1. کیا ہے؟بیلناکار لتیم بیٹری?
1)۔بیلناکار بیٹری کی تعریف
بیلناکار لتیم بیٹریاں لتیم آئرن فاسفیٹ، لتیم کوبالٹ آکسائیڈ، لتیم مینگنیٹ، کوبالٹ-مینگنیج ہائبرڈ، اور ٹرنری مواد کے مختلف نظاموں میں تقسیم ہوتی ہیں۔بیرونی شیل دو اقسام میں تقسیم کیا جاتا ہے: سٹیل شیل اور پولیمر.مختلف مادی نظاموں کے مختلف فوائد ہیں۔فی الحال، سلنڈر بنیادی طور پر سٹیل شیل سلنڈر لتیم آئرن فاسفیٹ بیٹریاں ہیں، جو اعلی صلاحیت، اعلی آؤٹ پٹ وولٹیج، اچھی چارج اور ڈسچارج سائیکل پرفارمنس، مستحکم آؤٹ پٹ وولٹیج، بڑے کرنٹ ڈسچارج، مستحکم الیکٹرو کیمیکل کارکردگی، اور محفوظ استعمال کی خصوصیات ہیں۔ وسیع آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد، اور ماحول دوست، یہ سولر لیمپ، لان لیمپ، بیک اپ انرجی، پاور ٹولز، کھلونوں کے ماڈلز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔
2)۔بیلناکار بیٹری کا ڈھانچہ
ایک عام بیلناکار بیٹری کی ساخت میں شامل ہیں: شیل، ٹوپی، مثبت الیکٹروڈ، منفی الیکٹروڈ، الگ کرنے والا، الیکٹرولائٹ، پی ٹی سی عنصر، گسکیٹ، حفاظتی والو، وغیرہ۔ عام طور پر، بیٹری کیس بیٹری کا منفی الیکٹروڈ ہوتا ہے، ٹوپی ہوتی ہے۔ بیٹری کا مثبت الیکٹروڈ، اور بیٹری کیس نکل چڑھایا سٹیل پلیٹ سے بنا ہے.
3)۔بیلناکار لتیم بیٹریوں کے فوائد
نرم پیک اور مربع لتیم بیٹریوں کے مقابلے میں، بیلناکار لتیم بیٹریوں میں ترقی کا سب سے طویل وقت، اعلیٰ معیاری کاری، زیادہ پختہ ٹیکنالوجی، زیادہ پیداوار اور کم قیمت ہوتی ہے۔
· بالغ پیداواری ٹیکنالوجی، کم پیک لاگت، بیٹری کی اعلی پیداوار، اور گرمی کی کھپت کی اچھی کارکردگی
· بیلناکار بیٹریوں نے بین الاقوامی سطح پر متحد معیاری وضاحتیں اور ماڈلز کی ایک سیریز بنائی ہے جس میں پختہ ٹیکنالوجی ہے اور مسلسل بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے موزوں ہے۔
· سلنڈر کی سطح کا ایک بڑا مخصوص رقبہ اور گرمی کی کھپت کا اچھا اثر ہوتا ہے۔
· بیلناکار بیٹریاں عام طور پر سیل شدہ بیٹریاں ہوتی ہیں، اور استعمال کے دوران دیکھ بھال میں کوئی مسئلہ نہیں ہوتا ہے۔
بیٹری کے شیل میں زیادہ وولٹیج کا سامنا کرنا پڑتا ہے، اور استعمال کے دوران اسکوائر، لچکدار پیکیجنگ بیٹری کی توسیع جیسے مظاہر نہیں ہوں گے۔
4)۔بیلناکار بیٹری کیتھوڈ مواد
اس وقت، مرکزی دھارے کے کمرشل بیلناکار بیٹری کیتھوڈ مواد میں بنیادی طور پر لیتھیم کوبالٹ آکسائیڈ (LiCoO2)، لتیم مینگنیج آکسائیڈ (LiMn2O4)، ٹرنری (NMC)، لتیم آئرن فاسفیٹ (LiFePO4) وغیرہ شامل ہیں۔ مختلف مادی نظام والی بیٹریاں مختلف خصوصیات رکھتی ہیں۔ مندرجہ ذیل ہیں:
| مدت | LCO(LiCoO2) | NMC(LiNiCoMnO2) | ایل ایم او(LiMn2O4) | ایل ایف پی(LiFePO4) |
| ٹیپ کثافت (g/cm3) | 2.8 سے 3.0 | 2.0 سے 2.3 | 2.2 سے 2.4 | 1.0 سے 1.4 |
| مخصوص سطح کا علاقہ (m2/g) | 0.4-0.6 | 0.2-0.4 | 0.4-0.8 | 12۔20 |
| گرام کی گنجائش(mAh/g) | 135-140 | 140-180 | 90-100 | 130-140 |
| وولٹیج پلیٹ فارم(V) | 3.7 | 3.5 | 3.8 | 3.2 |
| سائیکل کی کارکردگی | 500 | 500 | 300 | 2000 |
| منتقلی دھات | کمی | کمی | امیر | بہت امیر |
| خام مال کے اخراجات | بہت اونچا | اعلی | کم | کم |
| ماحولیاتی تحفظ | Co | کو، نی | ماحول | ماحول |
| حفاظتی کارکردگی | برا | اچھی | بہت اچھا | بہترین |
| درخواست | چھوٹی اور درمیانی بیٹری | چھوٹی بیٹری/چھوٹی پاور بیٹری | پاور بیٹری، کم لاگت والی بیٹری | پاور بیٹری/بڑی صلاحیت کی بجلی کی فراہمی |
| فائدہ | مستحکم چارج اور خارج ہونے والے مادہ، سادہ پیداوار کے عمل | مستحکم الیکٹرو کیمیکل کارکردگی اور اچھی سائیکل کی کارکردگی | امیر مینگنیج وسائل، کم قیمت، اچھی حفاظت کی کارکردگی | اعلی حفاظت، ماحولیاتی تحفظ، لمبی زندگی |
| نقصان | کوبالٹ مہنگا ہے اور اس کی سائیکل زندگی کم ہے۔ | کوبالٹ مہنگا ہے۔ | کم توانائی کی کثافت، غریب الیکٹرولائٹ مطابقت | ناقص کم درجہ حرارت کی کارکردگی، کم ڈسچارج وولٹیج |
5)۔بیلناکار بیٹری کے لیے انوڈ مواد
بیلناکار بیٹری اینوڈ مواد کو تقریباً چھ اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے: کاربن انوڈ مواد، الائے اینوڈ مواد، ٹن پر مبنی انوڈ مواد، لتیم پر مشتمل ٹرانزیشن میٹل نائٹرائڈ انوڈ مواد، نینو لیول میٹریل، اور نینو اینوڈ مواد۔
کاربن نانوسکل میٹریل اینوڈ میٹریل: جو اینوڈ میٹریل دراصل لتیم آئن بیٹریوں میں استعمال ہوتا ہے وہ بنیادی طور پر کاربن مواد ہیں، جیسے مصنوعی گریفائٹ، قدرتی گریفائٹ، میسوفیس کاربن مائکرو اسپیرز، پیٹرولیم کوک، کاربن فائبر، پائرولائٹک رال کاربن وغیرہ۔
· الائے اینوڈ مواد: بشمول ٹن پر مبنی مرکب، سلکان پر مبنی مرکب، جرمیمیم پر مبنی مرکب، ایلومینیم پر مبنی مرکب، اینٹیمونی پر مبنی مرکب، میگنیشیم پر مبنی مرکب اور دیگر مرکبات۔فی الحال کوئی تجارتی مصنوعات نہیں ہیں۔
· ٹن پر مبنی اینوڈ مواد: ٹن پر مبنی اینوڈ مواد کو ٹن آکسائڈز اور ٹن پر مبنی کمپوزٹ آکسائیڈز میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔آکسائڈ سے مراد مختلف والینس ریاستوں میں ٹن میٹل کے آکسائڈ ہے۔فی الحال کوئی تجارتی مصنوعات نہیں ہیں۔
لتیم پر مشتمل ٹرانزیشن میٹل نائٹرائڈ اینوڈ مواد کے لیے کوئی تجارتی مصنوعات نہیں ہیں۔
· نینو پیمانے پر مواد: کاربن نانوٹوبس، نینو الائے مواد۔
نینو اینوڈ مواد: نینو آکسائیڈ مواد
2. بیلناکار لتیم بیٹری کے خلیات
1)۔بیلناکار لتیم آئن بیٹریوں کا برانڈ
بیلناکار لتیم بیٹریاں جاپان اور جنوبی کوریا میں لتیم بیٹری کمپنیوں میں زیادہ مقبول ہیں۔چین میں ایسے بڑے ادارے بھی ہیں جو بیلناکار لیتھیم بیٹریاں تیار کرتے ہیں۔سب سے قدیم سلنڈر لتیم بیٹری 1992 میں جاپان کی سونی کارپوریشن نے ایجاد کی تھی۔
معروف بیلناکار لتیم آئن بیٹری برانڈز: سونی، پیناسونک، سانیو، سام سنگ، LG، BAK، Lishen، وغیرہ۔
2)۔بیلناکار لتیم آئن بیٹریوں کی اقسام
بیلناکار لتیم آئن بیٹریاں عام طور پر پانچ ہندسوں سے ظاہر ہوتی ہیں۔بائیں سے گنتے ہوئے، پہلا اور دوسرا ہندسہ بیٹری کے قطر کا حوالہ دیتا ہے، تیسرا اور چوتھا ہندسہ بیٹری کی اونچائی کا حوالہ دیتا ہے، اور پانچواں ہندسہ دائرے کو ظاہر کرتا ہے۔سلنڈر لتیم بیٹریوں کی بہت سی قسمیں ہیں، زیادہ عام ہیں 10400، 14500، 16340، 18650، 21700، 26650، 32650، وغیرہ۔
①10440 بیٹری
10440 بیٹری ایک لیتھیم بیٹری ہے جس کا قطر 10mm اور اونچائی 44mm ہے۔یہ وہی سائز ہے جسے ہم اکثر "نہیں" کہتے ہیں۔7 بیٹری"۔بیٹری کی صلاحیت عام طور پر چھوٹی ہوتی ہے، صرف چند سو ایم اے ایچ۔یہ بنیادی طور پر منی الیکٹرانک مصنوعات میں استعمال ہوتا ہے۔جیسے فلیش لائٹ، منی اسپیکر، لاؤڈ اسپیکر وغیرہ۔
②14500 بیٹری
14500 بیٹری ایک لیتھیم بیٹری ہے جس کا قطر 14mm اور اونچائی 50mm ہے۔یہ بیٹری عام طور پر 3.7V یا 3.2V ہے۔برائے نام صلاحیت نسبتاً چھوٹی ہے، 10440 بیٹری سے تھوڑی بڑی ہے۔یہ عام طور پر 1600mAh ہے، جس میں اعلیٰ ڈسچارج پرفارمنس اور سب سے زیادہ ایپلی کیشن فیلڈ بنیادی طور پر کنزیومر الیکٹرانکس، جیسے وائرلیس آڈیو، الیکٹرک کھلونے، ڈیجیٹل کیمرے وغیرہ۔
③16340 بیٹری
16340 بیٹری ایک لیتھیم بیٹری ہے جس کا قطر 16mm اور اونچائی 34mm ہے۔یہ بیٹری مضبوط لائٹ فلیش لائٹس، ایل ای ڈی فلیش لائٹس، ہیڈلائٹس، لیزر لائٹس، لائٹنگ فکسچر وغیرہ میں استعمال ہوتی ہے جو اکثر ظاہر ہوتی ہے۔
④18650 بیٹری
18650 بیٹری ایک لیتھیم بیٹری ہے جس کا قطر 18mm اور اونچائی 65mm ہے۔اس کی سب سے بڑی خصوصیت یہ ہے کہ اس میں توانائی کی کثافت بہت زیادہ ہے، تقریباً 170 Wh/kg تک پہنچ جاتی ہے۔اس لیے یہ بیٹری نسبتاً سستی بیٹری ہے۔ہم عام طور پر زیادہ تر بیٹریاں جو میں دیکھ رہا ہوں اس قسم کی بیٹریاں ہیں، کیونکہ یہ نسبتاً پختہ لیتھیم بیٹریاں ہیں، جس میں سسٹم کے اچھے معیار اور تمام پہلوؤں سے استحکام ہے، اور تقریباً 10 کلو واٹ گھنٹہ کی بیٹری کی صلاحیت والی ایپلی کیشنز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہیں، جیسے کہ موبائل میں۔ فون، لیپ ٹاپ اور دیگر چھوٹے آلات۔
⑤ 21700 بیٹری
21700 بیٹری ایک لیتھیم بیٹری ہے جس کا قطر 21mm اور اونچائی 70mm ہے۔اس کے بڑھتے ہوئے حجم اور جگہ کے استعمال کی وجہ سے، بیٹری سیل اور سسٹم کی توانائی کی کثافت کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، اور اس کی حجمی توانائی کی کثافت 18650 سے بہت زیادہ ہے قسم کی بیٹریاں ڈیجیٹل، الیکٹرک گاڑیوں، بیلنس گاڑیوں، شمسی توانائی کے لیتھیم میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہیں۔ بیٹری اسٹریٹ لائٹس، ایل ای ڈی لائٹس، پاور ٹولز وغیرہ۔
⑥ 26650 بیٹری
26650 بیٹری ایک لیتھیم بیٹری ہے جس کا قطر 26mm اور اونچائی 65mm ہے۔اس کا برائے نام وولٹیج 3.2V ہے اور اس کی معمولی گنجائش 3200mAh ہے۔اس بیٹری میں بہترین صلاحیت اور اعلی مستقل مزاجی ہے اور آہستہ آہستہ 18650 بیٹری کو تبدیل کرنے کا رجحان بن گیا ہے۔پاور بیٹریوں میں بہت سی مصنوعات آہستہ آہستہ اس کی حمایت کریں گی۔
⑦ 32650 بیٹری
32650 بیٹری ایک لیتھیم بیٹری ہے جس کا قطر 32mm اور اونچائی 65mm ہے۔اس بیٹری میں مسلسل ڈسچارج کی مضبوط صلاحیت ہے، اس لیے یہ برقی کھلونوں، بیک اپ پاور سپلائیز، UPS بیٹریوں، ونڈ پاور جنریشن سسٹمز، اور ونڈ اینڈ سولر ہائبرڈ پاور جنریشن سسٹمز کے لیے زیادہ موزوں ہے۔
3. بیلناکار لتیم بیٹری مارکیٹ کی ترقی
بیلناکار لتیم آئن بیٹریوں کی تکنیکی ترقی بنیادی طور پر جدید تحقیق اور بیٹری کے اہم مواد کے استعمال سے حاصل ہوتی ہے۔نئے مواد کی ترقی بیٹری کی کارکردگی کو مزید بہتر بنائے گی، معیار کو بہتر بنائے گی، اخراجات کو کم کرے گی، اور حفاظت کو بہتر بنائے گی۔بیٹری کی مخصوص توانائی کو بڑھانے کے لیے ڈاؤن اسٹریم ایپلی کیشنز کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے، ایک طرف، اعلی مخصوص صلاحیت کے ساتھ مواد استعمال کیا جا سکتا ہے، اور دوسری طرف، چارجنگ وولٹیج کو بڑھا کر ہائی وولٹیج مواد استعمال کیا جا سکتا ہے۔
بیلناکار لتیم آئن بیٹریاں 14500 سے Tesla 21700 بیٹریوں تک تیار ہوئیں۔قریبی اور وسط مدتی ترقی میں، نئی توانائی کی گاڑیوں کی بڑے پیمانے پر ترقی کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے لیتھیم آئن پاور بیٹری ٹیکنالوجی کے موجودہ نظام کو بہتر بناتے ہوئے، نئی لتیم آئن پاور بیٹریاں تیار کرنے کے لیے اہم ٹیکنالوجیز کو بہتر بنانے پر توجہ مرکوز کرنے کے لیے جیسے حفاظت، مستقل مزاجی، اور لمبی عمر، اور بیک وقت نئی سسٹم پاور بیٹریوں کی مستقبل کے حوالے سے تحقیق اور ترقی کرنا۔
بیلناکار لتیم آئن بیٹریوں کی وسط سے طویل مدتی ترقی کے لیے، نئی لتیم آئن پاور بیٹریوں کی اصلاح اور اپ گریڈیشن جاری رکھتے ہوئے، نئی سسٹم پاور بیٹریوں کی تحقیق اور ترقی پر توجہ مرکوز کریں، جس سے مخصوص توانائی میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے اور اخراجات کم ہوتے ہیں۔ نئے سسٹم ایپلی کیشن کی عملی اور بڑے پیمانے پر پاور بیٹریوں کا احساس کرنے کے لیے۔
4. بیلناکار لتیم بیٹری اور مربع لتیم بیٹری کا موازنہ
1)۔بیٹری کی شکل: مربع سائز کو من مانی طور پر ڈیزائن کیا جا سکتا ہے، لیکن بیلناکار بیٹری کا موازنہ نہیں کیا جا سکتا۔
2)۔شرح خصوصیات: بیلناکار بیٹری ویلڈنگ ملٹی ٹرمینل کان کے عمل کی حد، شرح کی خصوصیت مربع ملٹی ٹرمینل بیٹری کے مقابلے میں قدرے بدتر ہے۔
3)۔ڈسچارج پلیٹ فارم: لتیم بیٹری ایک ہی مثبت اور منفی الیکٹروڈ مواد اور الیکٹرولائٹ کو اپناتی ہے۔نظریہ میں، ڈسچارج پلیٹ فارم ایک ہی ہونا چاہیے، لیکن مربع لتیم بیٹری میں ڈسچارج پلیٹ فارم قدرے زیادہ ہے۔
4)۔پروڈکٹ کا معیار: بیلناکار بیٹری کی تیاری کا عمل نسبتاً پختہ ہے، قطب کے ٹکڑے میں ثانوی سلٹنگ نقائص کا امکان کم ہے، اور سمیٹنے کے عمل کی پختگی اور آٹومیشن نسبتاً زیادہ ہے۔لیمینیشن کا عمل اب بھی نیم دستی ہے، جو کہ بیٹری کے معیار پر منفی اثر پڑتا ہے۔
5)۔لگ ویلڈنگ: بیلناکار بیٹری لگز مربع لتیم بیٹریوں کے مقابلے میں ویلڈ کرنا آسان ہیں۔مربع لتیم بیٹریاں غلط ویلڈنگ کا شکار ہوتی ہیں جو بیٹری کے معیار کو متاثر کرتی ہیں۔
6)۔گروپوں میں پیک کریں: بیلناکار بیٹریاں استعمال کرنا آسان ہیں، لہذا پیک ٹیکنالوجی آسان ہے اور گرمی کی کھپت کا اثر اچھا ہے۔مربع لتیم بیٹری پیک کرتے وقت گرمی کی کھپت کا مسئلہ حل ہونا چاہیے۔
7)۔ساختی خصوصیات: مربع لتیم بیٹری کے کونوں پر کیمیائی سرگرمی ناقص ہے، طویل مدتی استعمال کے بعد بیٹری کی توانائی کی کثافت آسانی سے کم ہوجاتی ہے، اور بیٹری کی زندگی مختصر ہے۔
5. بیلناکار لتیم بیٹری کا موازنہ اورنرم پیک لتیم بیٹری
1)۔سافٹ پیک بیٹری کی حفاظتی کارکردگی بہتر ہے۔نرم پیک بیٹری ساخت میں ایلومینیم پلاسٹک فلم کے ساتھ پیک کیا جاتا ہے.جب حفاظتی مسئلہ پیش آتا ہے تو، نرم پیک بیٹری عام طور پر فولاد کے شیل یا ایلومینیم شیل بیٹری سیل کی طرح پھٹنے کے بجائے پھول جاتی ہے اور پھٹ جاتی ہے۔;حفاظتی کارکردگی میں یہ بیلناکار لتیم بیٹری سے بہتر ہے۔
2)۔نرم پیک بیٹری کا وزن نسبتاً ہلکا ہے، نرم پیک بیٹری کا وزن اسی صلاحیت کی اسٹیل شیل لتیم بیٹری سے 40% ہلکا ہے، اور سلنڈر ایلومینیم شیل لتیم بیٹری سے 20% ہلکا ہے۔نرم پیک بیٹری کی اندرونی مزاحمت لیتھیم بیٹری کی نسبت چھوٹی ہے، جو بیٹری کے خود استعمال کو بہت کم کر سکتی ہے۔
3)۔سافٹ پیک بیٹری کی سائیکل پرفارمنس اچھی ہے، سافٹ پیک بیٹری کی سائیکل لائف لمبی ہے، اور 100 سائیکلوں کی توجہ سلنڈر ایلومینیم شیل بیٹری کے مقابلے میں 4% سے 7% کم ہے۔
4)۔نرم پیک بیٹری کا ڈیزائن زیادہ لچکدار ہے، شکل کو کسی بھی شکل میں تبدیل کیا جا سکتا ہے، اور یہ پتلی بھی ہو سکتی ہے۔اسے کسٹمر کی ضروریات کے مطابق اپنی مرضی کے مطابق بنایا جا سکتا ہے اور بیٹری سیل کے نئے ماڈل تیار کیے جا سکتے ہیں۔بیلناکار لتیم بیٹری میں یہ حالت نہیں ہے۔
5)۔بیلناکار لتیم بیٹری کے مقابلے میں، نرم پیک بیٹری کے نقصانات ناقص مستقل مزاجی، زیادہ قیمت، اور مائع کا رساو ہے۔اعلی قیمت کو بڑے پیمانے پر پیداوار کے ذریعے حل کیا جا سکتا ہے، اور ایلومینیم پلاسٹک فلم کے معیار کو بہتر بنا کر مائع رساو کو حل کیا جا سکتا ہے۔
پوسٹ ٹائم: نومبر-26-2020
