنکشن کے بغیر عام چارجرز کے علاوہ، مکمل چارج ہونے پر، وہ ایک چھوٹے کرنٹ سے چارج ہوتے رہیں گے، جو طویل عرصے تک زندگی کو متاثر کرے گا۔
اوور ڈسچارج:عام طور پر یہ تجویز کی جاتی ہے کہ جب 20% بجلی باقی ہو تو بیٹری کو چارج کریں۔زیادہ دیر تک کم پاور کے ساتھ چارج کرنے سے بیٹری کم وولٹیج ہو جائے گی، اور یہ چارج نہیں ہو سکتی۔اسے دوبارہ چالو کرنے کی ضرورت ہے، اور ہو سکتا ہے اسے چالو نہ کیا جائے۔
● اعلی اور کم درجہ حرارت کے حالات میں اسے استعمال کرنے سے گریز کریں۔زیادہ درجہ حرارت کیمیائی رد عمل کو تیز کرے گا اور بہت زیادہ گرمی پیدا کرے گا۔جب گرمی ایک خاص اہم قدر تک پہنچ جاتی ہے، تو اس سے بیٹری جل جائے گی اور پھٹ جائے گی۔
● تیز چارجنگ سے گریز کریں۔، جو اندرونی ساخت اور عدم استحکام میں تبدیلی کا سبب بنے گا۔اسی وقت، بیٹری گرم ہو جائے گی اور بیٹری کی زندگی کو متاثر کرے گی۔مختلف لتیم بیٹریوں کی خصوصیات کے مطابق، 20A لتیم مینگنیج آکسائیڈ بیٹری کے لیے، 5A چارجر اور 4A چارجر استعمال کرنے کی ایک جیسی شرائط کے تحت، 5A چارجر استعمال کرنے سے سائیکل تقریباً 100 گنا کم ہو جائے گا۔
●اگر الیکٹرک گاڑی طویل عرصے سے استعمال نہیں ہوتی ہے تو اسے ہفتے میں یا ہر ایک بار چارج کرنے کی کوشش کریں۔ 15 دن.لیڈ ایسڈ بیٹری بذات خود ہر روز اپنی طاقت کا تقریباً 0.5% استعمال کرے گی۔نئی کار پر انسٹال ہونے پر یہ تیزی سے استعمال کرے گا۔
لیتھیم بیٹریاں بھی بجلی استعمال کریں گی۔اگر بیٹری کو زیادہ دیر تک چارج نہ کیا جائے تو یہ بجلی کی کمی کی حالت میں ہوگی اور بیٹری ناقابل استعمال ہوسکتی ہے۔
ایک بالکل نئی بیٹری جسے پیک نہیں کیا گیا ہے اسے ایک بار سے زیادہ چارج کرنے کی ضرورت ہے۔100 دن۔
●اگر بیٹری طویل عرصے سے استعمال ہو رہی ہے۔وقت اور اس کی کارکردگی کم ہے، لیڈ ایسڈ بیٹری کو الیکٹرولائٹ یا پانی کے ساتھ شامل کیا جا سکتا ہے تاکہ پیشہ ور افراد ایک مدت تک استعمال کرتے رہیں، لیکن عام حالات میں، نئی بیٹری کو براہ راست تبدیل کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔لیتھیم بیٹری کی کارکردگی کم ہے اور اس کی مرمت نہیں کی جا سکتی۔نئی بیٹری کو براہ راست تبدیل کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔
●چارجنگ کا مسئلہ: چارجر کو مماثل ماڈل استعمال کرنا چاہیے۔.60V 48V بیٹریاں چارج نہیں کر سکتا، 60V لیڈ ایسڈ 60V لتیم بیٹریاں چارج نہیں کر سکتا، اورلیڈ ایسڈ چارجرز اور لیتھیم بیٹری چارجرز کو ایک دوسرے کے بدلے استعمال نہیں کیا جا سکتا.
اگر چارجنگ کا وقت معمول سے زیادہ ہے، تو یہ سفارش کی جاتی ہے کہ چارجنگ کیبل کو ان پلگ کریں اور چارج کرنا بند کریں۔اس بات پر دھیان دیں کہ بیٹری خراب ہے یا خراب ہے۔
●بیٹری کی زندگی = وولٹیج × بیٹری ایمپیئر × رفتار ÷ موٹر پاور یہ فارمولہ تمام ماڈلز، خاص طور پر ہائی پاور موٹر ماڈلز کے لیے موزوں نہیں ہے۔زیادہ تر خواتین صارفین کے استعمال کے اعداد و شمار کے ساتھ مل کر، طریقہ درج ذیل ہے:
48V لتیم بیٹری، 1A = 2.5km، 60V لتیم بیٹری، 1A = 3km، 72V لتیم بیٹری، 1A = 3.5km، لیڈ ایسڈ لتیم بیٹری سے تقریباً 10% کم ہے۔
48V بیٹری 2.5 کلومیٹر فی ایمپیئر چل سکتی ہے (48V20A 20×2.5=50 کلومیٹر)
60V بیٹری 3 کلومیٹر فی ایمپیئر چل سکتی ہے (60V20A 20×3=60 کلومیٹر)
72V بیٹری 3.5 کلومیٹر فی ایمپیئر چل سکتی ہے (72V20A 20×3.5=70 کلومیٹر)
●چارجر کی بیٹری/A کی گنجائش چارجنگ کے وقت کے برابر ہے۔، چارج کرنے کا وقت = بیٹری کی گنجائش/چارجر ایک نمبر، مثال کے طور پر 20A/4A = 5 گھنٹے، لیکن چونکہ چارجنگ کی کارکردگی 80% تک چارج ہونے کے بعد سست ہو جائے گی (نبض کرنٹ کو کم کر دے گی)، اس لیے اسے عام طور پر 5-6 لکھا جاتا ہے۔ گھنٹے یا 6-7 گھنٹے (بیمہ کے لیے)