লিথিয়াম ব্যাটারির জীবন খুলে ফেলা: সাধারণত কয়েক বছর ব্যবহার করা যায়?

লিথিয়াম ব্যাটারির জীবনকাল নির্ধারণ করে কি?

এই দিনগুলিতে, আধুনিক শক্তি সমাধানের জন্য অগ্রগামী ব্যাটারি প্রযুক্তির উপর খুব বেশি নির্ভর করা হয়, এবং লিথিয়াম-ভিত্তিক পদ্ধতি বাজারে অগ্রগামী। এই শক্তি সঞ্চয় ইউনিটের কার্যকারী জীবনকাল সাধারণত ২ থেকে ১৫ বছরের মধ্যে পড়ে। এই জীবনকাল বিভিন্ন তেকনিক্যাল প্যারামিটারের উপর নির্ভর করে। রসায়নিক গঠন মৌলিকভাবে গুরুত্বপূর্ণ। উদাহরণস্বরূপ, লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LiFePO4) সেল সাধারণত ঐতিহ্যবাহী লিথিয়াম-আয়ন সেলের তুলনায় বেশি জীবনকাল থাকে। চক্র টাইমের দৃষ্টিকোণ থেকে, তারা তাদের প্রতিদ্বন্দ্বীদের তুলনায় ৩০ থেকে ৫০% বেশি টেনে আসতে পারে। এছাড়াও, পরিবেশগত শর্তাবলী এর উপর বড় প্রভাব ফেলে। যদি একটি লিথিয়াম ব্যাটারি ধারাবাহিকভাবে ৩৫°সি (৯৫°ফ) থেকে বেশি তাপমাত্রায় ব্যবহৃত হয়, তাহলে এর ক্ষমতা বিনাশ বার্ষিক ২৫% পর্যন্ত ত্বরিত হতে পারে, যা অপটিমাল পরিসীমা ২০-২৫°সি (৬৮-৭৭°ফ) এর মধ্যে চালু থাকার তুলনায় বেশি।

সর্বোচ্চ দৈর্ঘ্যসহ চার্জিং প্রক্রিয়া অপটিমাইজ করুন

টেকনিক্যাল প্যারামিটারগুলির ব্যাটারি জীবনকালের উপর প্রভাবের উপর ভিত্তি করে, চার্জ ম্যানেজমেন্ট স্ট্র্যাটেজি লিথিয়াম ব্যাটারির ইলেকট্রোকেমিক্যাল স্টেবিলিটি প্রভাবিত করতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। ০-১০০% সম্পূর্ণ চক্রের বদলে শুধু ২০-৮০% চার্জ স্তর বজায় রাখা উপকারী। এটি কারণেই হয় যে এটি ক্যাথোড উপাদানের ল্যাটিস চাপ কমায় এবং এর ক্ষমতা আছে চক্র গণনা দ্বিগুণ করতে। বর্তমানে, উন্নত ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS) গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি করেছে। এখন তারা অ্যাডাপ্টিভ চার্জিং অ্যালগরিদম বাস্তবায়ন করেছে যা তাপমাত্রা পাঠ এবং ব্যবহারের প্যাটার্ন অনুযায়ী বর্তনী প্রবাহ সমন্বিত করতে সক্ষম। আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ দিক হল যে আংশিক ডিসচার্জ চক্র গভীর ডিসচার্জের তুলনায় ব্যাটারিকে কম ক্ষতিগ্রস্ত করে। গবেষণা দেখায় যে যখন একটি ব্যাটারি ৩০-৫০% ডিপথ-অফ-ডিসচার্জ (DoD) চক্র দিয়ে যায়, তখন এটি তার জীবনকালের মধ্যে মোট শক্তি প্রবাহ ২-৩ গুণ বেশি হতে পারে যদি এটি ৮০-১০০% DoD ব্যবহারের তুলনায় থাকে।

অ্যাপ্লিকেশন-স্পেসিফিক পারফরম্যান্স বিবেচনা

চার্জিং প্রক্রিয়া ব্যাটারির দৈমীত্বের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, কিন্তু লিথিয়াম ব্যাটারির বাস্তব চালনা জীবনেও ডিউটি সাইকেলের আবশ্যকতা একটি বড় প্রভাব ফেলে। বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন ব্যাটারির জীবনকালের উপর ভিন্ন ভিন্ন প্রভাব ফেলে। উদাহরণস্বরূপ, সৌর শক্তি সংরক্ষণ ব্যবস্থা সাধারণত ৮ থেকে ১২ বছরের কাজের স্পেন থাকে। এটি মূলত তাদের নিয়ন্ত্রিত ডিসচার্জ হার এবং তাপমাত্রা পরিবেশের স্থিতিশীলতার কারণে। অন্যদিকে, ইলেকট্রিক ভাহিকেলের পাওয়ারপ্যাক আরও চ্যালেঞ্জিং দাবিতে মোকাবেলা করে। অধিকাংশ নির্মাতা গ্যারান্টি দেন যে তাদের পাওয়ারপ্যাক ৮ বছর বা ১৬০,০০০ কিলোমিটার ব্যবহারের পরেও ৭০% ক্ষমতা ধরে রাখবে। ভারী যন্ত্রপাতি অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত শিল্পীয় সজ্জা ব্যাটারিগুলি ব্যবহারের জন্য বিশেষ উচ্চ-চক্র সংস্করণ প্রয়োজন। এগুলি অনেক সময় নিকেল-ম্যাঙ্গানেস-কোবাল্ট (NMC) সংকেত ব্যবহার করে, যা শক্তি ঘনত্ব সামঞ্জস্য করতে পারে এবং উচ্চ-লোড শর্তাবলীতে ৩,০০০ চক্রেরও বেশি সহ্য করতে সক্ষম।

ব্যাটারির বেশি সময় চলতে দেওয়ার জন্য রক্ষণাবেক্ষণের প্রোটোকল

লিথিয়াম ব্যাটারির জীবনকালের উপর ভিন্ন ভিন্ন ফ্যাক্টরের প্রভাব থাকায়, প্রসক্তিকরণের মাধ্যমে ক্যালেন্ডার এজিং-এর প্রভাব কমানোর জন্য এটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখতে পারে। ত্রৈমাসিক ক্ষমতা পরীক্ষা একটি উপযুক্ত অনুশীলন যা ব্যাটারিতে আগে থেকেই ক্ষয়ের প্যাটার্ন চিহ্নিত করতে সাহায্য করে। এছাড়াও, ইম্পিডেন্স স্পেক্ট্রোস্কোপি অভ্যন্তরীণ রিজিস্টান্সের সমস্যার উদ্ভব সম্পর্কে জানাতে পারে। স্টোরেজের ক্ষেত্রে কিছু পরামর্শ রয়েছে। অক্রিয় সময়ের জন্য, ৪০-৬০% চার্জের অবস্থায় ব্যাটারি রাখা এবং এটি ২৫°C (৭৭°F) এর নীচে একটি জলবায়ু-নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে সংরক্ষণ করা উচিত। এছাড়াও, বর্তমানে স্মার্ট নিরীক্ষণ সিস্টেম উপলব্ধ রয়েছে। এই সিস্টেমগুলি তাপমাত্রা ইতিহাস এবং চার্জ/ডিসচার্জ তীব্রতা মতো সংযোজিত চাপের ফ্যাক্টর ট্র্যাক করতে পারে এবং বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনে ব্যাটারির বাকি ব্যবহারযোগ্য জীবন প্রায় ৯০% সঠিকভাবে পূর্বাভাস করতে পারে।

ব্যাটারি ক্ষয়ের সাধারণ ভুল ধারণা

অনুরক্ষণশীল রক্ষণাবেক্ষণ এবং ব্যাটারির জীবনকালে প্রভাব ফেলা উপাদানগুলির বোঝার সত্ত্বেও, ব্যাটারি ডিগ্রেডেশনের কিছু সাধারণ ভুল ধারণা অদূরে। অনেকের মনে হয় যে আধুনিক লিথিয়াম ব্যবস্থায় পুরোপুরি চার্জ শেষ করা স্বাভাবিকভাবেই ক্ষতিকারক, কিন্তু এটি শুধুমাত্র ক্যালিব্রেশনের জন্য সীমিত হওয়া উচিত। ত্বরিত চার্জিং প্রযুক্তি এখন অনেক দূরে এসেছে। এখন তারা ইলেকট্রোডের পরিচালনা কমাতে পালস কারেন্ট ডেলিভারি এবং উন্নত থার্মাল ম্যানেজমেন্ট পদ্ধতি ব্যবহার করে। যদিও ভৌতভাবে ফুলে যাওয়া ব্যবহারিক সেলের জন্য ব্যর্থতার একটি চিহ্ন, শিল্পকালীন ব্যাটারি প্যাকগুলি আলাদা ভাবে ডিজাইন করা হয়। তারা অনেক সময় এক্সপেনশন বাফার সংযুক্ত করে, যা ফুলে যাওয়ার কারণে নিরাপত্তা এবং পারফরম্যান্স বজায় রাখতে সক্ষম হয়।

ব্যাটারি জীবনকালের ভবিষ্যতের উন্নয়ন

বর্তমান লিথিয়াম ব্যাটারির জীবনকালের বোঝাপড়া এবং ব্যবস্থাপনার মধ্যেও, উন্নতির জন্য এখনো অনেক সুযোগ রয়েছে এবং ভবিষ্যত আশাজনক। উপকরণ বিজ্ঞানের ভাঙ্গিমা ব্যাটারির দীর্ঘজীবনে বিশাল উন্নতি আনতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ১০০০ চক্রের পর সিলিকন-অ্যানোড প্রোটোটাইপ ক্ষমতা রক্ষণে ৪০% উন্নতি দেখায়। ঠিক দাড়ি গঠনের সমস্যা সমাধান করার জন্য সলিড-স্টেট ইলেকট্রোলাইটের উপর গবেষণা চলছে, যা বর্তমানে ব্যাটারির অত্যন্ত দ্রুত চার্জিং ক্ষমতাকে সীমাবদ্ধ করে। প্রস্তুতকারকরা স্ব-চিকিৎসা ক্যাথোড স্ট্রাকচার উন্নয়নের কাজেও লगে আছে। এই স্ট্রাকচারগুলি বিশ্রামের সময় মাইক্রো-ফ্র্যাকচার সংশোধন করতে সক্ষম এবং এগুলি স্টেশনারি স্টোরেজ অ্যাপ্লিকেশনের সেবা জীবনকে ২০ বছরের বেশি বাড়িয়ে তুলতে সক্ষম হতে পারে।