টেসলার 2021 Q3 রিপোর্টে LiFePO4 ব্যাটারিতে তার যানবাহনের নতুন মান হিসাবে রূপান্তর ঘোষণা করেছে।কিন্তু LiFePO4 ব্যাটারি ঠিক কি?
নিউ ইয়র্ক, নিউ ইয়র্ক, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, 26 মে, 2022 /EINPresswire.com/ — তারা কি Li-Ion ব্যাটারির একটি ভাল বিকল্প?এই ব্যাটারিগুলি অন্যান্য ব্যাটারির থেকে কীভাবে আলাদা?
LiFePO4 ব্যাটারির পরিচিতি
একটি লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LFP) ব্যাটারি হল একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি যার দ্রুত চার্জিং এবং ডিসচার্জিং হার রয়েছে৷এটি ক্যাথোড হিসাবে LiFePO4 সহ একটি রিচার্জেবল ব্যাটারি এবং অ্যানোড হিসাবে ধাতব ব্যাকিং সহ একটি গ্রাফিটিক কার্বন ইলেক্ট্রোড।
LiFePO4 ব্যাটারির লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তুলনায় কম শক্তির ঘনত্ব এবং কম অপারেটিং ভোল্টেজ রয়েছে।সমতল বক্ররেখা সহ তাদের স্রাবের হার কম এবং লি-আয়নের চেয়ে নিরাপদ।এই ব্যাটারিগুলি লিথিয়াম ফেরোফসফেট ব্যাটারি নামেও পরিচিত।
LiFePO4 ব্যাটারির আবিষ্কার
LiFePO4 ব্যাটারিজন বি. গুডেনাফ এবং অরুমুগাম মন্থিরাম আবিষ্কার করেছিলেন।তারা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে ব্যবহৃত উপকরণ সনাক্তকারী প্রথম ছিল।প্রাথমিক শর্ট-সার্কিটিংয়ের প্রবণতার কারণে অ্যানোড উপাদানগুলি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য আদর্শ নয়।
বিজ্ঞানীরা খুঁজে পেয়েছেন যে ক্যাথোড উপাদানগুলি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ক্যাথোডের তুলনায় ভাল।এটি LiFePO4 ব্যাটারি ভেরিয়েন্টে বিশেষভাবে লক্ষণীয়।তারা স্থিতিশীলতা এবং পরিবাহিতা বাড়ায় এবং অন্যান্য বিভিন্ন দিক উন্নত করে।
আজকাল, LiFePO4 ব্যাটারি সর্বত্র পাওয়া যায় এবং নৌকা, সোলার সিস্টেম এবং যানবাহনে ব্যবহার সহ বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে।LiFePO4 ব্যাটারিগুলি কোবাল্ট-মুক্ত এবং বেশিরভাগ বিকল্পের চেয়ে কম ব্যয়বহুল।এটি অ-বিষাক্ত এবং দীর্ঘ শেলফ লাইফ রয়েছে।
LFP ব্যাটারিতে ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমের কাজ
LFP ব্যাটারিগুলি কেবল সংযুক্ত কোষগুলির থেকেও বেশি গঠিত;তাদের একটি সিস্টেম রয়েছে যা নিশ্চিত করে যে ব্যাটারি নিরাপদ সীমার মধ্যে থাকে।একটি ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS) নিরাপত্তা নিশ্চিত করতে এবং ব্যাটারির আয়ু বাড়াতে অপারেটিং অবস্থার অধীনে ব্যাটারির সুরক্ষা, নিয়ন্ত্রণ এবং নিরীক্ষণ করে।
LFP ব্যাটারিতে ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমের কাজ
লিথিয়াম আয়রন ফসফেট কোষগুলি আরও সহনশীল হওয়া সত্ত্বেও, তারা চার্জ করার সময় ওভারভোল্টেজের ঝুঁকিতে থাকে, যা কর্মক্ষমতা হ্রাস করে।ক্যাথোডের জন্য ব্যবহৃত উপাদান সম্ভাব্যভাবে খারাপ হতে পারে এবং এর স্থায়িত্ব হারাতে পারে।BMS প্রতিটি কক্ষের আউটপুট নিয়ন্ত্রণ করে এবং নিশ্চিত করে যে ব্যাটারির সর্বোচ্চ ভোল্টেজ বজায় থাকে।
ইলেক্ট্রোড উপাদানগুলি হ্রাস পাওয়ার সাথে সাথে আন্ডারভোল্টেজ একটি গুরুতর উদ্বেগ হয়ে ওঠে।কোনো সেলের ভোল্টেজ একটি নির্দিষ্ট থ্রেশহোল্ডের নিচে নেমে গেলে, BMS সার্কিট থেকে ব্যাটারি সংযোগ বিচ্ছিন্ন করে।এটি একটি ওভারকারেন্ট অবস্থায় ব্যাকস্টপ হিসাবেও কাজ করে এবং শর্ট-সার্কিটিংয়ের সময় এটির অপারেশন বন্ধ করে দেবে।
LiFePO4 ব্যাটারি বনাম লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি
LiFePO4 ব্যাটারি পরিধানযোগ্য ডিভাইস যেমন ঘড়ির জন্য উপযুক্ত নয়।অন্যান্য লিথিয়াম ব্যাটারির তুলনায় তাদের শক্তির ঘনত্ব কম।যাইহোক, তারা সৌর শক্তি সিস্টেম, আরভি, গল্ফ কার্ট, বেস বোট এবং বৈদ্যুতিক মোটরসাইকেলের জন্য সেরা।
এই ব্যাটারির একটি প্রধান সুবিধা হল তাদের সাইকেল লাইফ।
এই ব্যাটারি অন্যদের তুলনায় 4 গুণ বেশি সময় ধরে চলতে পারে।এগুলি নিরাপদ এবং স্রাবের 100% গভীরতা পর্যন্ত পৌঁছতে পারে, যার অর্থ এগুলি আরও বর্ধিত সময়ের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।
নীচে অন্যান্য কারণগুলি রয়েছে কেন এই ব্যাটারিগুলি লি-আয়ন ব্যাটারির একটি ভাল বিকল্প৷
কম খরচে
LFP ব্যাটারিগুলি লোহা এবং ফসফরাস থেকে তৈরি করা হয়, একটি বিশাল স্কেলে খনন করা হয় এবং সস্তা।নিকেল সমৃদ্ধ NMC ব্যাটারির তুলনায় LFP ব্যাটারির দাম প্রতি কেজিতে 70 শতাংশ কম বলে অনুমান করা হয়।এর রাসায়নিক গঠন একটি খরচ সুবিধা প্রদান করে।2020 সালে প্রথমবারের মতো LFP ব্যাটারির জন্য সর্বনিম্ন রিপোর্ট করা সেলের দাম $100/kWh-এর নিচে নেমে গেছে।
ক্ষুদ্র পরিবেশগত প্রভাব
LFP ব্যাটারিতে নিকেল বা কোবাল্ট থাকে না, যেগুলি ব্যয়বহুল এবং পরিবেশগত প্রভাব রয়েছে।এই ব্যাটারিগুলি রিচার্জেবল যা তাদের পরিবেশ-বান্ধবতা দেখায়।
উন্নত দক্ষতা এবং কর্মক্ষমতা
LFP ব্যাটারিগুলি তাদের দীর্ঘ জীবনচক্রের জন্য পরিচিত, এগুলিকে সময়ের সাথে নির্ভরযোগ্য এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ পাওয়ার আউটপুট প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য একটি জনপ্রিয় পছন্দ করে তোলে।এই ব্যাটারিগুলি অন্যান্য লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তুলনায় ধীর ক্ষমতা হ্রাসের হার অনুভব করে, যা দীর্ঘমেয়াদে তাদের কর্মক্ষমতা সংরক্ষণ করতে সাহায্য করে।উপরন্তু, তাদের একটি কম অপারেটিং ভোল্টেজ রয়েছে, যার ফলে কম অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ এবং দ্রুত চার্জ/স্রাবের গতি হয়।
উন্নত নিরাপত্তা এবং স্থিতিশীলতা
LFP ব্যাটারিগুলি তাপ এবং রাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল, তাই তাদের বিস্ফোরণ বা আগুন ধরার সম্ভাবনা কম।LFP নিকেল-সমৃদ্ধ NMC-এর এক-ষষ্ঠাংশ তাপ উৎপন্ন করে।LFP ব্যাটারিতে Co-O বন্ড শক্তিশালী হওয়ার কারণে, শর্ট-সার্কিট বা অতিরিক্ত গরম হলে অক্সিজেন পরমাণু আরও ধীরে ধীরে মুক্তি পায়।তদ্ব্যতীত, সম্পূর্ণ চার্জযুক্ত কোষগুলিতে কোনও লিথিয়াম থাকে না, যা অন্যান্য লিথিয়াম কোষগুলিতে দেখা এক্সোথার্মিক প্রতিক্রিয়াগুলির তুলনায় অক্সিজেনের ক্ষতির জন্য তাদের অত্যন্ত প্রতিরোধী করে তোলে।
ছোট এবং হালকা
LFP ব্যাটারি লিথিয়াম ম্যাঙ্গানিজ অক্সাইড ব্যাটারির তুলনায় প্রায় 50% হালকা।তারা সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির তুলনায় 70% পর্যন্ত হালকা।আপনি যখন একটি গাড়িতে LiFePO4 ব্যাটারি ব্যবহার করেন, তখন আপনি কম গ্যাস ব্যবহার করেন এবং আরও চালচলন করেন।এগুলি ছোট এবং কমপ্যাক্ট, যা আপনাকে আপনার স্কুটার, বোট, আরভি বা শিল্প অ্যাপ্লিকেশনে স্থান বাঁচাতে দেয়।
LiFePO4 ব্যাটারি বনাম নন-লিথিয়াম ব্যাটারি
নন-লিথিয়াম ব্যাটারিগুলির অনেকগুলি সুবিধা রয়েছে তবে পুরানো প্রযুক্তি ব্যয়বহুল এবং কম দক্ষ হওয়ায় নতুন LiFePo4 ব্যাটারির সম্ভাবনার কারণে মধ্যমেয়াদে প্রতিস্থাপন করা যেতে পারে।
সীসা অ্যাসিড ব্যাটারি
লিড-অ্যাসিড ব্যাটারিগুলি প্রথমে সাশ্রয়ী বলে মনে হতে পারে, তবে দীর্ঘমেয়াদে সেগুলি আরও ব্যয়বহুল হয়।এটি এই কারণে যে তাদের আরও ঘন ঘন রক্ষণাবেক্ষণ এবং প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হয়।একটি LiFePO4 ব্যাটারি রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন ছাড়াই 2-4 গুণ বেশি সময় ধরে চলবে।
জেল ব্যাটারি
জেল ব্যাটারি, যেমন LiFePO4 ব্যাটারির, ঘন ঘন রিচার্জ করার প্রয়োজন হয় না এবং সংরক্ষণ করার সময় চার্জ হারায় না।কিন্তু জেল ব্যাটারি ধীর গতিতে চার্জ হয়।ধ্বংস এড়াতে সম্পূর্ণ চার্জ হওয়ার সাথে সাথেই তাদের সংযোগ বিচ্ছিন্ন করতে হবে।
এজিএম ব্যাটারি
যদিও AGM ব্যাটারিগুলি 50% ধারণক্ষমতার নীচে ক্ষতিগ্রস্ত হওয়ার উচ্চ ঝুঁকিতে থাকে, LiFePO4 ব্যাটারিগুলি কোনও ক্ষতির ঝুঁকি ছাড়াই সম্পূর্ণরূপে নিষ্কাশন করা যেতে পারে।এছাড়াও, তাদের রাখা কঠিন।
LiFePO4 ব্যাটারির জন্য আবেদন
LiFePO4 ব্যাটারির অনেক মূল্যবান অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে, সহ
মাছ ধরার নৌকা এবং কায়াক: আপনি কম চার্জিং সময় এবং দীর্ঘ রানটাইম সহ পানিতে বেশি সময় ব্যয় করতে পারেন।কম ওজন উচ্চ-স্টেকের মাছ ধরার প্রতিযোগিতার সময় সহজ হ্যান্ডলিং এবং একটি গতি বাম্প প্রদান করে।
গতিশীলতা স্কুটার এবং মোপেড: আপনাকে ধীর করার জন্য কোন মৃত ওজন নেই।ক্ষতি না করে স্বতঃস্ফূর্ত ভ্রমণের জন্য আপনার ব্যাটারি সম্পূর্ণ ক্ষমতার চেয়ে কম চার্জ করুন।
সৌর কনফিগারেশন: সূর্যের শক্তিকে কাজে লাগানোর জন্য জীবন যেখানেই আপনাকে নিয়ে যায় (এমনকি পাহাড়ের উপরে বা গ্রিডের বাইরে) হালকা ওজনের LiFePO4 ব্যাটারি বহন করুন।
বাণিজ্যিক ব্যবহার: এগুলি সবচেয়ে নিরাপদ, কঠিনতম লিথিয়াম ব্যাটারি যা এগুলিকে ফ্লোর মেশিন, লিফটগেট এবং আরও অনেক কিছুর মতো শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আদর্শ করে তোলে।
তদুপরি, লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারিগুলি অন্যান্য অনেক ডিভাইস যেমন ফ্ল্যাশলাইট, ইলেকট্রনিক সিগারেট, রেডিও সরঞ্জাম, জরুরি আলো এবং অন্যান্য আইটেমগুলিকে শক্তি দেয়।
প্রশস্ত-স্কেল LFP বাস্তবায়নের জন্য সম্ভাবনা
যদিও এলএফপি ব্যাটারিগুলি বিকল্পগুলির তুলনায় কম ব্যয়বহুল এবং আরও স্থিতিশীল, শক্তির ঘনত্ব ব্যাপকভাবে গ্রহণের ক্ষেত্রে একটি উল্লেখযোগ্য বাধা হয়ে দাঁড়িয়েছে।LFP ব্যাটারির শক্তির ঘনত্ব অনেক কম, 15 থেকে 25% এর মধ্যে।যাইহোক, এটি সাংহাই-তৈরি মডেল 3-এ ব্যবহৃত মোটা ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করে পরিবর্তন হচ্ছে, যার শক্তির ঘনত্ব 359Wh/লিটার।
এলএফপি ব্যাটারির দীর্ঘ জীবনচক্রের কারণে, তুলনামূলক ওজনের লি-আয়ন ব্যাটারির চেয়ে তাদের ক্ষমতা বেশি।এর মানে হল যে এই ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব সময়ের সাথে আরও একই রকম হবে।
গণ গ্রহণের আরেকটি বাধা হল যে চীন বাজারে আধিপত্য বিস্তার করেছে কারণ প্রচুর এলএফপি পেটেন্ট রয়েছে।এই পেটেন্টগুলির মেয়াদ শেষ হওয়ার সাথে সাথে, গাড়ি উত্পাদনের মতো এলএফপি উত্পাদন স্থানীয়করণ করা হবে বলে অনুমান করা হচ্ছে।
ফোর্ড, ভক্সওয়াগেন এবং টেসলার মতো বড় গাড়ি নির্মাতারা নিকেল বা কোবাল্ট ফর্মুলেশন প্রতিস্থাপন করে প্রযুক্তিটি ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যবহার করছে।টেসলার ত্রৈমাসিক আপডেটে সাম্প্রতিক ঘোষণাটি কেবল শুরু।টেসলা তার 4680 ব্যাটারি প্যাকের একটি সংক্ষিপ্ত আপডেটও দিয়েছে, যার উচ্চ শক্তির ঘনত্ব এবং পরিসর থাকবে।এটাও সম্ভব যে টেসলা "সেল-টু-প্যাক" নির্মাণ ব্যবহার করবে আরও কোষকে ঘনীভূত করতে এবং কম শক্তির ঘনত্ব মিটমাট করতে।
এর বয়স হওয়া সত্ত্বেও, LFP এবং ব্যাটারির খরচ হ্রাস গণ ইভি গ্রহণকে ত্বরান্বিত করতে গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে।2023 সালের মধ্যে, লিথিয়াম-আয়নের দাম $100/kWh-এর কাছাকাছি হবে বলে আশা করা হচ্ছে।LFPs অটোমেকারদেরকে শুধুমাত্র মূল্যের পরিবর্তে সুবিধার বা রিচার্জের সময়ের মতো বিষয়গুলিতে জোর দিতে সক্ষম করতে পারে।
পোস্ট সময়: আগস্ট-10-2022