লিথিয়াম ব্যাটারির অগ্রগামী কাজ জিএন লুইসের অধীনে 1912 সালে শুরু হয়েছিল, কিন্তু 1970 এর দশকের প্রথম দিকে প্রথম নন-রিচার্জেবল লিথিয়াম ব্যাটারির বাণিজ্যিক ব্যবহার শুরু হয়েছিল। লিথিয়াম হল সমস্ত ধাতুর মধ্যে সবচেয়ে হালকা, যা সবচেয়ে বড় ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সম্ভাবনা এবং ওজন দ্বারা সর্বোচ্চ শক্তির ঘনত্ব প্রদান করে।
নিরাপত্তা সংক্রান্ত সমস্যার কারণে রিচার্জেবল লিথিয়াম ব্যাটারি তৈরির প্রচেষ্টা ব্যর্থ হয়েছে। লিথিয়াম ধাতুর অন্তর্নিহিত অস্থিরতার কারণে, বিশেষ করে চার্জ করার সময় গবেষণা অধাতু লিথিয়াম ব্যাটারিতে ধাতব লিথিয়ামের পরিবর্তে লিথিয়াম আয়ন ব্যবহারের দিকে মনোনিবেশ করেছে। যদিও শক্তির ঘনত্ব লিথিয়াম ধাতুর তুলনায় সামান্য কম ছিল, লিথিয়াম আয়নগুলি নিরাপদ থাকে যতক্ষণ না চার্জিং এবং ডিসচার্জ করার সময় কিছু সতর্কতা অবলম্বন করা হয়। 1991 সালে, সনি প্রথম লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির বাণিজ্যিকীকরণ করে। অন্যান্য নির্মাতারা এটি অনুসরণ করে।
লিথিয়াম আয়ন সাধারণত স্ট্যান্ডার্ড নিকেল-ক্যাডমিয়ামের দ্বিগুণ শক্তির ঘনত্ব থাকে। এটিতে আরও উচ্চ শক্তির ঘনত্বের সম্ভাবনা রয়েছে। এর স্রাব বৈশিষ্ট্যগুলি বেশ ভাল, এবং এটি স্রাবের ক্ষেত্রে নিকেল-ক্যাডমিয়ামের মতোই কাজ করে। 3.6 ভোল্টের উচ্চ ব্যাটারি ভোল্টেজ শুধুমাত্র একটি সেল ব্যবহার করে ব্যাটারি প্যাক ডিজাইন করতে দেয়। এখনকার বেশিরভাগ মোবাইল ফোন একক ব্যাটারিতে চলে। একটি নিকেল-ভিত্তিক প্যাকের জন্য তিনটি 1।{6}} ভোল্ট সেল সিরিজে সংযুক্ত থাকতে হবে।
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি হল একটি কম রক্ষণাবেক্ষণের ব্যাটারি, এমন একটি সুবিধা যা বেশিরভাগ অন্যান্য রসায়নবিদ দাবি করতে পারে না। ব্যাটারির আয়ু বাড়ানোর জন্য কোনো স্মৃতি নেই এবং কোনো নির্ধারিত সাইকেল চালানোর প্রয়োজন নেই। উপরন্তু, নিকেল-ক্যাডমিয়ামের তুলনায় স্ব-স্রাব অর্ধেকেরও কম, যা আধুনিক জ্বালানী গেজ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য লিথিয়াম-আয়নকে উপযুক্ত করে তোলে। লিথিয়াম-আয়ন কোষগুলি নিষ্পত্তি করার সময় সামান্য ক্ষতি করে।
লিথিয়াম-আয়নের সামগ্রিক সুবিধা থাকা সত্ত্বেও, এর ত্রুটি রয়েছে। এটি ভঙ্গুর এবং নিরাপদ অপারেশন বজায় রাখার জন্য একটি সুরক্ষা সার্কিট প্রয়োজন। প্রতিটি প্যাকে অন্তর্নির্মিত, সুরক্ষা সার্কিট চার্জের সময় প্রতিটি কোষের সর্বোচ্চ ভোল্টেজকে সীমাবদ্ধ করে এবং সেল ভোল্টেজকে স্রাবের সময় খুব কম নামতে বাধা দেয়। উপরন্তু, সুরক্ষা সার্কিট চরম প্রতিরোধ করতে ব্যাটারির তাপমাত্রা নিরীক্ষণ করে। বেশিরভাগ প্যাক 1C থেকে 2C পর্যন্ত রেট করা হয়, 1C এক ঘন্টায় ব্যাটারির রেট করা ক্ষমতার সমান। এই ধরনের সুরক্ষা উৎপাদন খরচ যোগ করে।
বার্ধক্য বেশিরভাগ লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য একটি উদ্বেগ এবং অনেক নির্মাতারা এই সমস্যা সম্পর্কে নীরব থাকেন। এক বছর পর, ব্যাটারি ব্যবহার করা হচ্ছে কিনা তা ছাড়া প্রতি বছর ব্যাটারি তার ক্ষমতার প্রায় 20 শতাংশ হারায়। উচ্চ তাপমাত্রায় বার্ধক্য দ্রুত ঘটে। একটি শীতল জায়গায় স্টোরেজ লিথিয়াম-আয়ন (এবং অন্যান্য রসায়ন) এর বার্ধক্য প্রক্রিয়াকে ধীর করে দেয়। নির্মাতারা 15 ডিগ্রী (59 ডিগ্রী ফারেনহাইট) স্টোরেজ করার পরামর্শ দেন। এছাড়াও, স্টোরেজ চলাকালীন ব্যাটারিটি আংশিকভাবে চার্জ করা উচিত, 40 শতাংশের প্রস্তাবিত চার্জ মান সহ।
খরচ বনাম শক্তি ঘনত্বের জন্য, নলাকার 18650 লিথিয়াম-আয়ন সেল হল সবচেয়ে সাশ্রয়ী ব্যাটারি এবং এটি মোবাইল কম্পিউটিং এবং অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহৃত হয় যা অতি-পাতলা জ্যামিতির দাবি করে না। পাতলা জ্যামিতির জন্য, প্রিজম্যাটিক লিথিয়াম আয়ন খরচ-থেকে-শক্তি অনুপাত এবং ফর্ম ফ্যাক্টরের মধ্যে সর্বোত্তম সমঝোতা প্রদান করে।
সুবিধাদি
- উচ্চ শক্তি ঘনত্ব - এখনও উচ্চ ক্ষমতার জন্য সম্ভাব্য।
- নতুন হলে দীর্ঘায়িত প্রাইমিংয়ের প্রয়োজন নেই। একটি নিয়মিত চার্জ যা প্রয়োজন।
- তুলনামূলকভাবে কম স্ব-স্রাব - স্ব-স্রাব নিকেল-ভিত্তিক ব্যাটারির তুলনায় অর্ধেকেরও কম।
- কম রক্ষণাবেক্ষণ - কোন পর্যায়ক্রমিক স্রাব প্রয়োজন হয় না; কোন স্মৃতি নেই
- বিশেষায়িত কোষগুলি পাওয়ার সরঞ্জামগুলির মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে খুব উচ্চ কারেন্ট সরবরাহ করতে পারে।
সীমাবদ্ধতা
- নিরাপদ সীমার মধ্যে ভোল্টেজ এবং কারেন্ট বজায় রাখার জন্য সুরক্ষা সার্কিট প্রয়োজন।
- বার্ধক্য সাপেক্ষে, ব্যবহারে না থাকলেও - 40% চার্জে একটি শীতল জায়গায় স্টোরেজ বার্ধক্যের প্রভাবকে হ্রাস করে।
- পরিবহন বিধিনিষেধ - বড় পরিমাণের চালান নিয়ন্ত্রক নিয়ন্ত্রণের অধীন হতে পারে। এই নিষেধাজ্ঞা ব্যক্তিগত বহন-অন ব্যাটারির ক্ষেত্রে প্রযোজ্য নয়।
- উত্পাদন ব্যয়বহুল - নিকেল-ক্যাডমিয়ামের তুলনায় ব্যয় প্রায় 40 শতাংশ বেশি।
- সম্পূর্ণরূপে পরিপক্ক নয় - ধাতু এবং রাসায়নিক ক্রমাগত ভিত্তিতে পরিবর্তিত হচ্ছে।