لی آئن بیٹریاں

کم کی طرف سے تازہ کاری: جولائی 9، 2022

لی آئن بیٹریاں ری چارج ایبل بیٹریاں ہیں جن میں لیتھیم آئن ہوتے ہیں۔ وہ سیل فون سے لے کر کاروں تک ہر چیز میں استعمال ہوتے ہیں۔ لیکن وہ کیسے کام کرتے ہیں؟

لی آئن بیٹریاں توانائی کو ذخیرہ کرنے کے لیے انٹرکلیشن کا عمل استعمال کرتی ہیں۔ اس عمل میں بیٹری کے اندر کیتھوڈ اور اینوڈ کے درمیان لتیم آئنوں کا حرکت کرنا شامل ہے۔ کب چارج کرنا، آئن اینوڈ سے کیتھوڈ میں منتقل ہوتے ہیں، اور خارج ہونے پر، وہ مخالف سمت میں حرکت کرتے ہیں۔

لیکن یہ صرف ایک مختصر جائزہ ہے۔ آئیے ہر چیز کو مزید تفصیل سے دیکھتے ہیں۔

لتیم آئن بیٹری کیا ہے؟

لتیم آئن بیٹریاں ان دنوں ہر جگہ موجود ہیں! وہ ہمارے فون کو طاقت دیتے ہیں، لیپ ٹاپ، الیکٹرک گاڑیاں، اور بہت کچھ۔ لیکن وہ بالکل کیا ہیں؟ آئیے قریب سے دیکھیں!

مبادیات

لیتھیم آئن بیٹریاں ایک یا زیادہ خلیات، ایک حفاظتی سرکٹ بورڈ، اور چند دیگر اجزاء پر مشتمل ہوتی ہیں:

• الیکٹروڈز: سیل کے مثبت اور منفی چارج شدہ سرے۔ موجودہ جمع کرنے والوں سے منسلک۔
• انوڈ: منفی الیکٹروڈ۔
• الیکٹرولائٹ: ایک مائع یا جیل جو بجلی چلاتا ہے۔
• موجودہ جمع کرنے والے: بیٹری کے ہر الیکٹروڈ پر کنڈکٹو فوائلز جو سیل کے ٹرمینلز سے جڑے ہوتے ہیں۔ یہ ٹرمینلز بیٹری، ڈیوائس اور بیٹری کو طاقت دینے والے توانائی کے منبع کے درمیان برقی رو کو منتقل کرتے ہیں۔
• الگ کرنے والا: ایک غیر محفوظ پولیمرک فلم جو الیکٹروڈ کو الگ کرتی ہے جبکہ ایک طرف سے دوسری طرف لیتھیم آئنوں کے تبادلے کو فعال کرتی ہے۔

یہ کیسے کام کرتا ہے

جب آپ لتیم آئن بیٹری سے چلنے والا آلہ استعمال کر رہے ہیں، تو لتیم آئن بیٹری کے اندر اینوڈ اور کیتھوڈ کے درمیان گھوم رہے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، الیکٹران بیرونی سرکٹ میں گھوم رہے ہیں. آئنوں اور الیکٹرانوں کی یہ حرکت وہی ہے جو برقی رو پیدا کرتی ہے جو آپ کے آلے کو طاقت دیتی ہے۔

جب بیٹری ڈسچارج ہو رہی ہوتی ہے، انوڈ کیتھوڈ میں لتیم آئنوں کو جاری کرتا ہے، جس سے الیکٹران کا بہاؤ پیدا ہوتا ہے جو آپ کے آلے کو طاقت دینے میں مدد کرتا ہے۔ جب بیٹری چارج ہو رہی ہوتی ہے، تو اس کے برعکس ہوتا ہے: لتیم آئن کیتھوڈ کے ذریعے جاری ہوتے ہیں اور انوڈ کے ذریعے موصول ہوتے ہیں۔

آپ انہیں کہاں ڈھونڈ سکتے ہیں؟

لتیم آئن بیٹریاں ان دنوں ہر جگہ موجود ہیں! آپ انہیں فونز، لیپ ٹاپس، برقی گاڑیوں اور مزید میں تلاش کر سکتے ہیں۔ اس لیے اگلی بار جب آپ اپنے پسندیدہ آلات میں سے ایک استعمال کر رہے ہوں تو بس یاد رکھیں کہ یہ لیتھیم آئن بیٹری سے چلتی ہے!

لتیم آئن بیٹری کی دلچسپ تاریخ

ناسا کی ابتدائی کوششیں۔

60 کی دہائی میں، ناسا پہلے ہی ریچارج ایبل لی آئن بیٹری بنانے کی کوشش کر رہا تھا۔ انہوں نے ایک CuF2/Li بیٹری تیار کی، لیکن یہ کافی کام نہیں کر سکی۔

M. Stanley Whittingham کی پیش رفت

1974 میں، برطانوی کیمیا دان M. Stanley Whittingham نے ایک کامیابی حاصل کی جب اس نے ٹائٹینیم ڈسلفائیڈ (TiS2) کو کیتھوڈ مواد کے طور پر استعمال کیا۔ اس میں ایک تہہ دار ڈھانچہ تھا جو اپنے کرسٹل ڈھانچے کو تبدیل کیے بغیر لتیم آئنوں کو لے سکتا تھا۔ Exxon نے بیٹری کو تجارتی بنانے کی کوشش کی، لیکن یہ بہت مہنگی اور پیچیدہ تھی۔ اس کے علاوہ، خلیات میں دھاتی لتیم کی موجودگی کی وجہ سے یہ آگ پکڑنے کا خطرہ تھا.

Godshall، Mizushima، اور Goodenough

1980 میں، Ned A. Godshall et al. اور Koichi Mizushima اور John B. Goodenough نے TiS2 کو لیتھیم کوبالٹ آکسائیڈ (LiCoO2، یا LCO) سے بدل دیا۔ اس میں ایک جیسی تہوں والی ساخت تھی، لیکن زیادہ وولٹیج اور ہوا میں زیادہ استحکام کے ساتھ۔

راشد یزامی کی ایجاد

اسی سال، Rachid Yazami نے گریفائٹ میں لتیم کے الٹنے والے الیکٹرو کیمیکل انٹرکلیشن کا مظاہرہ کیا اور لیتھیم گریفائٹ الیکٹروڈ (انوڈ) ایجاد کیا۔

آتش گیریت کا مسئلہ

آتش گیریت کا مسئلہ برقرار رہا، لہٰذا لتیم میٹل اینوڈز کو چھوڑ دیا گیا۔ حتمی حل ایک انٹرکلیشن اینوڈ کا استعمال کرنا تھا، جیسا کہ کیتھوڈ کے لیے استعمال کیا جاتا تھا، جو بیٹری چارجنگ کے دوران لتیم دھات کی تشکیل کو روکتا تھا۔

یوشینو کا ڈیزائن

1987 میں، اکیرا یوشینو نے پیٹنٹ کروایا جو کہ پہلی کمرشل لی آئن بیٹری بن جائے گی جس کا استعمال کرتے ہوئے "نرم کاربن" (ایک چارکول جیسا مواد) کے ساتھ Goodenough's LCO کیتھوڈ اور کاربونیٹ ایسٹر پر مبنی الیکٹرولائٹ استعمال کیا جائے گا۔

سونی کی کمرشلائزیشن

1991 میں، سونی نے یوشینو کے ڈیزائن کا استعمال کرتے ہوئے دنیا کی پہلی ریچارج ایبل لیتھیم آئن بیٹریوں کی تیاری اور فروخت شروع کی۔

نوبل انعام۔

2012 میں، John B. Goodenough، Rachid Yazami، اور Akira Yoshino نے 2012 کا IEEE میڈل برائے ماحولیاتی اور حفاظتی ٹیکنالوجیز لیتھیم آئن بیٹری تیار کرنے پر حاصل کیا۔ پھر، 2019 میں، Goodenough، Whittingham، اور Yoshino کو اسی چیز کے لیے کیمسٹری کا نوبل انعام دیا گیا۔

عالمی پیداواری صلاحیت

2010 میں، لی آئن بیٹریوں کی عالمی پیداواری صلاحیت 20 گیگا واٹ گھنٹے تھی۔ 2016 تک، یہ چین میں 28 GWh کے ساتھ بڑھ کر 16.4 GWh تک پہنچ گیا تھا۔ 2020 میں، عالمی پیداواری صلاحیت 767 GWh تھی، جس میں چین کا حصہ 75% تھا۔ 2021 میں، یہ 200 اور 600 GWh کے درمیان ہونے کا تخمینہ ہے، اور 2023 کے لیے پیشین گوئیاں 400 سے 1,100 GWh کے درمیان ہیں۔

18650 لیتھیم آئن سیلز کے پیچھے سائنس

18650 سیل کیا ہے؟

اگر آپ نے کبھی لیپ ٹاپ کی بیٹری یا برقی گاڑی کے بارے میں سنا ہے، تو امکان ہے کہ آپ نے 18650 سیل کے بارے میں سنا ہو۔ اس قسم کا لتیم آئن سیل بیلناکار شکل کا ہوتا ہے اور مختلف قسم کے استعمال میں استعمال ہوتا ہے۔

18650 سیل کے اندر کیا ہے؟

ایک 18650 سیل کئی اجزاء پر مشتمل ہوتا ہے، یہ سب آپ کے آلے کو طاقت دینے کے لیے مل کر کام کرتے ہیں:

• منفی الیکٹروڈ عام طور پر گریفائٹ سے بنا ہوتا ہے، کاربن کی ایک شکل۔
• مثبت الیکٹروڈ عام طور پر دھاتی آکسائڈ سے بنا ہوتا ہے۔
• الیکٹرولائٹ نامیاتی سالوینٹ میں ایک لتیم نمک ہے۔
• ایک الگ کرنے والا اینوڈ اور کیتھوڈ کو مختصر ہونے سے روکتا ہے۔
• موجودہ کلیکٹر دھات کا ایک ٹکڑا ہے جو بیرونی الیکٹرانکس کو اینوڈ اور کیتھوڈ سے الگ کرتا ہے۔

18650 سیل کیا کرتا ہے؟

ایک 18650 سیل آپ کے آلے کو طاقت دینے کا ذمہ دار ہے۔ یہ اینوڈ اور کیتھوڈ کے درمیان ایک کیمیائی رد عمل پیدا کرکے ایسا کرتا ہے، جس سے الیکٹران پیدا ہوتے ہیں جو بیرونی سرکٹ سے گزرتے ہیں۔ الیکٹرولائٹ اس ردعمل کو آسان بنانے میں مدد کرتا ہے، جبکہ موجودہ کلکٹر اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ الیکٹران شارٹ سرکٹ نہ ہوں۔

18650 سیلز کا مستقبل

بیٹریوں کی مانگ میں مسلسل اضافہ ہو رہا ہے، اس لیے محققین مسلسل توانائی کی کثافت، آپریٹنگ درجہ حرارت، حفاظت، استحکام، چارجنگ کا وقت، اور 18650 سیلوں کی لاگت کو بہتر بنانے کے طریقے تلاش کر رہے ہیں۔ اس میں نئے مواد کے ساتھ تجربہ کرنا، جیسے گرافین، اور متبادل الیکٹروڈ ڈھانچے کی تلاش شامل ہے۔

لہذا، اگلی بار جب آپ اپنا لیپ ٹاپ یا الیکٹرک گاڑی استعمال کر رہے ہوں، تو 18650 سیل کے پیچھے سائنس کی تعریف کرنے کے لیے تھوڑا وقت نکالیں!

لتیم آئن خلیات کی اقسام

چھوٹا بیلناکار

یہ لتیم آئن خلیات کی سب سے عام قسم ہیں، اور یہ زیادہ تر ای بائک اور الیکٹرک گاڑیوں کی بیٹریوں میں پائے جاتے ہیں۔ وہ مختلف قسم کے معیاری سائز میں آتے ہیں اور ان کا جسم بغیر کسی ٹرمینلز کے ہوتا ہے۔

بڑا بیلناکار

یہ لتیم آئن خلیے چھوٹے بیلناکار خلیات سے بڑے ہوتے ہیں، اور ان میں بڑے دھاگے والے ٹرمینلز ہوتے ہیں۔

فلیٹ یا تھیلی

یہ وہ نرم، چپٹے خلیے ہیں جو آپ کو سیل فونز اور نئے لیپ ٹاپس میں ملیں گے۔ انہیں لتیم آئن پولیمر بیٹریاں بھی کہا جاتا ہے۔

سخت پلاسٹک کیس

یہ خلیے بڑے تھریڈڈ ٹرمینلز کے ساتھ آتے ہیں اور عام طور پر الیکٹرک گاڑیوں کے ٹریکشن پیک میں استعمال ہوتے ہیں۔

جیلی رول

بیلناکار خلیات ایک خصوصیت والے "سوئس رول" انداز میں بنائے جاتے ہیں، جسے امریکہ میں "جیلی رول" بھی کہا جاتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ یہ مثبت الیکٹروڈ، سیپریٹر، نیگیٹو الیکٹروڈ، اور سیپریٹر کا ایک ہی لمبا "سینڈوچ" ہے جو ایک ہی اسپول میں لپٹا ہوا ہے۔ جیلی رولز کو اسٹیک شدہ الیکٹروڈ والے خلیوں سے زیادہ تیزی سے پیدا ہونے کا فائدہ ہے۔

پاؤچ سیلز

پاؤچ سیلز میں سب سے زیادہ کشش ثقل توانائی کی کثافت ہوتی ہے، لیکن جب ان کی حالت چارج (SOC) کی سطح زیادہ ہوتی ہے تو انہیں توسیع کو روکنے کے لیے کنٹینمنٹ کے بیرونی ذرائع کی ضرورت ہوتی ہے۔

فلو بیٹریاں

فلو بیٹریاں نسبتاً نئی قسم کی لتیم آئن بیٹری ہیں جو کیتھوڈ یا اینوڈ مواد کو پانی یا نامیاتی محلول میں معطل کر دیتی ہیں۔

سب سے چھوٹا لی آئن سیل

2014 میں، پیناسونک نے سب سے چھوٹا لی آئن سیل بنایا۔ یہ پن کی شکل کا ہے اور اس کا قطر 3.5 ملی میٹر اور وزن 0.6 گرام ہے۔ یہ عام لیتھیم بیٹریوں کی طرح ہے اور اسے عام طور پر "LiR" سابقہ ​​کے ساتھ نامزد کیا جاتا ہے۔

بیٹری پیک

بیٹری پیک متعدد منسلک لتیم آئن سیلوں سے مل کر بنتے ہیں اور بڑے آلات جیسے الیکٹرک کاروں کو پاور کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ ان میں درجہ حرارت کے سینسر، وولٹیج ریگولیٹر سرکٹس، وولٹیج ٹیپس، اور چارج سٹیٹ مانیٹر ہوتے ہیں تاکہ حفاظتی خطرات کو کم کیا جا سکے۔

لتیم آئن بیٹریاں کس کے لیے استعمال ہوتی ہیں؟

کنزیومر الیکٹرانکس

لیتھیم آئن بیٹریاں آپ کے تمام پسندیدہ گیجٹس کے لیے طاقت کا ذریعہ ہیں۔ آپ کے قابل اعتماد سیل فون سے لے کر آپ کے لیپ ٹاپ تک، ڈیجیٹل کیمرہ، اور الیکٹرک سگریٹ، یہ بیٹریاں آپ کی ٹیکنالوجی کو چلتی رہتی ہیں۔

توانائی کے اوزار

اگر آپ DIYer ہیں، تو آپ جانتے ہیں کہ لتیم آئن بیٹریاں جانے کا راستہ ہیں۔ بے تار ڈرلز، سینڈرز، آری، اور یہاں تک کہ باغیچے کے سازوسامان جیسے وائپر-سنائپرز اور ہیج ٹرمرز سبھی ان بیٹریوں پر انحصار کرتے ہیں۔

الیکٹرک گاڑیاں

الیکٹرک کاریں، ہائبرڈ گاڑیاں، الیکٹرک موٹرسائیکلیں اور سکوٹر، الیکٹرک سائیکلیں، ذاتی ٹرانسپورٹرز، اور جدید الیکٹرک وہیل چیئرز سبھی لتیم آئن بیٹریوں کا استعمال کرتے ہیں۔ اور آئیے ریڈیو سے چلنے والے ماڈلز، ماڈل ہوائی جہاز، اور یہاں تک کہ مارس کیوروسٹی روور کے بارے میں بھی نہ بھولیں!

ٹیلی کمیونیکیشنز کا

لیتھیم آئن بیٹریاں ٹیلی کمیونیکیشن ایپلی کیشنز میں بیک اپ پاور کے طور پر بھی استعمال ہوتی ہیں۔ اس کے علاوہ، ان پر گرڈ انرجی سٹوریج کے لیے ایک ممکنہ آپشن کے طور پر تبادلہ خیال کیا جا رہا ہے، حالانکہ وہ ابھی تک کافی لاگت سے مسابقتی نہیں ہیں۔

لتیم آئن بیٹری کی کارکردگی کے بارے میں آپ کو کیا جاننے کی ضرورت ہے۔

توانائی کی کثافت

جب لتیم آئن بیٹریوں کی بات آتی ہے، تو آپ کچھ سنجیدہ توانائی کی کثافت کو دیکھ رہے ہیں! ہم بات کر رہے ہیں 100-250 W·h/kg (360-900 kJ/kg) اور 250-680 W·h/L (900-2230 J/cm3)۔ ایک چھوٹے سے شہر کو روشن کرنے کے لیے اتنی طاقت ہے!

وولٹیج

لیتھیم آئن بیٹریاں دیگر قسم کی بیٹریوں کے مقابلے میں زیادہ اوپن سرکٹ وولٹیج رکھتی ہیں، جیسے لیڈ ایسڈ، نکل میٹل ہائیڈرائیڈ، اور نکل کیڈمیم۔

اندرونی مزاحمت

اندرونی مزاحمت سائیکلنگ اور عمر دونوں کے ساتھ بڑھ جاتی ہے، لیکن اس کا انحصار اس وولٹیج اور درجہ حرارت پر ہوتا ہے جس پر بیٹریاں ذخیرہ کی جاتی ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ ٹرمینلز پر وولٹیج بوجھ کے نیچے گرتا ہے، زیادہ سے زیادہ کرنٹ ڈرا کو کم کرتا ہے۔

وقت چارج

وہ دن گئے جب لیتھیم آئن بیٹریوں کو چارج ہونے میں دو گھنٹے یا اس سے زیادہ کا وقت لگتا تھا۔ آج کل، آپ 45 منٹ یا اس سے کم وقت میں مکمل چارج حاصل کر سکتے ہیں! 2015 میں، محققین نے یہاں تک کہ 600 ایم اے ایچ کی صلاحیت والی بیٹری کا مظاہرہ کیا جو دو منٹ میں 68 فیصد تک چارج ہو جاتی ہے اور 3,000 ایم اے ایچ کی بیٹری پانچ منٹ میں 48 فیصد تک چارج ہوتی ہے۔

قیمت میں کمی

1991 کے بعد سے لیتھیم آئن بیٹریاں ایک طویل سفر طے کر چکی ہیں۔ قیمتیں 97% گر گئی ہیں اور توانائی کی کثافت تین گنا سے زیادہ ہو گئی ہے۔ ایک ہی کیمسٹری کے ساتھ مختلف سائز کے خلیات میں بھی توانائی کی کثافت مختلف ہو سکتی ہے، اس لیے آپ اپنے پیسے کے لیے مزید بینگ حاصل کر سکتے ہیں۔

لتیم آئن بیٹری کی عمر کے ساتھ کیا معاملہ ہے؟

مبادیات

جب لیتھیم آئن بیٹریوں کی بات آتی ہے، تو عمر کو عام طور پر مکمل چارج ڈسچارج سائیکل کی تعداد کے لحاظ سے ماپا جاتا ہے جو اسے کسی خاص حد تک پہنچنے میں لیتا ہے۔ اس حد کو عام طور پر صلاحیت میں کمی یا رکاوٹ میں اضافے کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔ مینوفیکچررز عام طور پر "سائیکل لائف" کی اصطلاح استعمال کرتے ہیں تاکہ بیٹری کی عمر کو اس کی شرح شدہ صلاحیت کے 80 فیصد تک پہنچنے کے لیے درکار سائیکلوں کی تعداد کے لحاظ سے بیان کیا جا سکے۔

لیتھیم آئن بیٹریوں کو چارج شدہ حالت میں ذخیرہ کرنے سے ان کی صلاحیت بھی کم ہوتی ہے اور سیل کی مزاحمت میں اضافہ ہوتا ہے۔ یہ بنیادی طور پر انوڈ پر ٹھوس الیکٹرولائٹ انٹرفیس کی مسلسل ترقی کی وجہ سے ہے۔ بیٹری کی پوری زندگی کا دور، بشمول سائیکل اور غیر فعال اسٹوریج آپریشنز، کو کیلنڈر لائف کہا جاتا ہے۔

بیٹری سائیکل کی زندگی کو متاثر کرنے والے عوامل

بیٹری کی سائیکل لائف کئی عوامل سے متاثر ہوتی ہے، جیسے:

• درجہ حرارت
• موجودہ مادہ
• موجودہ چارج
• چارج کی حدود کی حالت (خارج کی گہرائی)

حقیقی دنیا کی ایپلی کیشنز، جیسے اسمارٹ فونز، لیپ ٹاپس اور الیکٹرک کاروں میں، بیٹریاں ہمیشہ پوری طرح سے چارج اور ڈسچارج نہیں ہوتیں۔ یہی وجہ ہے کہ مکمل خارج ہونے والے سائیکل کے لحاظ سے بیٹری کی زندگی کی وضاحت گمراہ کن ہو سکتی ہے۔ اس الجھن سے بچنے کے لیے، محققین بعض اوقات مجموعی خارج ہونے والے مادہ کا استعمال کرتے ہیں، جو کہ بیٹری کے ذریعے اس کی پوری زندگی یا اس کے مساوی مکمل سائیکل کے دوران فراہم کردہ چارج (Ah) کی کل مقدار ہے۔

بیٹری کی کمی

بیٹریاں اپنی عمر کے دوران بتدریج انحطاط پذیر ہوتی ہیں، جس کی وجہ سے صلاحیت میں کمی واقع ہوتی ہے اور بعض صورتوں میں، آپریٹنگ سیل وولٹیج کم ہوجاتا ہے۔ یہ الیکٹروڈز میں مختلف کیمیائی اور مکینیکل تبدیلیوں کی وجہ سے ہے۔ انحطاط سختی سے درجہ حرارت پر منحصر ہے، اور اعلی چارج کی سطح بھی صلاحیت کے نقصان کو تیز کرتی ہے۔

سب سے زیادہ عام انحطاط کے عمل میں شامل ہیں:

• انوڈ پر نامیاتی کاربونیٹ الیکٹرولائٹ کی کمی، جس کے نتیجے میں سالڈ الیکٹرولائٹ انٹرفیس (SEI) کی ترقی ہوتی ہے۔ یہ اومک مائبادا میں اضافہ اور سائیکل ایبل آہ چارج میں کمی کا سبب بنتا ہے۔

• لیتھیم میٹل چڑھانا، جس سے لتیم انوینٹری (سائیکل ایبل آہ چارج) اور اندرونی شارٹ سرکیٹنگ کا نقصان بھی ہوتا ہے۔

• سائیکلنگ کے دوران تحلیل، کریکنگ، ایکسفولیئشن، لاتعلقی یا حتیٰ کہ حجم میں باقاعدگی سے تبدیلی کی وجہ سے (منفی یا مثبت) الیکٹریکٹیو مواد کا نقصان۔ یہ چارج اور پاور فیڈ (مزاحمت میں اضافہ) دونوں کے طور پر ظاہر ہوتا ہے۔

• کم سیل وولٹیجز پر منفی تانبے کے کرنٹ کلیکٹر کا سنکنرن/حل۔

• PVDF بائنڈر کا انحطاط، جو الیکٹریکٹیو مواد کی لاتعلقی کا سبب بن سکتا ہے۔

لہذا، اگر آپ ایسی بیٹری تلاش کر رہے ہیں جو چل سکے، تو یقینی بنائیں کہ ان تمام عوامل پر نظر رکھیں جو اس کی سائیکل کی زندگی کو متاثر کر سکتے ہیں!

لتیم آئن بیٹریوں کے خطرات

لتیم آئن بیٹریاں کیا ہیں؟

لتیم آئن بیٹریاں ہماری جدید دنیا کا پاور ہاؤس ہیں۔ وہ اسمارٹ فونز سے لے کر الیکٹرک کاروں تک ہر چیز میں پائے جاتے ہیں۔ لیکن، تمام طاقتور چیزوں کی طرح، وہ بھی چند خطرات کے ساتھ آتے ہیں۔

خطرات کیا ہیں؟

لیتھیم آئن بیٹریاں آتش گیر الیکٹرولائٹ پر مشتمل ہوتی ہیں اور نقصان پہنچنے پر دباؤ کا شکار ہو سکتی ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ اگر بیٹری بہت تیزی سے چارج ہوتی ہے، تو یہ شارٹ سرکٹ کا سبب بن سکتی ہے اور دھماکے اور آگ کا باعث بن سکتی ہے۔

لیتھیم آئن بیٹریاں خطرناک بننے کے کچھ طریقے یہ ہیں:

• حرارتی زیادتی: ناقص کولنگ یا بیرونی آگ
• بجلی کا غلط استعمال: زیادہ چارج یا بیرونی شارٹ سرکٹ
• مکینیکل غلط استعمال: دخول یا حادثہ
• اندرونی شارٹ سرکٹ: مینوفیکچرنگ کی خامیاں یا بڑھاپا

کیا کیا جا سکتا ہے؟

لیتھیم آئن بیٹریوں کی جانچ کے معیار ایسڈ الیکٹرولائٹ بیٹریوں کے مقابلے زیادہ سخت ہیں۔ سیفٹی ریگولیٹرز کی طرف سے شپنگ کی پابندیاں بھی لگائی گئی ہیں۔

کچھ معاملات میں، کمپنیوں کو بیٹری سے متعلق مسائل کی وجہ سے پروڈکٹس کو واپس منگوانا پڑا ہے، جیسا کہ 7 میں سام سنگ گلیکسی نوٹ 2016 کو واپس منگوا لیا گیا تھا۔

آگ کے خطرات کو کم کرنے کے لیے غیر آتش گیر الیکٹرولائٹس تیار کرنے کے لیے تحقیقی منصوبے جاری ہیں۔

اگر لیتھیم آئن بیٹریاں خراب ہو جاتی ہیں، کچل جاتی ہیں یا زیادہ چارج کے تحفظ کے بغیر زیادہ برقی بوجھ کا نشانہ بنتی ہیں، تو مسائل پیدا ہو سکتے ہیں۔ بیٹری کو شارٹ سرکٹ کرنے سے یہ زیادہ گرم ہو سکتی ہے اور ممکنہ طور پر آگ لگ سکتی ہے۔

نیچے کی لکیر

لیتھیم آئن بیٹریاں طاقتور ہیں اور اس نے ہماری دنیا میں انقلاب برپا کر دیا ہے، لیکن وہ کچھ خطرات کے ساتھ آتی ہیں۔ ان خطرات سے آگاہ ہونا اور ان کو کم کرنے کے لیے اقدامات کرنا ضروری ہے۔

لتیم آئن بیٹریوں کے ماحولیاتی اثرات

لتیم آئن بیٹریاں کیا ہیں؟

لیتھیم آئن بیٹریاں فون اور لیپ ٹاپ سے لے کر الیکٹرک کاروں تک ہمارے روزمرہ کے بہت سے آلات کے لیے طاقت کا ذریعہ ہیں۔ وہ لتیم، نکل اور کوبالٹ سے بنے ہیں، اور اپنی اعلی توانائی کی کثافت اور لمبی زندگی کے لیے مشہور ہیں۔

ماحولیاتی اثرات کیا ہیں؟

لیتھیم آئن بیٹریوں کی پیداوار سے ماحولیاتی اثرات سنگین ہو سکتے ہیں، بشمول:

• لیتھیم، نکل اور کوبالٹ کا اخراج آبی حیات کے لیے خطرناک ہو سکتا ہے، جس سے آبی آلودگی اور سانس کے مسائل پیدا ہو سکتے ہیں۔
• کان کنی کی ضمنی مصنوعات ماحولیاتی نظام کی تنزلی اور زمین کی تزئین کو نقصان پہنچا سکتی ہیں۔
• بنجر علاقوں میں پانی کا غیر پائیدار استعمال۔
• لتیم نکالنے کی بڑے پیمانے پر ضمنی پیداوار۔
• لتیم آئن بیٹریوں کی تیاری کی گلوبل وارمنگ کی صلاحیت۔

ہم کیا کر سکتے ہیں؟

ہم لیتھیم آئن بیٹریوں کے ماحولیاتی اثرات کو کم کرنے میں مدد کر سکتے ہیں:

• پیداوار کے کاربن فوٹ پرنٹ کو کم کرنے کے لیے لتیم آئن بیٹریوں کو ری سائیکل کرنا۔
• بیٹریاں ری سائیکل کرنے کے بجائے دوبارہ استعمال کریں۔
• خطرات کو کم کرنے کے لیے استعمال شدہ بیٹریوں کو محفوظ طریقے سے ذخیرہ کرنا۔
• بیٹری کے اجزاء کو الگ کرنے کے لیے پائرومیٹالرجیکل اور ہائیڈرومیٹالرجیکل طریقوں کا استعمال۔
• ری سائیکلنگ کے عمل سے ریفائننگ سلیگ کو سیمنٹ کی صنعت میں استعمال کرنے کے لیے۔

انسانی حقوق پر لتیم نکالنے کا اثر

مقامی لوگوں کے لیے خطرات

لیتھیم آئن بیٹریوں کے لیے خام مال نکالنا مقامی آبادیوں خصوصاً مقامی لوگوں کے لیے خطرناک ہو سکتا ہے۔ ڈیموکریٹک ریپبلک آف کانگو سے تعلق رکھنے والے کوبالٹ کی اکثر حفاظتی احتیاطی تدابیر کے ساتھ کان کنی کی جاتی ہے، جس سے زخمی اور موت واقع ہوتی ہے۔ ان کانوں کی آلودگی نے لوگوں کو زہریلے کیمیکلز سے دوچار کیا ہے جو پیدائشی نقائص اور سانس لینے میں دشواری کا باعث بن سکتے ہیں۔ یہ بھی بتایا گیا ہے کہ ان کانوں میں چائلڈ لیبر کا استعمال کیا جاتا ہے۔

مفت پیشگی اور باخبر رضامندی کا فقدان

ارجنٹائن میں ہونے والی ایک تحقیق سے پتا چلا ہے کہ ریاست نے مقامی لوگوں کے آزادانہ اور باخبر رضامندی کے حق کا تحفظ نہیں کیا ہے، اور یہ کہ نکالنے والی کمپنیاں معلومات تک کمیونٹی کی رسائی کو کنٹرول کرتی ہیں اور منصوبوں اور فوائد کے اشتراک کے لیے شرائط طے کرتی ہیں۔

احتجاج اور مقدمات

نیواڈا میں ٹھاکر پاس لیتھیم کان کی ترقی کو کئی مقامی قبائل کی جانب سے احتجاج اور قانونی چارہ جوئی کا سامنا کرنا پڑا جن کا کہنا ہے کہ انہیں مفت اور باخبر رضامندی نہیں دی گئی اور یہ کہ اس منصوبے سے ثقافتی اور مقدس مقامات کو خطرہ ہے۔ لوگوں نے یہ خدشات بھی ظاہر کیے ہیں کہ اس منصوبے سے مقامی خواتین کے لیے خطرات پیدا ہوں گے۔ مظاہرین جنوری 2021 سے اس جگہ پر قابض ہیں۔

انسانی حقوق پر لتیم نکالنے کا اثر

مقامی لوگوں کے لیے خطرات

لیتھیم آئن بیٹریوں کے لیے خام مال نکالنا مقامی آبادیوں، خاص طور پر مقامی لوگوں کے لیے ایک حقیقی نقصان ہو سکتا ہے۔ ڈیموکریٹک ریپبلک آف کانگو سے تعلق رکھنے والے کوبالٹ کی اکثر حفاظتی احتیاطی تدابیر کے ساتھ کان کنی کی جاتی ہے، جس سے زخمی اور موت واقع ہوتی ہے۔ ان کانوں کی آلودگی نے لوگوں کو زہریلے کیمیکلز سے دوچار کیا ہے جو پیدائشی نقائص اور سانس لینے میں دشواری کا باعث بن سکتے ہیں۔ یہ بھی بتایا گیا ہے کہ ان کانوں میں چائلڈ لیبر کا استعمال کیا جاتا ہے۔ اوہ!

مفت پیشگی اور باخبر رضامندی کا فقدان

ارجنٹائن میں ہونے والی ایک تحقیق سے پتا چلا ہے کہ ریاست نے مقامی لوگوں کو آزادانہ اور باخبر رضامندی کا حق نہیں دیا ہو گا، اور یہ کہ نکالنے والی کمپنیاں کمیونٹی کی معلومات تک رسائی کو کنٹرول کرتی ہیں اور منصوبوں اور فوائد کے اشتراک کے لیے شرائط طے کرتی ہیں۔ ٹھنڈا نہیں۔

احتجاج اور مقدمات

نیواڈا میں ٹھاکر پاس لیتھیم کان کی ترقی کو کئی مقامی قبائل کی جانب سے احتجاج اور قانونی چارہ جوئی کا سامنا کرنا پڑا جن کا کہنا ہے کہ انہیں مفت اور باخبر رضامندی نہیں دی گئی اور یہ کہ اس منصوبے سے ثقافتی اور مقدس مقامات کو خطرہ ہے۔ لوگوں نے یہ خدشات بھی ظاہر کیے ہیں کہ اس منصوبے سے مقامی خواتین کے لیے خطرات پیدا ہوں گے۔ مظاہرین جنوری 2021 سے اس سائٹ پر قابض ہیں، اور ایسا نہیں لگتا کہ وہ جلد ہی کسی بھی وقت وہاں سے نکلنے کا ارادہ کر رہے ہیں۔

اختلافات

لی آئن بیٹریاں بمقابلہ لیپو

جب بات لی آئن بمقابلہ لیپو بیٹریوں کی ہو تو یہ ٹائٹنز کی جنگ ہے۔ لی-آئن بیٹریاں ناقابل یقین حد تک موثر ہیں، جو ایک ٹن توانائی کو ایک چھوٹے سے پیکج میں پیک کرتی ہیں۔ لیکن، اگر مثبت اور منفی الیکٹروڈ کے درمیان رکاوٹ کو توڑا جائے تو وہ غیر مستحکم اور خطرناک ہو سکتے ہیں۔ دوسری طرف، LiPo بیٹریاں زیادہ محفوظ ہیں، کیونکہ وہ دہن کے ایک جیسے خطرے سے دوچار نہیں ہیں۔ وہ 'میموری اثر' سے بھی متاثر نہیں ہوتے جو لی-آئن بیٹریاں کرتی ہیں، یعنی وہ اپنی صلاحیت کھوئے بغیر زیادہ بار چارج کی جا سکتی ہیں۔ اس کے علاوہ، ان کی عمر لی-آئن بیٹریوں سے زیادہ ہوتی ہے، لہذا آپ کو انہیں اکثر تبدیل کرنے کے بارے میں فکر کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ لہذا، اگر آپ ایسی بیٹری تلاش کر رہے ہیں جو محفوظ، قابل بھروسہ، اور دیرپا ہو، تو LiPo جانے کا راستہ ہے!

لی-آئن بیٹریاں بمقابلہ لیڈ ایسڈ

لیڈ ایسڈ بیٹریاں لیتھیم آئن بیٹریوں سے سستی ہیں، لیکن وہ اچھی کارکردگی نہیں دکھاتی ہیں۔ لیڈ ایسڈ بیٹریاں چارج ہونے میں 10 گھنٹے لگ سکتی ہیں، جبکہ لیتھیم آئن بیٹریاں چند منٹوں میں چارج ہو سکتی ہیں۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ لیتھیم آئن بیٹریاں لیڈ ایسڈ بیٹریوں کے مقابلے میں تیز رفتار کرنٹ کو قبول کر سکتی ہیں۔ لہذا اگر آپ ایسی بیٹری تلاش کر رہے ہیں جو تیزی سے اور مؤثر طریقے سے چارج ہو، تو لتیم آئن جانے کا راستہ ہے۔ لیکن اگر آپ بجٹ پر ہیں، تو لیڈ ایسڈ زیادہ سستی آپشن ہے۔

اکثر پوچھے جانے والے سوالات

کیا لی آئن بیٹری لیتھیم جیسی ہے؟

نہیں، لی آئن بیٹریاں اور لتیم بیٹریاں ایک جیسی نہیں ہیں! لتیم بیٹریاں بنیادی خلیات ہیں، یعنی وہ ریچارج کے قابل نہیں ہیں۔ لہذا، ایک بار جب آپ انہیں استعمال کرتے ہیں، تو وہ ہو چکے ہیں۔ دوسری طرف، لی آئن بیٹریاں ثانوی خلیات ہیں، یعنی انہیں دوبارہ چارج کیا جا سکتا ہے اور بار بار استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، لی آئن بیٹریاں زیادہ مہنگی ہوتی ہیں اور لیتھیم بیٹریوں کے مقابلے میں زیادہ وقت لیتی ہیں۔ لہذا، اگر آپ ایسی بیٹری تلاش کر رہے ہیں جسے ری چارج کیا جا سکے، تو Li-ion جانے کا راستہ ہے۔ لیکن اگر آپ کوئی ایسی چیز چاہتے ہیں جو سستی ہو اور زیادہ دیر تک چلتی رہے تو لیتھیم آپ کی بہترین شرط ہے۔

کیا آپ کو لیتھیم بیٹریوں کے لیے خصوصی چارجر کی ضرورت ہے؟

نہیں، آپ کو لتیم بیٹریوں کے لیے خصوصی چارجر کی ضرورت نہیں ہے! iTechworld لتیم بیٹریوں کے ساتھ، آپ کو اپنے پورے چارجنگ سسٹم کو اپ گریڈ کرنے اور اضافی رقم خرچ کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ آپ کو صرف اپنے موجودہ لیڈ ایسڈ چارجر کی ضرورت ہے اور آپ جانے کے لیے تیار ہیں۔ ہماری لتیم بیٹریوں میں ایک خاص بیٹری مینجمنٹ سسٹم (BMS) ہے جو آپ کے موجودہ چارجر کے ساتھ آپ کی بیٹری کو درست طریقے سے چارج کرنے کو یقینی بناتا ہے۔
واحد چارجر جسے ہم استعمال کرنے کی سفارش نہیں کرتے ہیں وہ کیلشیم بیٹریوں کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ وولٹیج ان پٹ عام طور پر لیتھیم ڈیپ سائیکل بیٹریوں کے لیے تجویز کردہ سے زیادہ ہوتا ہے۔ لیکن پریشان نہ ہوں، اگر آپ غلطی سے کیلشیم چارجر استعمال کرتے ہیں، تو BMS ہائی وولٹیج کا پتہ لگائے گا اور آپ کی بیٹری کو کسی بھی نقصان سے بچائے گا اور محفوظ موڈ میں چلا جائے گا۔ اس لیے خصوصی چارجر خریدتے ہوئے بینک کو مت توڑیں – صرف اپنا موجودہ چارجر استعمال کریں اور آپ سیٹ ہو جائیں گے!

لتیم آئن بیٹری کی زندگی کتنی لمبی ہے؟

لیتھیم آئن بیٹریاں آپ کے روزمرہ کے آلات کے پیچھے طاقت ہیں۔ لیکن وہ کب تک چلتے ہیں؟ ٹھیک ہے، اوسط لیتھیم آئن بیٹری 300 اور 500 چارج/ڈسچارج سائیکل کے درمیان چلنی چاہیے۔ یہ ایک سال سے زیادہ کے لیے دن میں ایک بار اپنے فون کو چارج کرنے جیسا ہے! اس کے علاوہ، آپ کو یادداشت کے مسائل کے بارے میں فکر کرنے کی ضرورت نہیں ہے جیسے آپ پہلے کرتے تھے۔ بس اپنی بیٹری کو ٹاپ آف اور ٹھنڈا رکھیں اور آپ کو اچھا لگے گا۔ لہذا، اگر آپ اس کی اچھی طرح دیکھ بھال کرتے ہیں، تو آپ کی لتیم آئن بیٹری آپ کو اچھی طرح چلنی چاہیے۔

لی آئن بیٹری کا بڑا نقصان کیا ہے؟

لی آئن بیٹریوں کا سب سے بڑا نقصان ان کی قیمت ہے۔ وہ Ni-Cd کے مقابلے میں تقریباً 40% زیادہ مہنگے ہیں، لہذا اگر آپ بجٹ پر ہیں، تو آپ کہیں اور دیکھنا چاہیں گے۔ اس کے علاوہ، وہ عمر بڑھنے کا شکار ہیں، یعنی وہ صلاحیت کھو سکتے ہیں اور چند سالوں کے بعد ناکام ہو سکتے ہیں۔ اس کے لیے کسی کے پاس وقت نہیں ہے! لہذا اگر آپ Li-ion میں سرمایہ کاری کرنے والے ہیں، تو یقینی بنائیں کہ آپ اپنی تحقیق کریں اور اپنے پیسے کے لیے بہترین بینگ حاصل کریں۔

نتیجہ

آخر میں، Li-ion بیٹریاں ایک انقلابی ٹیکنالوجی ہے جو موبائل فون سے لے کر الیکٹرک گاڑیوں تک ہمارے روزمرہ کے آلات کو طاقت دیتی ہے۔ صحیح معلومات کے ساتھ، ان بیٹریوں کو محفوظ طریقے سے اور موثر طریقے سے استعمال کیا جا سکتا ہے، لہذا فیصلہ لینے اور لی-آئن بیٹریوں کی دنیا کو دریافت کرنے سے نہ گھبرائیں!

ہائے، میں کم ہوں، ایک ماں اور میڈیا کی تخلیق اور ویب ڈیولپمنٹ میں پس منظر کے ساتھ ایک اسٹاپ موشن پرجوش ہوں۔ مجھے ڈرائنگ اور اینیمیشن کا بہت بڑا شوق ہے، اور اب میں سب سے پہلے سٹاپ موشن کی دنیا میں ڈائیونگ کر رہا ہوں۔ اپنے بلاگ کے ساتھ، میں آپ لوگوں کے ساتھ اپنے سیکھنے کا اشتراک کر رہا ہوں۔