پاور بیٹری کیا ہے؟

پاور بیٹری کیا ہے؟

بیٹری ٹیکنالوجی ایک شاندار اور طویل تاریخ کے ساتھ ایک عظیم ایجاد ہے۔ انگریزی" بیٹری" بیٹری کی پہلی بار 1749 میں نمودار ہوئی۔ اسے پہلی بار امریکی موجد بینجمن فرینکلن نے استعمال کیا جب اس نے برقی تجربات کرنے کے لیے کپیسیٹرز کی ایک سیریز کا استعمال کیا۔ . اس نے بیٹری پولرائزیشن کے مسئلے کو حل کرنے کے لیے الیکٹرولائٹ کے طور پر پتلا سلفیورک ایسڈ کا استعمال کیا اور پہلی غیر پولرائزڈ زنک-کاپر بیٹری تیار کی جو ایک متوازن کرنٹ کو برقرار رکھ سکتی ہے، جسے"؛ ڈینیل بیٹری بھی کہا جاتا ہے۔ [جی جی] quot;

1860 میں، فرانس's Plante نے ایک بیٹری ایجاد کی جو سیسہ کو الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کرتی ہے، جو کہ اسٹوریج بیٹری کا بھی پیشرو ہے۔ اسی وقت، فرانس کے لیک لینڈ نے کاربن زنک بیٹری ایجاد کی، بیٹری ٹیکنالوجی کو خشک بیٹریوں کے میدان میں لایا۔

بیٹری ٹیکنالوجی کا تجارتی استعمال خشک بیٹریوں سے شروع ہوا۔ اسے 1887 میں برطانوی ہیلرسن نے ایجاد کیا تھا اور 1896 میں ریاستہائے متحدہ میں بڑے پیمانے پر تیار کیا گیا تھا۔ اسی وقت، تھامس ایڈیسن نے 1890 میں ریچارج ایبل آئرن نکل بیٹری ایجاد کی تھی، جسے 1910 میں بھی عملی جامہ پہنایا گیا تھا۔ بڑے پیمانے پر پیداوار کو تجارتی بنایا گیا۔

تب سے، کمرشلائزیشن کی بدولت، بیٹری ٹیکنالوجی نے تیز رفتار ترقی کے دور کا آغاز کیا۔ تھامس ایڈیسن نے 1914 میں الکلائن بیٹریاں ایجاد کیں، Schlecht اور Akermann نے 1934 میں نکل کیڈیمیم بیٹریوں کے لیے sintered پلیٹیں ایجاد کیں، اور نیومن نے 1947 میں سیل بند نکل تیار کی۔ الکلین بیٹریاں.

1970 کی دہائی میں داخل ہونے کے بعد، بیٹری ٹیکنالوجی توانائی کے بحران سے متاثر ہوئی اور آہستہ آہستہ جسمانی طاقت کی سمت میں ترقی ہوئی۔ سولر سیل ٹیکنالوجی کی مسلسل ترقی کے علاوہ جو 1954 میں نمودار ہوئی، لیتھیم بیٹریاں اور نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریاں آہستہ آہستہ ایجاد اور تجارتی بن گئیں۔

پاور بیٹری کیا ہے؟ اس میں اور عام بیٹریوں میں فرق

نئی انرجی گاڑیوں کا پاور ماخذ عام طور پر پاور بیٹریوں پر مبنی ہوتا ہے۔ پاور بیٹری دراصل پاور سورس کی ایک قسم ہے جو نقل و حمل کے لیے پاور سورس فراہم کرتی ہے۔ اس اور عام بیٹریوں کے درمیان بنیادی فرق یہ ہیں:

1. فطرت میں مختلف

پاور بیٹری سے مراد وہ بیٹری ہے جو نقل و حمل کے لیے بجلی فراہم کرتی ہے، عام طور پر اس چھوٹی بیٹری کی نسبت جو پورٹیبل الیکٹرانک آلات کے لیے توانائی فراہم کرتی ہے۔ جبکہ عام بیٹری ایک قسم کی لتیم دھات یا لتیم مرکب ہے جو منفی الیکٹروڈ مواد کے طور پر ہے، غیر آبی الیکٹرولائٹ محلول کا استعمال کرتے ہوئے بنیادی بیٹری لتیم آئن بیٹری اور لتیم آئن پولیمر بیٹری سے مختلف ہے۔

دو، بیٹری کی گنجائش مختلف ہے۔

نئی بیٹریوں کی صورت میں، بیٹری کی صلاحیت کو جانچنے کے لیے ڈسچارج میٹر کا استعمال کریں۔ عام طور پر، پاور بیٹریوں کی صلاحیت تقریباً 1000-1500mAh ہوتی ہے۔ جبکہ عام بیٹریوں کی صلاحیت 2000mAh سے زیادہ ہے، اور کچھ 3400mAh تک پہنچ سکتی ہیں۔

تین، خارج ہونے والی طاقت مختلف ہے

ایک 4200mAh پاور بیٹری صرف چند منٹوں میں پاور ڈسچارج کر سکتی ہے، لیکن عام بیٹریاں ایسا بالکل بھی نہیں کر سکتیں، اس لیے عام بیٹریوں کی ڈسچارج کی صلاحیت پاور بیٹریوں سے مکمل طور پر بے مثال ہے۔ پاور بیٹری اور عام بیٹری کے درمیان سب سے بڑا فرق اس کی بڑی ڈسچارج پاور اور اعلی مخصوص توانائی ہے۔ چونکہ پاور بیٹری بنیادی طور پر گاڑیوں کی توانائی کی فراہمی کے لیے استعمال ہوتی ہے، اس لیے اس میں عام بیٹریوں سے زیادہ خارج ہونے والی طاقت ہوتی ہے۔

چار، مختلف ایپلی کیشنز

وہ بیٹریاں جو الیکٹرک گاڑیوں کے لیے ڈرائیونگ پاور فراہم کرتی ہیں پاور بیٹریاں کہلاتی ہیں، جن میں روایتی لیڈ ایسڈ بیٹریاں، نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریاں، اور ابھرتی ہوئی لیتھیم آئن پاور بیٹری شامل ہیں، جو پاور قسم کی پاور بیٹریوں (ہائبرڈ گاڑیوں) میں تقسیم ہوتی ہیں اور توانائی کی قسم کی پاور بیٹریاں (خالص الیکٹرک گاڑیاں)؛ صارفین کی الیکٹرانک مصنوعات جیسے کہ موبائل فون اور نوٹ بک کمپیوٹرز میں استعمال ہونے والی لیتھیم بیٹریوں کو عام طور پر لتیم بیٹریاں کہا جاتا ہے تاکہ انہیں الیکٹرک گاڑیوں میں استعمال ہونے والی پاور بیٹریوں سے ممتاز کیا جا سکے۔

پاور بیٹریوں کی موجودہ اہم اقسام

لیڈ ایسڈ بیٹری ٹیکنالوجی، نکل ہائیڈروجن بیٹری ٹیکنالوجی، فیول سیل ٹیکنالوجی، اور لیتھیم بیٹری ٹیکنالوجی ابھی بھی مارکیٹ میں مرکزی دھارے کی ٹیکنالوجیز ہیں۔

لیڈ ایسڈ بیٹریاں

لیڈ ایسڈ بیٹری سب سے طویل ایپلی کیشن کی تاریخ اور سب سے زیادہ بالغ ٹیکنالوجی ہے. یہ سب سے کم قیمت اور قیمت والی بیٹری ہے، اور اس نے بڑے پیمانے پر پیداوار حاصل کی ہے۔ ان میں، والو ریگولیٹڈ سیلڈ لیڈ ایسڈ بیٹری (VRLA) ایک بار گاڑیوں کی ایک اہم پاور بیٹری بن گئی تھی، جو کہ بہت سی یورپی اور امریکی آٹوموبائل کمپنیوں کی تیار کردہ EV اور HEV میں استعمال ہوتی تھی، جیسے کہ Saturn اور EVI میں GM نے تیار کیا تھا۔ بالترتیب 1980 اور 1990 کی دہائی۔ الیکٹرک کاریں وغیرہ۔

تاہم، لیڈ ایسڈ بیٹریاں کم مخصوص توانائی، مختصر بیٹری کی زندگی، اعلی خود خارج ہونے کی شرح، اور کم سائیکل زندگی؛ ان کا بنیادی خام مال لیڈ بھاری ہے، اور بھاری دھاتی ماحولیاتی آلودگی پیداوار اور ری سائیکلنگ کے دوران ہو سکتی ہے۔ لہذا، فی الحال، لیڈ ایسڈ بیٹریاں بنیادی طور پر اگنیشن ڈیوائسز کے لیے استعمال ہوتی ہیں جب کاریں شروع کی جاتی ہیں، اور چھوٹے آلات جیسے الیکٹرک سائیکل۔

NiMH بیٹریاں

Ni/MH بیٹریاں زیادہ چارج اور زیادہ خارج ہونے کے خلاف اچھی مزاحمت رکھتی ہیں۔ کوئی بھاری دھاتی آلودگی کا مسئلہ نہیں ہے، اور کام کرنے کے عمل کے دوران الیکٹرولائٹ میں کوئی اضافہ یا کمی نہیں ہوگی، جو سیل شدہ ڈیزائن اور دیکھ بھال سے پاک حاصل کر سکتا ہے۔ لیڈ ایسڈ بیٹریوں اور نکل-کیڈیمیم بیٹریوں کے مقابلے میں، نکل ہائیڈروجن بیٹریوں میں زیادہ مخصوص توانائی، مخصوص طاقت اور سائیکل کی زندگی ہوتی ہے۔

نقصان یہ ہے کہ بیٹری کی یادداشت کا اثر کمزور ہوتا ہے، اور چارج اور ڈسچارج سائیکل کی ترقی کے ساتھ، ہائیڈروجن ذخیرہ کرنے والا مرکب آہستہ آہستہ اپنی اتپریرک صلاحیت کھو دیتا ہے، اور بیٹری کا اندرونی دباؤ بتدریج بڑھتا جائے گا، جس سے بیٹری کا استعمال متاثر ہوتا ہے۔ بیٹری اس کے علاوہ نکل میٹل کی مہنگی قیمت بھی زیادہ لاگت کا باعث بنتی ہے۔

کلیدی مواد کے لحاظ سے، نکل میٹل ہائیڈرائڈ بیٹریاں بنیادی طور پر مثبت الیکٹروڈ، منفی الیکٹروڈ، جداکار اور الیکٹرولائٹ پر مشتمل ہیں۔ مثبت الیکٹروڈ نکل الیکٹروڈ ہے (Ni(OH)2)؛ منفی الیکٹروڈ عام طور پر دھاتی ہائیڈرائڈ (MH) کا استعمال کرتا ہے؛ الیکٹرولائٹ بنیادی طور پر مائع ہے، اور اہم جزو ہائیڈروجن ہے. پوٹاشیم آکسائیڈ (KOH)۔ اس وقت، نکل ہائیڈروجن بیٹری کی تحقیقی توجہ بنیادی طور پر مثبت اور منفی الیکٹروڈ مواد پر ہے، اور اس کی ٹیکنالوجی کی تحقیق اور ترقی نسبتاً پختہ ہے۔

گاڑیوں کے لیے Ni-MH بیٹریاں بڑے پیمانے پر تیار اور استعمال کی گئی ہیں، اور یہ ہائبرڈ گاڑیوں کی ترقی میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والی گاڑیوں کی بیٹریاں ہیں۔ سب سے عام نمائندہ ٹویوٹا پرائس ہے، جو اس وقت بڑے پیمانے پر تیار کی جانے والی سب سے بڑی ہائبرڈ گاڑی ہے۔ PEVE، ٹویوٹا اور پیناسونک کے درمیان ایک مشترکہ منصوبہ، اس وقت نکل ہائیڈروجن پاور بیٹریوں کا دنیا کا سب سے بڑا مینوفیکچرر ہے۔

اب جب کہ نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریاں مین اسٹریم پاور بیٹریوں کی صفوں سے دستبردار ہوچکی ہیں، ٹویوٹا کیوں نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹری کیمپ پر قائم ہے؟

یہ Ni-MH بیٹری کے سب سے بڑے فائدے کے بارے میں بات کرنا ہے: سپر پائیداری!

ایک بار مشہور امریکی آٹوموبائل میڈیا نے پہلی نسل کے Prius پر ایک تقابلی ٹیسٹ کیا جو دس سال سے استعمال ہو رہا تھا۔ ٹیسٹ کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریوں کے ساتھ پہلی نسل کے Prius ماڈل کے لیے 330,000 کلومیٹر تک گاڑی چلانے کے 10 سال بعد، اس کا موازنہ نئی کار کے ڈیٹا سے کرتے ہوئے، ایندھن کی کھپت کی کارکردگی اور بجلی کی کارکردگی دونوں ایک ہی سطح پر ہیں۔ ہائبرڈ سسٹم اور Ni-MH بیٹری پیک اب بھی معمول کے مطابق کام کر رہے ہیں۔

اس کے علاوہ، دس سال کے استعمال میں 330,000 کلومیٹر چلنے کے بعد بھی، اس پہلی نسل کے Prius کو اپنے نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹری پیک کے ساتھ کبھی کوئی مسئلہ نہیں ہوا۔ دس سال پہلے، لوگوں نے اس صورتحال پر سوال کیا کہ بیٹری کی صلاحیت میں کمی ایندھن کی کھپت اور بجلی کی کارکردگی کو بہت متاثر کرے گی۔ یہ بھی ظاہر نہیں ہوا۔ اس نقطہ نظر سے، جاپانی جو ہمیشہ سے سخت اور قدامت پسند رہے ہیں، نکل ہائیڈروجن بیٹریوں سے محبت کی اپنی منفرد وجوہات ہیں۔

ایندھن کا سیل

فیول سیل ایک پاور جنریشن ڈیوائس ہے جو براہ راست ایندھن میں کیمیائی توانائی اور آکسیڈینٹ کو برقی توانائی میں تبدیل کرتا ہے۔ ایندھن اور ہوا کو الگ الگ فیول سیل میں کھلایا جاتا ہے، اور بجلی پیدا ہوتی ہے۔ باہر سے، اس میں بیٹری کی طرح مثبت اور منفی الیکٹروڈ اور الیکٹرولائٹس وغیرہ ہوتے ہیں، لیکن درحقیقت یہ"سٹوریج" لیکن ایک" پاور پلانٹ"

عام کیمیائی بیٹریوں کے مقابلے میں، ایندھن کے خلیے ایندھن، عام طور پر ہائیڈروجن کی تکمیل کر سکتے ہیں۔ کچھ ایندھن کے خلیے میتھین اور پٹرول کو بطور ایندھن استعمال کر سکتے ہیں، لیکن وہ عام طور پر صنعتی استعمال جیسے پاور پلانٹس اور فورک لفٹ تک محدود ہوتے ہیں۔ ہائیڈروجن فیول سیل کا بنیادی اصول پانی کے الیکٹرولیسس کا الٹا رد عمل ہے۔ ہائیڈروجن اور آکسیجن بالترتیب انوڈ اور کیتھوڈ کو فراہم کی جاتی ہیں۔ ہائیڈروجن کے انوڈ کے ذریعے پھیلنے اور الیکٹرولائٹ کے ساتھ رد عمل ظاہر کرنے کے بعد، الیکٹران ایک بیرونی بوجھ کے ذریعے کیتھوڈ میں چھوڑے جاتے ہیں۔

ہائیڈروجن فیول سیل کا کام کرنے کا اصول ہے: ہائیڈروجن گیس کو فیول سیل کی اینوڈ پلیٹ (منفی الیکٹروڈ) میں بھیجنا۔ اتپریرک (پلاٹینم) کے عمل کے بعد، ہائیڈروجن ایٹم میں ایک الیکٹران الگ ہوجاتا ہے، اور ہائیڈروجن آئن (پروٹون) جس نے الیکٹران کو کھو دیا ہے، پروٹون سے گزرتا ہے۔ ایکسچینج میمبرین فیول سیل کی کیتھوڈ پلیٹ (مثبت الیکٹروڈ) تک پہنچتی ہے، اور الیکٹران پروٹون ایکسچینج میمبرین سے نہیں گزر سکتے۔ یہ الیکٹران صرف بیرونی سرکٹ سے گزر کر فیول سیل کی کیتھوڈ پلیٹ تک پہنچ سکتا ہے، اس طرح بیرونی سرکٹ میں کرنٹ پیدا ہوتا ہے۔

الیکٹران کیتھوڈ پلیٹ تک پہنچنے کے بعد، وہ آکسیجن ایٹموں اور ہائیڈروجن آئنوں کے ساتھ دوبارہ مل کر پانی بناتے ہیں۔ چونکہ کیتھوڈ پلیٹ کو فراہم کی جانے والی آکسیجن ہوا سے حاصل کی جا سکتی ہے، جب تک کہ انوڈ پلیٹ کو مسلسل ہائیڈروجن فراہم کی جاتی ہے، کیتھوڈ پلیٹ کو ہوا فراہم کی جاتی ہے، اور پانی کے بخارات کو وقت کے ساتھ نکال لیا جاتا ہے، برقی توانائی مسلسل ہو سکتی ہے۔ فراہم کی

فیول سیل سے پیدا ہونے والی بجلی الیکٹرک موٹر کو انورٹرز، کنٹرولرز اور دیگر آلات کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے اور پھر پہیوں کو ٹرانسمیشن سسٹم، ڈرائیو ایکسل وغیرہ کے ذریعے گھومنے کے لیے چلایا جاتا ہے، تاکہ گاڑی سڑک پر چل سکے۔ روایتی گاڑیوں کے مقابلے میں، فیول سیل گاڑیوں کی توانائی کی تبدیلی کی کارکردگی 60 سے 80 فیصد تک زیادہ ہے، جو اندرونی دہن کے انجنوں سے 2 سے 3 گنا زیادہ ہے۔

فیول سیل کا ایندھن ہائیڈروجن اور آکسیجن ہے، اور مصنوع صاف پانی ہے۔ یہ کاربن مونو آکسائیڈ اور کاربن ڈائی آکسائیڈ نہیں بناتا اور نہ ہی یہ سلفر اور ذرات کا اخراج کرتا ہے۔ اس لیے، ہائیڈروجن فیول سیل گاڑیاں واقعی صفر اخراج اور صفر آلودگی والی گاڑیاں ہیں، اور ہائیڈروجن ایندھن گاڑیوں کی توانائی کا بہترین ذریعہ ہے!