لی آئن بیٹری کے فوائد

دیگر ہائی انرجی سیکنڈری بیٹریوں جیسے Ni-Cd بیٹریاں، Ni-MH بیٹریاں، لیڈ ایسڈ بیٹریاں وغیرہ کے مقابلے میں،لی آئنبیٹریاں کارکردگی میں اہم فوائد رکھتی ہیں، جو بنیادی طور پر درج ذیل پہلوؤں سے ظاہر ہوتی ہیں۔

(1) ہائی ورکنگ وولٹیج

منفی الیکٹروڈ کے طور پر دھاتی لتیم کی بجائے گریفائٹ یا پیٹرولیم کوک جیسے کاربونیسیئس لیتھیم انٹرکلیشن مرکبات کا استعمال بیٹری وولٹیج کو کم کردے گا۔ تاہم، ان کی کم لیتھیم انٹرکلیشن صلاحیت کی وجہ سے، وولٹیج کے نقصان کو کم کیا جا سکتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، بیٹری کے مثبت الیکٹروڈ کے طور پر ایک مناسب لتیم انٹرکلیشن کمپاؤنڈ کا انتخاب کرنا اور ایک مناسب الیکٹرولائٹ سسٹم کا انتخاب کرنا (لیتھیم آئن بیٹری پیک کی الیکٹرو کیمیکل ونڈو کا تعین کرنا) لیتھیم آئن بیٹری پیک کو زیادہ کام کرنے والی وولٹیج (- 4V)، جو آبی نظام کی بیٹریوں سے کہیں زیادہ ہے۔

(2) بڑی مخصوص صلاحیت

اگرچہ دھاتی لتیم کو کاربوناسیئس مواد سے تبدیل کرنے سے مواد کی بڑے پیمانے پر مخصوص صلاحیت کم ہو جائے گی، درحقیقت، دھاتی لتیم سیکنڈری بیٹری کی ایک خاص سائیکل لائف کو یقینی بنانے کے لیے، منفی دھاتی لتیم عام طور پر تین گنا سے زیادہ ہوتی ہے۔ بڑے پیمانے پر مخصوص صلاحیت میں اصل کمی بڑی نہیں ہے، اور حجم مخصوص صلاحیت میں بہت کم کمی ہے۔

(3) اعلی توانائی کی کثافت

اعلی آپریٹنگ وولٹیج اور والیومیٹرک مخصوص صلاحیت ثانوی لتیم آئن بیٹریوں کی اعلی توانائی کی کثافت کا تعین کرتی ہے۔ Ni-Cd بیٹریوں اور Ni-MH بیٹریوں کے مقابلے میں، جو اس وقت بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہیں، ثانوی لیتھیم آئن بیٹریوں میں توانائی کی کثافت سب سے زیادہ ہوتی ہے اور پھر بھی ان میں ترقی کی زبردست صلاحیت موجود ہے۔

(4) اچھی حفاظت کی کارکردگی اور طویل سائیکل زندگی

دھاتی لیتھیم کو اینوڈ کے طور پر استعمال کرنے والی بیٹری کے غیر محفوظ ہونے کی وجہ یہ ہے کہ لیتھیم آئن بیٹری کے مثبت الیکٹروڈ کی ساخت بدل جاتی ہے اور غیر محفوظ ڈینڈرائٹ بن جاتا ہے۔ یہ الگ کرنے والے کو چھید سکتا ہے اور اندرونی شارٹ سرکٹ کا سبب بن سکتا ہے، اور لیتھیم آئن بیٹریوں میں یہ مسئلہ نہیں ہوتا اور بہت محفوظ ہوتی ہیں۔ بیٹری میں دھاتی لیتھیم کی موجودگی کو روکنے کے لیے، چارجنگ کے دوران وولٹیج کو کنٹرول کرنا چاہیے۔ انشورنس کی خاطر، لیتھیم آئن بیٹریاں متعدد حفاظتی آلات سے لیس ہیں۔ لیتھیم آئن بیٹریوں میں چارجنگ اور ڈسچارجنگ کے عمل کے دوران کیتھوڈ اور اینوڈ پر لیتھیم آئنوں کے انٹرکلیشن اور ڈیانٹرکلیشن میں کوئی ساختی تبدیلیاں نہیں ہوتی ہیں (انٹرکلیشن اور ڈیینٹرکلیشن کے عمل کے دوران جالی کی کچھ توسیع اور سنکچن ہوگی)، اور کیونکہ انٹرکلیشن کمپاؤنڈ دھاتی لیتھیم سے زیادہ مضبوط ہے یہ زیادہ مستحکم ہے اور چارجنگ اور ڈسچارج کے عمل کے دوران لیتھیم ڈینڈرائٹس نہیں بنتا، اس طرح بیٹری کی حفاظتی کارکردگی میں نمایاں بہتری آتی ہے، اور سائیکل کی زندگی بھی بہت بہتر ہوتی ہے۔ لیتھیم آئن بیٹریوں کو بالترتیب 1989 اور 1990 میں یو ایس ڈپارٹمنٹ آف ٹرانسپورٹیشن کے ڈویژن آف ڈینجرس گڈز ٹرانسپورٹیشن اور IAIT (انٹرنیشنل ایسوسی ایشن آف ایئر اینڈ ٹرانسپورٹیشن) نے خطرناک سامان کے طور پر خارج کر دیا تھا۔

(5) چھوٹے خود خارج ہونے والے مادہ کی شرح

لتیم آئن بیٹری پیک ایک غیر آبی الیکٹرولائٹ سسٹم کو اپناتا ہے، اور لتیم انٹرکلیشن کاربن مواد غیر آبی الیکٹرولائٹ سسٹم میں تھرموڈینامیکل طور پر غیر مستحکم ہے۔ پہلے چارج اور خارج ہونے کے عمل کے دوران، الیکٹرولائٹ کی کمی کی وجہ سے کاربن منفی الیکٹروڈ کی سطح پر ایک ٹھوس الیکٹرولائٹ انٹرفیس (SEI) فلم بن جائے گی، جس سے لیتھیم آئنوں کو گزرنے کی اجازت ہوگی لیکن الیکٹران نہیں، اور الیکٹروڈ کو فعال ہونے کی اجازت دے گی۔ مختلف چارج ریاستوں کا مواد جس سے گزرنا ہے۔ نسبتاً مستحکم حالت میں، اس میں خود خارج ہونے کی شرح کم ہے۔

(6) صاف اور آلودگی سے پاک

لیتھیم آئن بیٹری پیک میں زہریلے مادے جیسے سیسہ، قسمت، مرکری وغیرہ شامل نہیں ہوتے۔ ایک ہی وقت میں، کیونکہ بیٹری اچھی طرح سے بند ہونی چاہیے، اس لیے استعمال کے دوران بہت کم گیس خارج ہوتی ہے، جس سے ماحول کو کوئی آلودگی نہیں ہوتی۔ مینوفیکچرنگ کے عمل میں بائنڈر کو تحلیل کرنے کے لیے استعمال ہونے والے سالوینٹس کو بھی مکمل طور پر بازیافت کیا جا سکتا ہے۔ سونی اور لیتھیم آئن بیٹریوں کی دیگر بڑے پیمانے پر پیداواری کمپنیوں نے 1997 سے لیتھیم آئن بیٹریوں کی ری سائیکلنگ اور مواد کی ری سائیکلنگ (جیسے دھاتی مشقیں وغیرہ) شروع کی ہیں۔ اس کے علاوہ، 1996 میں سونی کی لیتھیم آئن بیٹریاں IS014001 بین الاقوامی ماحولیاتی معیار [71O] کی تعمیل کرنے کے لیے تصدیق شدہ تھے۔

(7) اعلی موجودہ کارکردگی

آبی نظام والی کسی بھی پچھلی سیکنڈری بیٹریوں کے برعکس، لیتھیم آئن بیٹریاں عام چارج اور خارج ہونے والے عمل کے دوران گیس پیدا نہیں کرتی ہیں، اور موجودہ کارکردگی 100% کے قریب ہے۔ یہ خاصیت خاص طور پر پاور اسٹوریج اور تبادلوں کے لیے بیٹریوں کے طور پر استعمال کے لیے موزوں ہے۔