ব্যাটারি কর্মক্ষমতার মূল নীতিসমূহ: প্রধান পরামিতি এবং তাদের পারস্পরিক ক্রিয়াকলাপ

ব্যাটারি ক্ষমতা (mAh): ব্যাটারি শক্তির পরিমাপ

1. সংজ্ঞা এবং প্রকৃতি

ব্যাটারি ক্ষমতা মিলিঅ্যাম্পিয়ার-ঘন্টা (mAh) এ প্রকাশ করা হয়, যা কারেন্ট (মিলিঅ্যাম্পিয়ার, mA) এবং সময় (ঘন্টা, h) এর গুণফল। উদাহরণ স্বরূপ, 1000mAh ব্যাটারি মানে:

1000mA (1A) এ ডিসচার্জ করলে 1 ঘন্টা স্থায়ী হবে;

500mA এ ডিসচার্জ করলে 2 ঘন্টা স্থায়ী হবে।

আসলে: mAh দ্বারা ভোল্টেজের সন্দর্ভ ছাড়াই ব্যাটারি সঞ্চয় করতে পারে এমন চার্জের মোট পরিমাণ পরিমাপ করা হয়, যা একটি বালতির "জল ধারণ ক্ষমতা" এর মতো।

2. সাধারণ ভুল ধারণা: উচ্চ mAh ≠ দীর্ঘ ব্যাটারি জীবন

ভুল ধারণা: 5000mAh ব্যাটারি অবশ্যই 3000mAh ব্যাটারি থেকে বেশি সময় স্থায়ী হবে বলে মনে করা।

সত্য: শক্তি (Wh) দ্বারা ব্যাটারি জীবন নির্ধারিত হয়, কেবল ক্ষমতা দ্বারা নয়।

 

শক্তি ঘনত্ব (Wh/kg): বহনযোগ্যতার মূল সূচক

1. সংজ্ঞা এবং গুরুত্ব

শক্তি ঘনত্ব বলতে ব্যাটারির (Wh/kg) প্রতি একক ওজনে সঞ্চিত শক্তির পরিমাণকে বোঝায় এবং এটি ব্যাটারির "চেহারা কমানোর" ক্ষমতা পরিমাপের জন্য একটি প্রধান প্যারামিটার:

আয়তনীয় শক্তি ঘনত্ব (Wh/L): ডিভাইসের পুরুত্বকে প্রভাবিত করে (যেমন মোবাইল ফোন ব্যাটারি);

ভর শক্তি ঘনত্ব (Wh/kg): সরঞ্জামের হালকা করার বিষয়টি নির্ধারণ করে (যেমন ইলেকট্রিক ভেহিকলের পরিসর)।

2. বিভিন্ন প্রযুক্তি পদ্ধতির মধ্যে শক্তি ঘনত্বের তুলনা।

ব্যাটারি প্রকার	ভর শক্তি ঘনত্ব (Wh/kg)	সাধারণ প্রয়োগ
লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি	50-70	ইলেকট্রিক ভেহিকল স্টার্টিং ব্যাটারি
লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারি	140-200	শক্তি সঞ্চয় বিদ্যুৎ ষ্টেশন, বাণিজ্যিক যানবাহন
ত্রৈত লিথিয়াম ব্যাটারি	250-350	বৈদ্যুতিক যানবাহন, হাই-এন্ড মোবাইল ফোন
সলিড লিথিয়াম ব্যাটারি	350-500(উন্নয়নাধীন)	পরবর্তী প্রজন্মের বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং ড্রোন

3. শক্তি ঘনত্বের দ্বৈত প্রভাব

সুবিধা: যখন ত্রিমাত্রিক লিথিয়াম ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব 300Wh/kg এ পৌঁছায়, বৈদ্যুতিক যানবাহনের পরিসর 600 কিমি ছাড়িয়ে যায়;

চ্যালেঞ্জ: শক্তি ঘনত্বের প্রতি 10% বৃদ্ধির সাথে, তাপীয় রানঅ্যাওয়ে ঝুঁকি 15% বৃদ্ধি পায়, যার জন্য আরও জটিল তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ সিস্টেমের প্রয়োজন হয়।

 

চার্জ এবং ডিসচার্জ কার্ভ: ব্যাটারি কর্মক্ষমতার "ইসিজি"

1. কার্ভের পিছনে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কোড

চার্জ এবং ডিসচার্জ কার্ভ পাওয়ারের সাথে সাথে ব্যাটারি ভোল্টেজের পরিবর্তনের নিয়মকে প্রতিফলিত করে, যার সাথে সাধারণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

চার্জ করার পর্যায়:

ধ্রুবক বর্তমান চার্জিং (ভোল্টেজ দ্রুত বৃদ্ধি পায়);

ধ্রুবক ভোল্টেজ চার্জিং (বর্তমান ধীরে ধীরে হ্রাস পায়, ভোল্টেজ স্থিতিশীল হয়ে যায়)।

ডিসচার্জ পর্যায়:

ভোল্টেজ প্রথমে দ্রুত কমে, স্থিতিশীল পর্যায়ে প্রবেশ করে এবং অবশেষে কাট-অফ ভোল্টেজের দিকে তীব্রভাবে হ্রাস পায়।

 

2. প্রধান প্যারামিটার বিশ্লেষণ

ভোল্টেজ প্ল্যাটফর্ম: ডিসচার্জের সময় ভোল্টেজ স্থিতিশীল থাকার পরিসর। প্ল্যাটফর্ম যত উচ্চ এবং দীর্ঘ হবে, ব্যাটারির কার্যকারিতা তত ভালো হবে।

উদাহরণস্বরূপ: লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারির ডিসচার্জ প্ল্যাটফর্ম 3.2V, এবং টারনারি লিথিয়াম ব্যাটারির 3.7V, পরবর্তীটির শক্তি উচ্চতর।

পোলারাইজেশন ঘটনা: উচ্চ বর্তমান ডিসচার্জের সময় ভোল্টেজ দ্রুত হ্রাস পায় (উদাহরণস্বরূপ, 10C ডিসচার্জের সময় ভোল্টেজ 1C ডিসচার্জের তুলনায় 0.5V কম হয়) অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের ক্ষতি বৃদ্ধির কারণে।

3. বক্ররেখা এবং ব্যবহারের পরিস্থিতির মধ্যে সম্পর্ক

ইলেকট্রিক ভিকল ত্বরণ: উচ্চ কারেন্ট ডিসচার্জ (5-10C) প্রয়োজন, এবং কম খাড়া বক্ররেখা প্ল্যাটফর্ম (কম ভোল্টেজ পরিবর্তন) প্রয়োজন;

শক্তি সঞ্চয় শিখর নিয়ন্ত্রণ: দীর্ঘ সময়ের জন্য কম কারেন্ট ডিসচার্জ (0.5C এর নিচে), প্ল্যাটফর্ম স্থিতিশীলতা আরও গুরুত্বপূর্ণ।

 

চক্র জীবন: ব্যাটারির স্থায়িত্বের জন্য একটি টাইমার

1. সংজ্ঞা এবং মান

চক্র জীবন বলতে পূর্ণ চার্জ থেকে খালি (DOD=100%) এবং পুনরায় পূর্ণ চার্জ হওয়া পর্যন্ত সম্পূর্ণ চক্রের সংখ্যা বোঝায়, যতক্ষণ না ক্ষমতা নিখরচা মানের 80% এ নেমে আসে।

সাধারণ তথ্য:

টারনারি লিথিয়াম ব্যাটারি: 1000 চক্র (DOD=100%);

লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারি: 3000 চক্র (DOD=100%);

লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি: 500 চক্র (DOD=80%)।

2. সাইকেল জীবনকে প্রভাবিত করা চারটি "খুনি"

ওভারচার্জ এবং ওভারডিসচার্জ: 4.3V এর বেশি চার্জ করা বা 2.5V এর নিচে ডিসচার্জ করা ইলেক্ট্রোড স্ট্রাকচারের চিরস্থায়ী ক্ষতি করবে;

উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশ: 60℃ তাপমাত্রায় এক মাস সংরক্ষণ করলে সাইকেল জীবন 50% কমে যায়;

উচ্চ কারেন্ট চার্জিং এবং ডিসচার্জিং: 0.5C ফাস্ট চার্জিং এর তুলনায় 10C ফাস্ট চার্জিং সাইকেল সংখ্যা 30% কমিয়ে দেয়;

পূর্ণ চার্জে দীর্ঘমেয়াদী সংরক্ষণ: যখন লিথিয়াম ব্যাটারি এক মাসের জন্য পূর্ণ চার্জে সংরক্ষণ করা হয়, তখন ক্ষমতা 5% কমে যায়।

3. জীবন বৃদ্ধির জন্য সোনালি নিয়ম

অল্প চার্জ এবং ডিসচার্জ: দৈনিক ব্যবহারের জন্য SOC 20% থেকে 80% এর মধ্যে রাখুন (যেমন আপনার ফোনের ব্যাটারি 20% এ থাকলে চার্জ করুন);

উচ্চ তাপমাত্রা এড়িয়ে চলুন: আপনার ইলেক্ট্রিক ভেহিকল চার্জ করার সময় সরাসরি সূর্যালোক এড়িয়ে চলুন। গ্রীষ্মকালে গাড়ির ভিতরের তাপমাত্রা 60°C এর বেশি হলে ব্যাটারির জীবন দ্রুত কমে যাবে।

নিয়মিত গভীর চার্জ এবং ডিসচার্জ: প্রতি 3 মাস অন্তর একবার পূর্ণ চার্জ থেকে সম্পূর্ণ ডিসচার্জ করুন এবং BMS পাওয়ার ডিসপ্লে ক্যালিব্রেট করুন।

 

কোর প্যারামিটারগুলির "লিঙ্কেজ ইফেক্ট"

1. শক্তি ঘনত্ব এবং চক্র জীবনের মধ্যে কোম্প্রোমিস

টারনারি লিথিয়াম ব্যাটারির উচ্চ শক্তি ঘনত্ব রয়েছে কিন্তু চক্র জীবন ছোট, যা দীর্ঘ পরিসরের ড্রাইভিংয়ের জন্য উপযুক্ত ইলেকট্রিক যানগুলিতে এটিকে উপযুক্ত করে তোলে।

লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারির দীর্ঘ চক্র জীবন রয়েছে কিন্তু কম শক্তি ঘনত্ব, যা শক্তি সঞ্চয় পাওয়ার স্টেশনগুলিতে (যার প্রায়শই চার্জ এবং ডিসচার্জ প্রয়োজন) আরও উপযুক্ত করে তোলে।

2. ক্ষমতা এবং চার্জ/ডিসচার্জ কার্ভের মধ্যে ইন্টারঅ্যাকশন

উচ্চ-ক্ষমতা ব্যাটারি (যেমন 5000mAh) সাধারণত বেশি আন্তরিক প্রতিরোধ ক্ষমতা রাখে, এবং উচ্চ-বর্তমান ডিসচার্জের সময় ভোল্টেজ প্ল্যাটফর্ম আরও উল্লেখযোগ্যভাবে কমে যায়;

একই ক্ষমতায়, উচ্চতর ভোল্টেজ প্ল্যাটফর্ম সহ ব্যাটারি (যেমন 3.7V বনাম 3.2V) এর উচ্চতর শক্তি থাকে, কিন্তু এর সাথে উচ্চতর পোলারাইজেশন ক্ষতি হতে পারে।