بجلی کی بیٹریوں کے بارے میں آپ سب جاننا چاہتے ہیں

الیکٹرک کار کی رفتار ، مائلیج ، ٹارک اور اس طرح کے تمام اہم پیرامیٹرز کا انحصار موٹر اور کار میں استعمال ہونے والے بیٹری پیک کی تصریح پر ہے۔ اگرچہ طاقتور موٹر کا استعمال کرنا کوئی بڑی بات نہیں ہے ، لیکن یہ مسئلہ بیٹری پیک کے ڈیزائن کے ساتھ ہے جو موٹر کو لمبے عرصے تک اس کی عمر کو کم کرنے کے بغیر کافی مقدار میں موجودہ وسیلہ بنا سکتا ہے۔ وولٹیج اور موجودہ مانگ سے نمٹنے کے لئے ای وی مینوفیکچررز کو ایک ہی کار کے لئے بیٹری پیک بنانے کے لئے سیکڑوں کو نہیں اگر ہزاروں خلیوں کو اکٹھا کرنا ہو گا۔ ایک خیال دینے کے لئے ٹیسلا ماڈل ایس میں تقریبا 7 7،104 خلیات ہیں اور نسان کی پتی میں تقریبا 600 خلیات ہیں۔ لتیم خلیوں کی غیر مستحکم نوعیت کے ساتھ یہ بڑی تعداد الیکٹرک کار کے لئے بیٹری پیک کا ڈیزائن کرنا مشکل بنا دیتی ہے۔ اس آرٹیکل میں آئیے یہ دریافت کریں کہ کیسے ایک الیکٹرک وہیکل بیٹری پیک ای وی کے لئے تیار کیا گیا ہےاور بیٹریوں سے وابستہ اہم پیرامیٹرز کیا ہیں جن کا خیال رکھنا ہوگا۔

الیکٹرک وہیکل بیٹری پیک کے اندر کیا ہے؟

اگر آپ نے الیکٹرک گاڑی کا تعارف پڑھا ہے تو آپ نے ابھی تک اس سوال کا جواب دے دیا ہوگا۔ ان لوگوں کے لئے جو نئے ہیں مجھے ایک فوری دوبارہ ٹوپی دینے دو۔ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے کہ نسان لیف کی بیٹری پیک کو اس کے پیک سے سیل لیول تک الگ کر دیا گیا ہے۔

جدید الیکٹرک کاریں کچھ واضح وجوہات کی بنا پر اپنی کاروں کو طاقت کے ل L لتیم بیٹریاں استعمال کرتی ہیں جس پر ہم بعد میں اس مضمون میں تبادلہ خیال کریں گے۔ لیکن ، لتیم کی ان بیٹریوں میں فی سیل صرف 3.7V ہے جبکہ ایک ای وی کار میں کہیں بھی 300V کی ضرورت ہوتی ہے ۔ اس طرح کے اعلی وولٹیج کو حاصل کرنے کے لئے اور آہ درجہ بندی کرنے والے لتیم سیل سیل اور متوازی امتزاج سے ماڈیول تشکیل دیتے ہیں اور ان ماڈیولز کے ساتھ کچھ پروٹیکشن سرکٹس (بی ایم ایس) اور کولنگ سسٹم کا اہتمام میکانکی کیسیج میں کیا جاتا ہے جس کو بیٹری پیک کہا جاتا ہے جیسا کہ اوپر دکھایا گیا ہے۔

بیٹریوں کی اقسام

جبکہ زیادہ تر کاریں لتیم بیٹریاں استعمال کرتی ہیں ، ہم صرف اس تک محدود نہیں ہیں۔ بیٹری کیمسٹری کی بہت ساری قسمیں دستیاب ہیں۔ بیٹریوں کو تین قسموں میں درجہ بندی کیا جاسکتا ہے۔

بنیادی بیٹریاں: یہ غیر چارج ہونے والی بیٹریاں ہیں۔ یہی ہے کہ یہ کیمیائی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرسکتا ہے نہ کہ برعکس۔ اس کی ایک مثال کھلونے اور ریموٹ کنٹرول کے لئے الکلائن بیٹریاں (AA، AAA) استعمال ہوں گی۔

ثانوی بیٹریاں: یہ وہ بیٹریاں ہیں جن میں ہم برقی گاڑیوں کے ل interested دلچسپی رکھتے ہیں۔ یہ کیمیائی توانائی کو برقی توانائی میں بجلی کی ای وی میں تبدیل کرسکتا ہے اور یہ چارجنگ کے عمل کے دوران برقی توانائی کو دوبارہ کیمیائی توانائی میں تبدیل کرسکتا ہے۔ یہ بیٹریاں عام طور پر موبائل فونز ، ای وی اور دیگر پورٹیبل الیکٹرانکس میں استعمال ہوتی ہیں۔

ریزرو بیٹریاں: یہ خاص قسم کی بیٹریاں ہیں جو بہت ہی منفرد ایپلی کیشن میں استعمال ہوتی ہیں۔ جیسا کہ نام بتاتا ہے کہ بیٹریاں اپنی زندگی کے بیشتر وقت کے لئے ریزرو (اسٹینڈ بائی) کے طور پر رکھی جاتی ہیں اور اس وجہ سے خود خارج ہونے والے مادہ کی شرح بہت کم ہے۔ مثال لائف بنیان بیٹریاں ہوں گی۔

ایک بیٹری کی بنیادی کیمسٹری

جیسا کہ پہلے بتایا گیا ہے کہ بیٹریوں کے لئے بہت سے مختلف کیمسٹری دستیاب ہیں۔ ہر کیمسٹری کے اپنے اپنے اچھے فائدے ہوتے ہیں۔ لیکن اس سے قطع نظر کہ کیمسٹری کی نوعیت کچھ ہی ایسی چیزیں ہیں جو تمام بیٹریوں کے ل common عام ہیں ، آئیے ہم اس کی کیمسٹری میں زیادہ دخل کیے بغیر ان پر ایک نظر ڈالیں۔

ایک بیٹری میں تین اہم پرتیں ہیں وہ کیتھڈ ، انوڈ اور سیپریٹر ہیں ۔ کیتھوڈ بیٹری کی مثبت پرت ہے اور انوڈ بیٹری کی منفی پرت ہے۔ جب بوجھ بیٹری ٹرمینلز سے منسلک ہوتا ہے تو ، موجودہ (الیکٹران) انوڈ سے کیتھوڈ میں بہتا ہے۔ اسی طرح جب جب چارجر بیٹری ٹرمینلز سے منسلک ہوتا ہے تو الیکٹرانوں کا بہاؤ الٹ ہوجاتا ہے ، جو کیتھڈ سے انوڈ تک ہوتا ہے جیسا کہ اوپر کی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔

کسی بھی بیٹری کے کام کرنے کے ل Ox آکسیڈیشن - کمی رد عمل نامی کیمیائی رد عمل ہونا چاہئے۔ بعض اوقات اسے ریڈوکس ری ایکشن بھی کہا جاتا ہے۔ یہ رد عمل الیکٹرولائٹ (جداکار) کے ذریعہ بیٹری کے انوڈ اور کیتھڈ کے درمیان ہوتا ہے۔ بیٹری کا انوڈ سائیڈ الیکٹرانوں کو حاصل کرنے پر راضی ہوگا اور اسی لئے آکسیکرن رد عمل آئے گا اور بیٹری کا کیتھوڈ سائیڈ الیکٹرانوں کو ڈھیلا کرنے پر آمادہ ہوگا اور اسی وجہ سے تخفیف کا رد عمل ظاہر ہوگا۔ اس رد عمل کی وجہ سے آئنوں کو کیتھوڈ سے بیٹری کے انوڈ طرف جداکار کے ذریعہ منتقل کیا جاتا ہے۔ اس کے نتیجے میں انوڈ میں مزید آئنیں جمع ہوں گی۔ اس انوڈ کو بے اثر کرنے کے لئے الیکٹرانوں کو اپنی طرف سے کیتھڈ پر دھکیلنا پڑتا ہے۔

لیکن جداکار صرف اس کے ذریعہ آئنوں کے بہاؤ کی اجازت دیتا ہے اور انوڈ سے کیتھڈ تک کسی بھی الیکٹران کی نقل و حرکت کو روکتا ہے۔ لہذا بیٹری الیکٹرانوں کو منتقل کرنے کا واحد طریقہ اس کے بیرونی ٹرمینلز کے ذریعے ہوتا ہے ، یہی وجہ ہے کہ جب ہم کسی بوجھ کو بیٹری کے ٹرمینلز سے جوڑتے ہیں تو ہمیں موجودہ (الیکٹران) بہتے ہوئے سوچا جاتا ہے۔

لتیم بیٹری کیمسٹری کے بنیادی اصول

چونکہ ہم لتیم بیٹریوں پر تبادلہ خیال کرنے جارہے ہیں کیونکہ وہ ای وی کے لئے سب سے زیادہ پسند کی جانے والی بیٹری ہیں اس کی کیمسٹری پر تھوڑا سا اور کھودنے دیتے ہیں۔ لیتھیم بیٹریوں میں ایک بار پھر بہت ساری قسمیں ہیں ، لیتھیم نکل کوبالٹ ایلومینیم (این سی اے) ، لتیم نکل مینگنیج کوبالٹ (این ایم سی) ، لتیم مینگنیج اسپنیل (ایل ایم او) ، لتیم ٹائناٹ (ایل ٹی او) ، لتیم آئرن فاسفیٹ (ایل ایف پی) سب سے زیادہ ہیں۔ عام ایک بار پھر ہر کیمسٹری کی اپنی خصوصیات ہیں جو بوسٹن کنسلٹنگ گروپ کے ذریعہ تصویر کے نیچے دیئے گئے صاف ستھرا انداز میں بیان کرتی ہیں۔

ان میں سے لتیم نکل کوبالٹ ایلومینیم اپنی کم قیمت کی وجہ سے سب سے زیادہ استعمال ہوتا ہے ۔ ہم اس مضمون میں بعد میں ان میں سے زیادہ پیرامیٹرز میں داخل ہوں گے۔ لیکن ایک عام چیز جو آپ یہاں دیکھ سکتے ہیں وہ یہ ہے کہ لتیم تمام بیٹریوں میں موجود ہے۔ اس کی بنیادی وجہ لتیم کی الیکٹران کی تشکیل ہے۔ ایک غیر جانبدار لتیم دھات ایٹم نیچے دکھایا گیا ہے۔

اس کی ایٹمی تعداد تین ہے یعنی تین الیکٹران اس کے نیوکللیز کے آس پاس ہوں گے اور اس کے خول میں صرف ایک والینس الیکٹران ہوتا ہے۔ رد عمل کے دوران یہ توازن الیکٹران نکالا جاتا ہے اس طرح ہمیں ایک الیکٹران اور لتیم آئن دیا جاتا ہے جس میں دو الیکٹران لتیم آئن تشکیل دیتے ہیں۔ جیسا کہ پہلے بحث کی گئی ہے ، الیکٹران موجودہ کے طور پر بیٹری کے بیرونی ٹرمینلز کے ذریعے بہہ جائے گا اور لتیم آئن بہہ پائیں گے حالانکہ ریڈوکس رد عمل کے دوران الیکٹروائٹ (جداکار)۔

بجلی کی گاڑیوں کی بیٹریوں کی بنیادی باتیں

اب ہم جانتے ہیں کہ بیٹری کس طرح کام کرتی ہے اور الیکٹرک وہیکل میں اس کا استعمال کس طرح ہوتا ہے ، لیکن یہاں سے آگے بڑھنے کے لئے ہمیں کچھ بنیادی اصطلاحات کو سمجھنے کی ضرورت ہے جو بیٹری پیک کو ڈیزائن کرتے وقت عام طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ آئیے ہم ان پر تبادلہ خیال کریں…

وولٹیج کی درجہ بندی: دو بہت عمومی ریٹنگ جو آپ کو بیٹری پر نشان زد کر سکتے ہیں اس کی وولٹیج کی درجہ بندی اور آہ کی درجہ بندی ہے۔ لیڈ ایسڈ بیٹریاں عام طور پر 12V کی ہوتی ہیں اور لیتھیم بیٹریاں 3.7V کی ہوتی ہیں۔ اسے بیٹری کا برائے نام وولٹیج کہا جاتا ہے ۔ اس کا مطلب یہ نہیں ہے کہ بیٹری ہر وقت اپنے ٹرمینلز میں 3.7V فراہم کرے گی۔ بیٹری کی صلاحیت کی بنیاد پر وولٹیج کی قیمت مختلف ہوگی۔ ہم تبادلہ خیال کریں گے