لتیم آئن بیٹریاں بڑے پیمانے پر پورٹیبل الیکٹرانک آلات، الیکٹرک گاڑیاں، اور اسٹیشنری انرجی اسٹوریج سسٹم میں استعمال ہوتی ہیں۔ ان کے دیگر قسم کی بیٹریوں کے مقابلے میں کئی فوائد ہیں، بشمول اعلی توانائی کی کثافت، طویل سائیکل زندگی، اور کم خود خارج ہونے کی شرح۔ تاہم، لیتھیم آئن بیٹریاں خود سے خارج ہونے کا تجربہ بھی کرتی ہیں، جس کے نتیجے میں بیٹری کی توانائی کی مجموعی صلاحیت میں کمی واقع ہو سکتی ہے۔ اس مطالعہ کا مقصد لیتھیم آئن بیٹریوں کے خود سے خارج ہونے والے مادہ کو متاثر کرنے والے عوامل کا تجزیہ اور تحقیقات کرنا اور اسے کم سے کم کرنے کے لیے حل تجویز کرنا ہے۔
خود خارج ہونے والے عوامل کو متاثر کرنے والے عوامل
درجہ حرارت، ذخیرہ کرنے کا وقت، اور بیٹری کیمسٹری سمیت لیتھیم آئن بیٹریوں کے خود سے خارج ہونے میں کئی عوامل اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ لیتھیم آئن بیٹری کی کارکردگی کو متاثر کرنے والے اہم عوامل میں سے ایک درجہ حرارت ہے۔ بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ بیٹری کی خود سے خارج ہونے والی شرح میں اضافہ ہوتا ہے۔ جب لیتھیم آئن بیٹریاں زیادہ درجہ حرارت پر ذخیرہ کی جاتی ہیں، تو خود خارج ہونے والے مادہ کی شرح بڑھ جاتی ہے، جس سے توانائی ذخیرہ کرنے کی گنجائش کم ہوتی ہے۔ مزید برآں، سٹوریج کے وقت کی مدت خود خارج ہونے والے مادہ کی شرح کو بھی متاثر کرتی ہے۔ سٹوریج کا دورانیہ جتنا طویل ہوگا، بیٹری کی کارکردگی پر اتنا ہی اہم اثر پڑے گا۔ آخر میں، بیٹری کیمسٹری خود خارج ہونے والے مادہ کی شرح کو بھی متاثر کرتی ہے۔ مختلف قسم کی لتیم آئن بیٹریوں کی کیمسٹری کے لحاظ سے خود خارج ہونے کی شرح مختلف ہوتی ہے۔
سیلف ڈسچارج کی پیمائش
لتیم آئن بیٹریوں کی خود سے خارج ہونے والی شرح کو کئی تکنیکوں کے ذریعے ماپا جا سکتا ہے۔ ایک عام طریقہ وقت کے ساتھ بیٹری کے اوپن سرکٹ وولٹیج (OCV) کی پیمائش کرنا ہے۔ OCV بیٹری کا وولٹیج ہے جب اس میں سے کوئی کرنٹ نہیں بہہ رہا ہے۔ وقتاً فوقتاً OCV کی پیمائش کرکے، ہم بیٹری کے خود خارج ہونے والے مادہ کی شرح کا تعین کر سکتے ہیں۔ ایک اور طریقہ میں کولومیٹر کا استعمال شامل ہے، جو وقت کے ساتھ بیٹری کی صلاحیت میں تبدیلی کی پیمائش کرتا ہے۔ یہ طریقہ خود خارج ہونے والے مادہ کی زیادہ درست پیمائش فراہم کرتا ہے کیونکہ یہ بیٹری کی توانائی ذخیرہ کرنے کی صلاحیت پر غور کرتا ہے۔
خود خارج ہونے والے مادہ کو کم سے کم کرنا
لتیم آئن بیٹریوں کے خود خارج ہونے والے مادہ کو کم کرنے کے کئی طریقے ہیں۔ ایک مؤثر طریقہ بیٹریوں کو کم درجہ حرارت پر ذخیرہ کرنا ہے۔ لیتھیم آئن بیٹریوں کو 25 ڈگری سے کم درجہ حرارت پر ذخیرہ کرنے سے خود خارج ہونے کی شرح کو نمایاں طور پر کم کیا جا سکتا ہے۔ مزید یہ کہ اسٹوریج کے وقت کو کم کرنے سے خود خارج ہونے والے مادہ کو کم کرنے میں بھی مدد مل سکتی ہے۔ بیٹری بنانے والے اکثر اسٹوریج کے وقت کو کم کرنے کے لیے 'ٹاپنگ اپ' نامی تکنیک کا استعمال کرتے ہیں۔ اس میں گاہک کو بھیجنے سے پہلے بیٹری کو ایک مخصوص صلاحیت تک چارج کرنا شامل ہے۔ ایسا کرنے سے، صارف کو ایک بیٹری ملتی ہے جو چارج ہوتی ہے اور استعمال کے لیے تیار ہوتی ہے، جس سے اسٹوریج کا وقت کم ہوتا ہے۔
نتیجہ
لتیم آئن بیٹریوں میں سیلف ڈسچارج ایک ناگزیر رجحان ہے۔ تاہم، خود خارج ہونے والے عوامل کو سمجھ کر، ہم بیٹری کی کارکردگی پر اس کے اثرات کو کم کر سکتے ہیں۔ درجہ حرارت، ذخیرہ کرنے کا وقت، اور بیٹری کیمسٹری خود خارج ہونے والے مادہ کو متاثر کرنے والے اہم عوامل ہیں۔ بیٹریوں کو کم درجہ حرارت پر ذخیرہ کرکے، اسٹوریج کے وقت کو کم کرکے، اور ٹاپنگ جیسی تکنیکوں کا استعمال کرکے، ہم خود خارج ہونے کی شرح کو کم کرسکتے ہیں۔ نئی لیتھیم آئن بیٹری کیمسٹری تیار کرنے کے لیے تحقیق جاری ہے جس سے خود خارج ہونے والی کم شرحیں بیٹری کی کارکردگی میں مزید نمایاں بہتری کی راہ ہموار کرتی ہیں۔