"لیتھیئم بیٹری" بیٹری کی ایک قسم ہے جو لیتھیئم دھات یا لیتھیئم الائی کو منفی الیکٹروڈ مواد کے طور پر استعمال کرتی ہے اور غیر آبی الیکٹرولائٹ محلول استعمال کرتی ہے۔ 1912 میں لیتھیئم دھاتی بیٹری کی تجویز پیش کی گئی اور گلبرٹ این لیوس نے اس کا مطالعہ کیا۔ 1970 کی دہائی میں ایم ایس وائٹنگہم نے لیتھیئم آئن بیٹریوں کی تجویز پیش کی اور ان کا مطالعہ شروع کیا۔ لیتھیئم دھات کی انتہائی فعال کیمیائی خصوصیات کی وجہ سے لیتھیئم دھات کی پروسیسنگ، ذخیرہ اور استعمال میں ماحولیاتی ضروریات بہت زیادہ ہوتی ہیں۔ اس لیے لیتھیئم بیٹریاں طویل عرصے سے استعمال نہیں کی جا رہی ہیں۔ سائنس اور ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ ہی لیتھیئم بیٹریاں اب مرکزی دھارے میں شامل ہو چکی ہیں۔
لیتھیئم بیٹریوں کو تقریبا دو زمروں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے: لیتھیئم دھاتی بیٹریاں اور لیتھیئم آئن بیٹریاں۔ لیتھیئم آئن بیٹریوں میں دھاتی لیتھیئم نہیں ہوتا اور یہ ری چارج ایبل ہوتی ہیں۔ ری چارج ایبل بیٹریوں، لیتھیئم دھاتی بیٹریوں کی پانچویں نسل 1996 میں پیدا ہوئی تھی اور اس کی حفاظت، مخصوص صلاحیت، خود ڈسچارج کی شرح اور کارکردگی کی قیمت کا تناسب لیتھیئم آئن بیٹریوں سے بہتر ہے۔ اپنی ہائی ٹیک ضروریات کی وجہ سے چند ممالک میں صرف چند کمپنیاں ایسی لیتھیئم دھاتی بیٹریاں تیار کر رہی ہیں۔
بیٹری لائف
لی آئن بیٹری صرف 500 بار چارج اور ڈسچارج کی جا سکتی ہے؟
مجھے یقین ہے کہ زیادہ تر صارفین نے سنا ہے کہ لیتھیئم بیٹری کی زندگی "500 گنا"، چارج اور ڈسچارج کے 500 گنا ہے، اس تعداد سے آگے، بیٹری "زندگی کا خاتمہ" ہو جائے گا، بیٹری کی زندگی کو بڑھانے کے قابل ہونے کے لئے بہت سے دوست، ہر بار بیٹری صرف اس وقت چارج کی جاتی ہے جب وہ مکمل طور پر ختم ہو جاتی ہے۔ کیا یہ واقعی بیٹری کی زندگی کو بڑھاتا ہے؟ اس کا جواب منفی ہے۔ لیتھیئم بیٹری کی عمر "500 گنا" ہوتی ہے، جس میں چارجنگ کے اوقات کی تعداد کا حوالہ نہیں دیا جاتا، بلکہ چارجنگ اور ڈسچارج کرنے کا چکر لگایا جاتا ہے۔
چارجنگ سائیکل کا مطلب ہے بیٹری کی تمام طاقت کو مکمل سے خالی اور پھر خالی سے مکمل استعمال کرنے کا عمل۔ یہ ایک بار چارج کرنے کے برابر نہیں ہے۔ مثال کے طور پر ایک لیتھیئم بیٹری نے پہلے دن اپنی طاقت کا صرف آدھا حصہ استعمال کیا اور پھر اسے مکمل طور پر چارج کیا گیا۔ اگر اگلے دن بھی صورتحال برقرار رہتی ہے، یعنی چارج کا آدھا حصہ استعمال کریں اور اسے مجموعی طور پر دو بار چارج کریں۔ اس کو صرف ایک چارجنگ سائیکل کے طور پر شمار کیا جا سکتا ہے، دو نہیں۔ لہذا، ایک چکر مکمل کرنے میں عام طور پر کئی بار لگ سکتا ہے۔ ہر بار جب بھی چارجنگ سائیکل مکمل ہوتی ہے تو بیٹری کی صلاحیت میں کچھ کمی آئے گی۔ تاہم بجلی کی کھپت میں یہ کمی بہت کم ہے۔ ایک اعلی معیار کی بیٹری اب بھی بہت سے سائیکلوں کے لئے چارج ہونے کے بعد اپنی اصل صلاحیت کا 80 فیصد برقرار رکھے گی۔ لیتھیئم سے چلنے والی بہت سی مصنوعات دو یا تین سال بعد بھی معمول کے مطابق استعمال کی جائیں گی۔ یقینا، لیتھیئم بیٹری کو اب بھی اس کی زندگی کے اختتام کے بعد تبدیل کرنے کی ضرورت ہے۔
نام نہاد 500 بار کا مطلب ہے کہ مینوفیکچرر نے ڈسچارج کی مستقل گہرائی میں تقریبا 625 چارجنگ سائیکلیں حاصل کی ہیں (جیسے 80 فیصد)،، 500 چارجنگ سائیکلوں تک پہنچ گئی ہیں۔
(80٪*625=500) (لیتھیئم بیٹری کی صلاحیت میں کمی جیسے عوامل کو نظر انداز کریں)
تاہم حقیقی زندگی میں مختلف اثرات کی وجہ سے، خاص طور پر چارجنگ کے دوران ڈسچارج کی گہرائی مستقل نہیں ہے، "500 چارجنگ سائیکل" صرف ایک حوالہ بیٹری کی زندگی کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے.
صحیح بیان: لیتھیئم بیٹری کی زندگی چارجنگ سائیکل کی تکمیل کی تعداد سے متعلق ہے، براہ راست چارجنگ سائیکل کی تعداد سے متعلق نہیں ہے.
مثال کے طور پر سادہ فہم، ایک لیتھیئم بیٹری نے پہلے دن اپنی طاقت کا صرف آدھا حصہ استعمال کیا، اور پھر اسے مکمل طور پر چارج کیا۔ اگر اگلے دن بھی صورتحال برقرار رہتی ہے، یعنی چارج کا آدھا حصہ استعمال کریں اور اسے مجموعی طور پر دو بار چارج کریں۔ اس کو صرف ایک چارجنگ سائیکل کے طور پر شمار کیا جا سکتا ہے، دو نہیں۔ لہذا، ایک چکر مکمل کرنے میں عام طور پر کئی بار لگ سکتا ہے۔ ہر بار جب کوئی چارجنگ سائیکل مکمل ہو جائے گی تو بجلی میں کچھ کمی آئے گی۔ تاہم یہ کمی بہت کم ہے۔ اعلی معیار کی بیٹریاں متعدد سائیکلوں کے لئے چارج ہونے کے بعد بھی اصل طاقت کا 80 فیصد برقرار رکھیں گی۔ لیتھیئم سے چلنے والی بہت سی مصنوعات دو یا تین سال بعد بھی معمول کے مطابق استعمال کی جاتی ہیں۔ یہی وجہ ہے۔ یقینا لیتھیئم بیٹری کی زندگی کو بالآخر تبدیل کرنے کی ضرورت ہوگی۔
لیتھیئم بیٹری کی زندگی عام طور پر 300 سے 500 چارجنگ سائیکل ہوتی ہے۔ یہ فرض کرتے ہوئے کہ مکمل ڈسچارج کے ذریعہ فراہم کی جانے والی طاقت کیو ہے، اگر ہر چارجنگ سائیکل کے بعد بجلی میں کمی پر غور نہیں کیا جاتا ہے، تو لیتھیئم بیٹری اپنی زندگی میں 300 کیو-500کیو بجلی فراہم یا سپلیمنٹ کر سکتی ہے۔ اس سے ہم جانتے ہیں کہ اگر آپ ہر بار 1/2 چارج کرتے ہیں، تو آپ 600-1000 بار چارج کر سکتے ہیں؛ اگر آپ ہر بار 1/3 چارج کرتے ہیں، تو آپ 900-1500 بار چارج کر سکتے ہیں۔ تشبیہ کے لحاظ سے اگر اسے بے ترتیب طور پر چارج کیا جائے تو اوقات کی تعداد متغیر ہوتی ہے۔ مختصر یہ کہ اس پر کوئی بھی الزام عائد کیا جائے، مجموعی طور پر 300 کیو سے 500 کیو تک طاقت کا اضافہ کرنا مستقل ہے۔ لہذا، ہم اسے اس طرح بھی سمجھ سکتے ہیں: لیتھیئم بیٹری کی زندگی بیٹری کی کل چارج صلاحیت سے متعلق ہے، اور چارجز کی تعداد سے کوئی تعلق نہیں ہے۔ گہرے ڈسچارج اور گہرے چارج اور اتھلے ڈسچارج اور اتھلے چارج میں لیتھیئم بیٹری کی زندگی پر اثرات میں بہت کم فرق ہوتا ہے۔
درحقیقت، اتھلی چارجنگ اور اتھلی چارجنگ لیتھیئم بیٹریوں کے لئے زیادہ فائدہ مند ہیں۔ صرف جب مصنوعات کے پاور ماڈیول لیتھیئم بیٹریوں کے لئے کیلیبریٹ کیا جاتا ہے, یہ گہرے ڈسچارج اور گہرے چارج کے لئے ضروری ہے. لہذا، لیتھیئم بیٹریوں سے چلنے والی مصنوعات کو اس عمل سے مجبور کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ ہر چیز آسان ہے اور عمر کو متاثر کرنے کی فکر کیے بغیر کسی بھی وقت چارج کی جاسکتی ہے۔
اگر لیتھیئم بیٹری مخصوص آپریٹنگ درجہ حرارت سے زیادہ ماحول میں استعمال کی جائے، یعنی 35° سینٹی میٹر یا اس سے زیادہ، تو بیٹری کی طاقت میں کمی ہوتی رہے گی، یعنی بیٹری کی بجلی کی فراہمی کا وقت معمول کے مطابق زیادہ وقت نہیں ہوگا۔ اگر آپ کو ایسے درجہ حرارت پر ڈیوائس کو چارج کرنا پڑے تو بیٹری کو پہنچنے والا نقصان اور بھی زیادہ ہوگا۔ یہاں تک کہ اگر بیٹری کو گرم ماحول میں ذخیرہ کیا جاتا ہے، تو یہ لازمی طور پر بیٹری کے معیار کو اسی طرح نقصان پہنچائے گا۔ لہذا، آپریٹنگ درجہ حرارت کو زیادہ سے زیادہ موزوں رکھنا لیتھیئم بیٹری کی زندگی کو بڑھانے کا ایک اچھا طریقہ ہے۔
اگر آپ لیتھیئم بیٹری کو کم درجہ حرارت کے ماحول میں استعمال کرتے ہیں، یعنی 4° سینٹی گریڈ سے کم، تو آپ کو یہ بھی پتہ چلے گا کہ بیٹری کی زندگی کم ہو گئی ہے۔ کچھ موبائل فونز کی اصل لیتھیئم بیٹری کو کم درجہ حرارت کے ماحول میں بھی چارج نہیں کیا جاسکتا۔ لیکن بہت زیادہ فکر نہ کریں. یہ صرف ایک عارضی صورتحال ہے، جو زیادہ درجہ حرارت کے ماحول میں استعمال سے مختلف ہے۔ درجہ حرارت بڑھنے کے بعد بیٹری میں موجود مالیکیول گرم ہو جائیں گے اور وہ فوری طور پر پچھلی طاقت پر واپس آجائیں گے۔
اگر آپ لیتھیئم آئن بیٹریوں کی تاثیر کو زیادہ سے زیادہ کرنا چاہتے ہیں تو آپ کو انہیں کثرت سے استعمال کرنے کی ضرورت ہے، تاکہ لیتھیئم بیٹری میں الیکٹرون ہمیشہ بہتی ہوئی حالت میں رہیں۔ اگر آپ اکثر لیتھیئم بیٹری استعمال نہیں کرتے ہیں، تو براہ کرم ہر ماہ لیتھیئم بیٹری کے لئے چارجنگ سائیکل مکمل کرنا یاد رکھیں اور ایک بیٹری کیلیبریشن کریں، یعنی ایک بار گہرا ڈسچارج اور گہرا چارج کریں۔
رسمی نام "چارج ڈسچارج سائیکل" ہے، جو "ری چارجز کی تعداد" کے برابر نہیں ہے۔ سائیکل سے مراد بیٹری مکمل طور پر چارج سے ختم ہو جاتی ہے۔ یہ ایک چکر ہے. اگر آپ کی بیٹری مکمل طور پر چارج ہے، یہ دسواں حصہ لیتا ہے یہ دسواں چکر ہے، لہذا یہ بنیادی طور پر ایک چکر ہے جب اسے 10 بار چارج کیا جاتا ہے۔ اسی طرح پوری طاقت سے آدھا استعمال کیا جاتا ہے اور پھر بھرا جاتا ہے، پھر آدھا استعمال کیا جاتا ہے اور پھر دوبارہ بھرا جاتا ہے، یہ بھی ایک چکر ہے، اس وقت آپ دو بار چارج کر رہے ہیں۔ لہذا، سائیکل کا انحصار صرف اس بات پر ہے کہ "بیٹری سے کتنی بجلی خارج ہوتی ہے"، اور اس کا "ری چارجز کی تعداد" سے کوئی براہ راست تعلق نہیں ہے۔
مزید برآں چارج اور ڈسچارج سائیکلوں کی اس برائے نام تعداد کا مطلب یہ نہیں ہے کہ اسے استعمال کرنے کے بعد استعمال نہیں کیا جا سکتا، لیکن اتنے سائیکلوں کے بعد بیٹری کی بجلی ذخیرہ کرنے کی صلاحیت ایک خاص سطح تک گر جائے گی۔
مثال کے طور پر، لیتھیئم بیٹری کے لئے، برائے نام چارج ڈسچارج سائیکل "500 بار کے بعد برائے نام صلاحیت کا 60 فیصد سے کم نہیں ہے"
یعنی 500 سائیکلوں کے بعد یہ بیٹری صرف 60 فیصد وقت ذخیرہ کر سکتی ہے جب ایک نئی بیٹری ذخیرہ کی گئی تھی۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ کارکردگی ایک خاص سطح پر گر گئی ہے۔
لیتھیئم بیٹریوں میں ری چارجز کی تعداد کی کوئی مقررہ حد نہیں ہوتی۔ باقاعدہ مینوفیکچررز کی بیٹریوں کو عام طور پر کم از کم 500 بار چارج اور ڈسچارج کیا جاسکتا ہے اور اس کی گنجائش ابتدائی صلاحیت کے 80 فیصد سے اوپر رہتی ہے۔ اسے دن میں ایک بار چارج ہونے کے بعد ٢ سال تک استعمال کیا جاسکتا ہے۔ عام طور پر اگر موبائل فون کی بیٹری کو 1000 بار چارج کیا جائے تو بیٹری شدید طور پر ناقابل استعمال ہوگی۔
سائیکل استعمال کیا جاتا ہے. ہم بیٹریاں استعمال کر رہے ہیں. ہم جس چیز کی پرواہ کرتے ہیں وہ استعمال کا وقت ہے۔ ری چارج ایبل بیٹری کتنی دیر تک استعمال کی جا سکتی ہے اس کی کارکردگی کی پیمائش کے لیے سائیکلوں کی تعداد کی تعریف مقرر کی گئی ہے۔ اصل صارف کا استعمال ہمیشہ تبدیل ہوتا رہتا ہے، کیونکہ مختلف حالات کے ساتھ ٹیسٹ کا موازنہ نہیں کیا جاتا ہے، اور موازنہ کرنے کے لئے سائیکل زندگی کی تعریف کو معیاری بنانا ضروری ہے۔
لیتھیئم بیٹری سائیکل لائف ٹیسٹ کی شرائط اور ضروریات قومی معیار میں متعین: 20°سینٹی گریڈ±5°سینٹی گریڈ کے محیط درجہ حرارت کی حالت میں، 1سی پر چارج کریں، جب بیٹری ٹرمینل وولٹیج 4.2وی کی چارجنگ حد وولٹیج تک پہنچ جائے، تو مسلسل وولٹیج چارجنگ میں تبدیل کریں یہاں تک کہ چارجنگ کرنٹ 1/20 سینٹی گریڈ سے کم یا اس کے برابر نہ ہو جائے، چارجنگ بند کریں، اسے 0.5گھنٹہ~1گھنٹہ کے لئے چھوڑ دیں، پھر ڈسچارج کے بعد 1سی کرنٹ کے ساتھ 2.75وی کے آخری وولٹیج پر ڈسچارج کریں، اسے 0.5ھ~1گھنٹہ کے لئے چھوڑ دیں، اور پھر مسلسل دو بار ڈسچارج ہونے تک اگلے چارج ڈسچارج سائیکل کی طرف بڑھیں اگر یہ 36منٹ سے کم ہے تو اسے زندگی کا اختتام سمجھا جاتا ہے، اور سائیکلوں کی تعداد 300 سے زیادہ ہونی چاہیے۔
قومی معیار کی تشریح:
اے. اس تعریف میں یہ طے کیا گیا ہے کہ سائیکل لائف ٹیسٹ گہرے چارج اور گہرے ڈسچارج کے طریقہ کار میں کیا جاتا ہے
بی. اس موڈ کے مطابق لیتھیئم بیٹری کی سائیکل لائف کی تخصیص کی گئی ہے اور 300 ≥ سائیکلوں کے بعد بھی اس کی گنجائش 60 فیصد سے زیادہ ہے۔
تاہم مختلف سائیکل سسٹم کے ذریعہ حاصل کردہ ادوار کی تعداد بالکل مختلف ہے۔ مثال کے طور پر، اوپر کی دیگر شرائط میں کوئی تبدیلی نہیں کی گئی ہے، اور صرف 4.2 وی کی مستقل وولٹیج کو 4.1 وی کی مستقل وولٹیج میں تبدیل کیا جاتا ہے تاکہ اسی قسم کی بیٹری کی سائیکل زندگی کو جانچا جا سکے۔ اس طرح یہ بیٹری اب ڈیپ چارجنگ کا طریقہ نہیں رہی اور آخری ٹیسٹ میں سائیکل لائف میں تقریبا 60 فیصد اضافہ کیا جا سکتا ہے۔ پھر اگر ٹیسٹنگ کے لئے کٹ آف وولٹیج کو بڑھا کر 3.9 وی کر دیا جائے تو سائیکلوں کی تعداد میں کئی گنا اضافہ کیا جانا چاہئے۔
یہ اس بیان کے بارے میں ہے کہ چارجنگ اور ڈسچارج کرنے کا ایک چکر ایک جان سے ہاتھ دھو بیٹھیں گے۔ ہمیں لیتھیئم بیٹریوں کے چارجنگ سائیکل کی تعریف پر توجہ دینی چاہئے: چارجنگ سائیکل سے مراد لیتھیئم بیٹری کی تمام طاقت کا مکمل استعمال مکمل سے خالی اور پھر خالی سے مکمل چارج تک ہے۔ کا عمل. اور یہ ایک بار چارج کرنے کے برابر نہیں ہے۔ اس کے علاوہ جب آپ سائیکلوں کی تعداد کے بارے میں بات کرتے ہیں تو آپ چکر کے حالات کو نظر انداز نہیں کر سکتے۔ قواعد سے ہٹ کر ادوار کی تعداد کے بارے میں بات کرنا بے معنی ہے، کیونکہ سائیکلوں کی تعداد بیٹری کی زندگی کا پتہ لگانے کا ایک ذریعہ ہے، اختتام نہیں!
