ریچارج ایبل نکل کیڈیمیم اور نکل ہائیڈروجن بیٹریاں اور ایپلیکیشن کا تعارف

ریچارج ایبل نکل کیڈیمیم اور نکل ہائیڈروجن بیٹریاں اور ایپلیکیشن کا تعارف

1 ریچارج ایبل نکل کیڈمیم (Cd-Ni) اور Ni-MH ریچارج ایبل بیٹری کا مختصر تعارف

1.1 ریچارج ایبل بیٹری اور بنیادی سیل

(1) ریچارج ایبل بیٹری سے مراد ایسی بیٹری ہے جسے بار بار چارج اور ڈسچارج کیا جاسکتا ہے، جسے سیکنڈری بیٹری یا جمع کرنے والا بھی کہا جاتا ہے۔

عام طور پر استعمال ہونے والی ریچارج ایبل بیٹریاں ہیں: نکل کیڈمیم بیٹریاں، نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریاں، لیڈ ایسڈ بیٹریاں، لیتھیم آئن بیٹریاں، زنک نکل بیٹریاں، آئرن نکل بیٹریاں اور بیٹریوں کی دوسری سیریز۔

(2) پرائمری بیٹریاں خشک بیٹریاں ہیں، جنہیں پرائمری بیٹریاں بھی کہا جاتا ہے۔ عام طور پر استعمال ہونے والی بیٹریاں ہیں: زنک-مینگنیج بیٹریاں، زنک-سلور بیٹریاں، الکلائن زنک-مینگنیج بیٹریاں، بنیادی زنک-نکل بیٹریاں اور بیٹریوں کی دوسری سیریز۔

1.2 ریچارج ایبل نکل کیڈمیم اور نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریاں: (میٹل ہائیڈرائیڈ نکل بیٹری Ni-MH بیٹری)

بیٹری کی ساخت: بیٹری الیکٹروڈ (الیکٹروڈ)، الیکٹرولائٹ (الیکٹرولائٹ)، ڈایافرام (سیپریٹر)، اور بیرونی شیل (بیرونی شیل) پر مشتمل ہے۔

یعنی: کیتھوڈ (کیتھوڈ) نکل ہائیڈرو آکسائیڈ اور کوبالٹ کا استعمال کرتا ہے، اینوڈ (Anode) ہائیڈروجن سٹوریج مرکب پاؤڈر استعمال کرتا ہے، الیکٹرولائٹ پوٹاشیم ہائیڈرو آکسائیڈ استعمال کرتا ہے، ڈایافرام نایلان کا کپڑا استعمال کرتا ہے، اور بیرونی خول نکل چڑھایا سٹیل شیل سے بنا ہوتا ہے۔ کیڈیمیم نکل بیٹری کا منفی الیکٹروڈ کیڈیمیم آکسائڈ، الیکٹرولائٹک سپنج کیڈیمیم ہے، اور باقی نکل ہائیڈروجن بیٹری کی طرح ہے۔

1.3 ریچارج ایبل نکل کیڈمیم اور نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریوں کی درجہ بندی

(1) ریچارج ایبل نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریاں ان کی پلیٹوں کے مطابق درجہ بندی کی جاتی ہیں: سنٹرڈ نکل-کیڈمیم بیٹریاں، نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریاں، فومڈ نکل-کیڈیمیم بیٹریاں، اور نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریاں۔

سنٹرڈ نکل-کیڈیمیم اور نکل میٹل ہائیڈرائڈ بیٹریاں: پلیٹیں سنٹرنگ کے ذریعہ تیار کی جاتی ہیں، اور پیداوار کا عمل پیچیدہ ہے، اعلی شرح، انتہائی اعلی شرح خارج ہونے والی کارکردگی، اچھی اعلی اور کم درجہ حرارت کی کارکردگی، لیکن زیادہ قیمت۔ بڑے پیمانے پر ایرو اسپیس، فوجی، وغیرہ میں استعمال کیا جاتا ہے.

فومڈ نکل-کیڈمیم اور نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریاں: وہ فومڈ نکل کو میٹرکس کے طور پر اعلی پوروسیٹی کے ساتھ استعمال کرکے اور فعال مواد سے بھری ہوئی ہیں۔ پیداواری عمل آسان ہے، بیٹری کی گنجائش زیادہ ہے، اور قیمت کم ہے۔ یہ بڑے پیمانے پر برقی آلات، فائر ایمرجنسی لائٹنگ، گھریلو ایپلائینسز اور بہت سے دوسرے شہری شعبوں میں استعمال ہوتا ہے۔

(2) بیٹری کی شکل کی درجہ بندی: بیلناکار، مربع، بٹن کی قسم، وغیرہ؛

(3) بیٹری کے خارج ہونے والے مادہ کی شرح کے مطابق درجہ بندی: درمیانی شرح کی قسم، اعلی شرح کی قسم، سپر ہائی ریٹ کی قسم، وغیرہ۔

1.4 کیڈیمیم نکل اور نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریوں کی اہم تکنیکی کارکردگی

1.4.1 Ni-Cd اور Ni-MH بیٹریوں کی صلاحیت (صلاحیت)

درجہ بندی کی گنجائش سے مراد وہ کم از کم صلاحیت ہے جسے بیٹری کو کچھ شرائط کے تحت چھوڑنا چاہیے جیسا کہ مینوفیکچرر' کے ٹریڈ مارک نے بیان کیا ہے۔

تعریف کے مطابق: گنجائش=وقت×موجودہ………………………………①

یعنی: چارج کرنے کی صلاحیت=چارج کرنے کا وقت×چارج کرنٹ …………②

ڈسچارج کی گنجائش=ڈسچارج ٹائم × ڈسچارج کرنٹ……③

مندرجہ بالا فارمولوں ①، ②، اور ③ میں، صلاحیت کو C سے ظاہر کیا گیا ہے، اور یونٹ ایمپیئر آور (Ah) یا ملی ایمپیئر گھنٹے (mAh) ہے؛ چارجنگ اور ڈسچارج کا وقت h سے ظاہر ہوتا ہے، اور یونٹ گھنٹہ ہے۔ چارجنگ اور ڈسچارج کرنٹ کی نمائندگی ایمپیئر (A) یا ملی سیکنڈ ایمپیئر (mA) کے ذریعے کی جاتی ہے۔

نکل-کیڈمیم اور نکل میٹل ہائیڈرائڈ بیٹریوں کی درجہ بندی کی صلاحیت سے مراد 5 گھنٹے کی شرح سے خارج ہونے والی صلاحیت ہے، جس کا اظہار C5 میں کیا گیا ہے۔

مثال کے طور پر: نکل-کیڈمیم اور نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریوں کی درجہ بندی کی صلاحیت کا اندازہ: 14 سے 16 گھنٹے تک 0.1 C5A کے مستقل کرنٹ پر چارج کریں (چارج کرنے کی صلاحیت کو عام طور پر درجہ بندی کی گنجائش کا 120% شمار کیا جاتا ہے)، اسے ایک طرف رکھ دیں۔ 15 سے 30 منٹ تک، اور پھر حتمی وولٹیج 1.0V/کیپیسٹی تک 0.2C5A ڈسچارج کا مستقل کرنٹ استعمال کریں۔

مثال: AA1500mAh Ni-MH بیٹری، 0.5C5A سے چارج کی گئی،

چارج کر رہا ہے کرنٹ=0.5×1500=750mA

چارج کرنے کی گنجائش=1500mAh×120% (یعنی 1.2 گنا)=1800mAh

چارج کرنے کی صلاحیت (mAh) 1800mAh

چارج کرنے کا وقت (h) ===2.4 گھنٹے یا 144 منٹ

خارج ہونے کی صلاحیت (mAh) 750mA

ضرب کی شرح: چارجنگ اور ڈسچارج کرنٹ کے سائز سے مراد ہے، جس کا اظہار شرح شدہ صلاحیت کے ضرب میں کیا گیا ہے۔

مثال کے طور پر: 0.1C5A، 0.2C5A، 0.5C5A، 1C5A...

موجودہ نئے IEC اور GB/T 15100 معیارات کو تبدیل کر کے ItA کر دیا گیا ہے، جس کا مطلب ہے کہ ItA C5A کے برابر ہے۔

ایک AA1500mAh Ni-MH بیٹری 0.5C5A کے مستقل کرنٹ پر چارج ہوتی ہے، اور چارج کرنٹ 750mAh ہے۔ 0.5C5A کو عام طور پر 0.5 میگنیفیکیشن کہا جاتا ہے۔

1.4.2 Ni-Cd اور Ni-MH بیٹریوں کا وولٹیج

نکل-کیڈیمیم اور نکل میٹل ہائیڈرائڈ بیٹریوں کا عام وولٹیج 1.2V ہر ایک ہے۔

اسمبل شدہ بیٹری وولٹیج=1.2V × جمع بیٹریوں کی تعداد

کیڈیمیم نکل اور نکل میٹل ہائیڈرائڈ بیٹریوں کا امتزاج عام طور پر سیریز میں ملایا جاتا ہے، اور متوازی امتزاج کی سفارش نہیں کی جاتی ہے، کیونکہ واحد بیٹریوں میں کچھ فرق ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، صلاحیت اور صلاحیت میں فرق بیٹری کے درجہ حرارت میں فرق کا باعث بنتا ہے، اور بیٹری کے درجہ حرارت میں فرق وولٹیج میں فرق کی طرف جاتا ہے۔ , وولٹیج کا فرق زیادہ ڈسچارج وولٹیج والی بیٹری کا کرنٹ کم ڈسچارج وولٹیج والی بیٹری کی طرف پیچھے کی طرف بہنے کا سبب بنتا ہے، جس کے نتیجے میں متوازی بیٹریاں ہوتی ہیں، جس کے نتیجے میں بیٹری پیک کا غیر محفوظ استعمال ہوتا ہے۔

بیٹری وولٹیج میں چارجنگ وولٹیج، اوپن سرکٹ وولٹیج، کلوز سرکٹ وولٹیج، ڈسچارج وولٹیج، ورکنگ وولٹیج، پلیٹ فارم وولٹیج، معیاری وولٹیج، اور ٹرمینیشن وولٹیج شامل ہیں۔

برائے نام وولٹیج: نکل ہائیڈروجن بیٹری 1.2V/pc، کیڈمیم نکل بیٹری 1.2V/pc، زنک-مینگنیج بیٹری 1.5V/pc

لیڈ ایسڈ بیٹری 2.0 V/pc لی آئن بیٹری 3.6 V/pc

چارج وولٹیج: بیٹری چارج کرنے کے عمل کے دوران بیٹری چارجنگ وولٹیج کی زیادہ سے زیادہ قیمت۔ بیٹری کا وولٹیج چارج کرنٹ کے ساتھ بدلتا ہے۔ چارجنگ کرنٹ جتنا زیادہ ہوگا، چارجنگ وولٹیج اتنا ہی زیادہ ہوگا، اور اس کے برعکس۔

کٹ آف وولٹیج: وہ وولٹیج جس پر بیٹری ڈسچارج کٹ آف ٹائم پر ڈسچارج ہوتی ہے، جو ڈسچارج کرنٹ کے ساتھ مختلف ہوتی ہے۔

جیسے:

خارج ہونے کی شرح

ڈسچارج وولٹیج کا اختتام

0.2 C5A خارج ہونے والا مادہ

1.0 V/صرف

1 C5A خارج ہونے والا مادہ

0.9 V/صرف

5 C5A خارج ہونے والا مادہ

0.8 V/صرف

10 C5A خارج ہونے والا مادہ

0.7 V/pc

1.4.3 سیلف ڈسچارج (خود خارج ہونے والا)

کیڈمیم نکل اور نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریاں ریچارج ایبل بیٹریوں میں بیرونی کرنٹ ڈسچارج کے بغیر اپنی صلاحیت جاری کرتی ہیں۔

سیلف ڈسچارج اسسمنٹ ٹیسٹ: بیٹری کو 14 سے 16 گھنٹے تک 0.1C5A کے مستقل کرنٹ پر چارج کیا جاتا ہے، اور 28 دن اور راتوں تک کھلا رہنے کے بعد، 0.2C5A کے مستقل کرنٹ سے 1.0V ٹرمینیشن وولٹیج پر چارج کیا جاتا ہے، اور کوالیفائی کرنے کے لیے ڈسچارج کا وقت ≥3 گھنٹے ہونا ضروری ہے۔

1.4.4 سائیکل لائف

GB/T 15100-94 قومی معیار میں دیئے گئے سائیکل لائف ٹیسٹ کے طریقہ کے مطابق، Ni-MH بیٹری کی سائیکل لائف ≥500 گنا ہونی چاہیے۔ سائیکل کا مطلب ہے (چارج اور ڈسچارج) ایک بار، یعنی ایک بار چارج اور ایک بار ڈسچارج۔ زندگی ختم ہو جاتی ہے جب خارج ہونے کی صلاحیت درجہ بندی کی گنجائش کے 60% سے کم ہوتی ہے۔

IEC معیارات اور قومی معیارات کے مطابق بیٹریوں کی سائیکل لائف کا جائزہ لینے میں کافی وقت لگتا ہے۔ اس وجہ سے، وہ مینوفیکچررز جو نکل-کیڈیمیم اور نکل-ہائیڈروجن بیٹریاں تیار کرتے ہیں اور جو نکل-کیڈمیم اور نکل-ہائیڈروجن بیٹریاں استعمال کرتے ہیں وہ فی الحال تیز سائیکل زندگی کی جانچ کے طریقے استعمال کرتے ہیں۔ 2000 میں چائنا بیٹری انڈسٹری ایسوسی ایشن کی طرف سے جاری کیڈمیم نکل اور نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریوں کے ٹیسٹ کے طریقہ کار کے مطابق: 72 منٹ کے لیے 1C5A مستقل کرنٹ چارج، 15 سے 30 منٹ ہولڈ پر، 1C5A مستقل کرنٹ ڈسچارج 1.0V/ٹکڑا، یہ ایک سائیکل ہے، اور سائیکل کی زندگی 300 بار کی ضرورت ہے؛ یہ ضروری ہے کہ جب خارج ہونے کی گنجائش درجہ بندی کی گنجائش کے 60٪ سے کم ہو تو زندگی ختم ہوجائے گی۔

1.4.5 بیٹری کی اندرونی مزاحمت (mΩ) (اندرونی مزاحمت)

کیڈیمیم نکل اور نکل میٹل ہائیڈرائڈ بیٹریوں کی اندرونی مزاحمت بنیادی طور پر بیٹری کی الیکٹرو کیمیکل پولرائزیشن، ارتکاز پولرائزیشن اور اوہمک پولرائزیشن کی وجہ سے ہوتی ہے۔ یہ اشارے بنیادی طور پر الیکٹرولائٹ کی مقدار، اور الیکٹرولائٹ، ڈایافرام، اور مثبت اور منفی پلیٹوں پر منحصر ہے۔ , لوازمات اور دیگر متعلقہ، ایک ہی ماڈل، بیٹری کی ایک ہی صلاحیت، اندرونی مزاحمت کی قدر بڑی ہے، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ بیٹری کی برقی کارکردگی خراب ہے۔ اس کے برعکس، اندرونی مزاحمتی قدر چھوٹی ہے، جو اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ بیٹری' کی برقی کارکردگی اچھی ہے۔

اندرونی مزاحمتی ٹیسٹ: بیٹری 14 سے 16 گھنٹے کے لیے 0.1C5A کے مستقل کرنٹ پر چارج ہوتی ہے، اور پھر جانچ کے لیے 60 منٹ کے لیے چھوڑ دی جاتی ہے۔

AA1200mAh—AA1800mAh بیٹری ≤30mΩ

AAA500mAh—AAA800mAh بیٹری ≤40mΩ

بیٹری کی کارکردگی میں یہ بھی شامل ہیں: اعلی درجہ حرارت کی کارکردگی، کم درجہ حرارت کی کارکردگی، زیادہ چارج کی کارکردگی، مستقل وولٹیج چارج کرنے کی صلاحیت، چارج وصول کرنے کی صلاحیت، جھٹکا اور کمپن کی کارکردگی، وغیرہ۔ مندرجہ بالا کارکردگی کے ٹیسٹوں کے علاوہ، بیٹری کی برقی کارکردگی کے ٹیسٹ کیے جاتے ہیں۔ 20 ± 5 ° C کے ماحول اور 65 ± 20٪ کی رشتہ دار نمی کے حالات کے تحت۔

نوٹ: جب تک کہ دوسری صورت میں وضاحت نہ کی گئی ہو، تمام بیٹری الیکٹریکل کارکردگی کے ٹیسٹ فیکٹری کی طرف سے کسٹمر کو ادا کیے جانے والے ایک ماہ کے اندر ٹیسٹ کے تابع ہیں۔

نکل-کیڈیمیم اور نکل ہائیڈروجن بیٹریوں کے لیے 2 قومی معیارات

2.1 GB/T15100—94

معیار میں بیلناکار نکل ہائیڈروجن بیٹریوں کے ٹیسٹ کے معیارات شامل ہیں۔ اسے ہائی ریٹ، میڈیم ریٹ، کم ریٹ، اور انتہائی ہائی ریٹ ڈسچارج پرفارمنس میں تقسیم کیا گیا ہے۔

2.2 GB/T11013–1996

اس معیار میں بیلناکار نکل-کیڈیمیم بیٹریوں کے لیے تکنیکی معیارات اور جانچ کے طریقے شامل ہیں۔

2.3 GB/T15100—2004

معیار میں بیلناکار نکل ہائیڈروجن بیٹریوں کے ٹیسٹ کے معیارات شامل ہیں۔ اسے ہائی ریٹ، میڈیم ریٹ، کم ریٹ، اور انتہائی ہائی ریٹ ڈسچارج پرفارمنس میں تقسیم کیا گیا ہے۔ روایتی چارجنگ اور ڈسچارج کی شرح کے اظہار کے طریقہ کو درجہ بندی کی گنجائش کے کثیر سے کرنٹ کے متعدد میں تبدیل کریں۔

2.4 GB/T15100—2005

اس معیار میں بیلناکار نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریوں، چھوٹی مربع بیٹریوں، اور بٹن بیٹریوں کے لیے جانچ کے معیارات شامل ہیں، اور ایک 1.0C5A مستقل کرنٹ فاسٹ چارج ٹیسٹ شامل کرتا ہے۔

نکل-کیڈیمیم اور نکل ہائیڈروجن بیٹریوں کے لیے 2.5 IEC معیار

IEC61951-2: 2003 اس معیار میں بیلناکار نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریوں کے لیے بھروسے اور حفاظتی جانچ کے مختلف معیارات اور بیٹریوں کے لیے مختلف تکنیکی معیارات شامل ہیں۔

IEC61951-1: 2003 اس معیار میں بیلناکار، چھوٹے مربع، بٹن کی قسم کی نکل-کیڈیمیم بیٹریوں کے لیے مختلف قابل اعتمادی اور حفاظتی جانچ کے معیارات اور مختلف بیٹریوں کے لیے تکنیکی معیارات شامل ہیں۔

3 کیڈیمیم نکل اور نکل ہائیڈروجن بیٹریوں کے اطلاق کے شعبے اور متعلقہ معاون صنعتوں کی ضروریات

3.1 نکل کیڈمیم اور نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریاں بڑے پیمانے پر پاور ٹولز، فائر ایمرجنسی لائٹنگ (بشمول لان کی روشنی، سولر لائٹس)، برقی کھلونے (ہوائی جہاز کے ماڈل)، استرا، بے تار فون، الیکٹرک سائیکل، ڈیجیٹل کیمرے، واکی- میں بڑے پیمانے پر استعمال کی جا سکتی ہیں۔ ٹاکیز، آلات اور میٹرز، مواصلات، گھریلو آلات، دھول جمع کرنے والے، MP3، ریڈیو، وغیرہ۔

3.2 الیکٹرک ٹولز (SC قسم)

کیڈیمیم نکل اور نکل ہائیڈروجن ایس سی قسم کی بیٹریوں کے لیے پاور ٹول انڈسٹری کی اہم ضروریات:

1C5A مستقل کرنٹ سے 72 منٹ تک چارج کریں، اسے 15-30 منٹ کے لیے ایک طرف رکھ دیں۔

10C5A-15C5A مستقل کرنٹ ڈسچارج تا اختتام وولٹیج 0.7V/pc

خارج ہونے کا وقت ≥ 4 منٹ یا 3.5 منٹ

10 بار مسلسل سائیکل کریں، مطلوبہ خارج ہونے والے وقت سے کم نہیں۔

خارج ہونے والے وقت کے 2 منٹ کے اندر، بیٹری وولٹیج 1.0V/pc سے کم نہیں ہوتی ہے۔

پاور ٹولز کے لیے بیٹریاں اور سنگل بیٹریوں کو کرافٹ پیپر آستینوں میں پیک کرنے کی ضرورت ہے۔

3.3 ایمرجنسی لائٹنگ فکسچر انڈسٹری (SC, C, D, AA, AAA, 2/3AA, 2/3AAA وغیرہ) ایمرجنسی لائٹنگ فکسچر انڈسٹری کی ضروریات اور قومی معیارات کے مطابق ہیں۔ جب صنعت عام طور پر بیٹری پیک استعمال کرتی ہے، تو مستقل وولٹیج اور کرنٹ محدود کرنے کا استعمال کیا جاتا ہے۔ کیڈمیم نکل اور نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹری پیک کو چارج کریں، چارجنگ وولٹیج کو 1.43-1.45V/pc پر سیٹ کریں، اور چارجنگ کا وقت 24 گھنٹے ہے۔