ان دنوں، تقریباً ہر شخص اپنی جیب میں ایک فون (اسمارٹ فون، کیمرہ فون، ٹیبلیٹ) رکھتا ہے جو آپ کے ڈیسک ٹاپ کمپیوٹر کو پیچھے چھوڑ سکتا ہے، جسے آپ نے برسوں سے اپ ڈیٹ نہیں کیا ہے۔ ہر گیجٹ لیتھیم پولیمر بیٹری سے چلتا ہے۔ اب، سوال یہ ہے کہ: ہم میں سے کون یہ یاد رکھ سکتا ہے کہ "فون" سے ملٹی فنکشنل ڈیوائسز میں ناقابل واپسی منتقلی کب ہوئی؟
یہ مشکل ہے... میں نے اپنا پہلا سمارٹ فون خریدنے والے سال کو یاد کرنے کے لیے اپنی یادداشت کو دبانا پڑتا ہے۔ میرے لئے، یہ 2008-2010 کے ارد گرد تھا. اس وقت، ایک عام فون کی لیتھیم بیٹری کی گنجائش تقریباً 700 mAh تھی۔ آج، فون کی بیٹریاں 4 mAh تک کی صلاحیت رکھتی ہیں۔
صلاحیت میں 6 گنا اضافہ ہوا ہے، جبکہ بیٹری کے سائز میں تقریباً صرف 2 گنا اضافہ ہوا ہے۔
ہماری طرح ، لیتھیم آئن UPS سلوشنز تیزی سے مارکیٹ کو فتح کر رہے ہیں، اس کے متعدد ناقابل تردید فوائد ہیں اور (خاص طور پر سرور کے حالات میں)۔
دوستو، آج ہم لیتھیم آئرن فاسفیٹ (LFP) اور لیتھیم مینگنیج (LMO) بیٹری سلوشنز کو تلاش کریں گے اور ان کا موازنہ کریں گے، ان کے فوائد اور نقصانات کا جائزہ لیں گے، اور کارکردگی کے متعدد مخصوص اشاریوں میں ان کا موازنہ کریں گے۔ یاد دہانی کے طور پر، دونوں قسم کی بیٹریاں لتیم آئن اور لتیم پولیمر بیٹریاں ہیں، لیکن ان کی کیمیائی ساخت میں فرق ہے۔ اگر آپ باقی میں دلچسپی رکھتے ہیں، تو براہ کرم پڑھیں۔
توانائی ذخیرہ کرنے میں لتیم ٹیکنالوجی کے امکانات
2017 میں روسی فیڈریشن کی موجودہ صورتحال کچھ یوں تھی۔
ماخذ کا استعمال کرتے ہوئے: "روسی فیڈریشن میں بجلی کے ذخیرہ کرنے کے نظام کی ترقی کا تصور"، روسی فیڈریشن کی وزارت توانائی، 21 اگست 2017۔
جیسا کہ ہم دیکھ سکتے ہیں، اس وقت لتیم آئن ٹیکنالوجی صنعتی پیداواری ٹیکنالوجی (بنیادی طور پر LFP ٹیکنالوجی کا حوالہ دیتے ہوئے) تک پہنچنے میں سب سے آگے تھی۔
اگلا، آئیے امریکہ میں رجحانات پر نظر ڈالیں، یا زیادہ واضح طور پر، دستاویز کے تازہ ترین ورژن پر غور کریں:
حوالہ: ABBM بلاتعطل بجلی کی فراہمی کے لیے توانائی کی صفیں ہیں، جو الیکٹرک پاور انڈسٹری میں ان کے لیے استعمال ہوتی ہیں:
- سب اسٹیشن (PS) پر ان کی اپنی ضروریات (AN) 0,4 kV کے لیے بجلی کی فراہمی میں رکاوٹ کی صورت میں خاص طور پر اہم صارفین کے لیے بجلی کے ذخائر۔
- متبادل ذرائع کے لیے بطور "بفر" اسٹوریج۔
- بجلی کی پیداوار اور ترسیل کی سہولیات پر بوجھ کو کم کرنے کے لیے چوٹی کی کھپت کے موڈ میں بجلی کے خسارے کی تلافی۔
- دن کے وقت توانائی کا جمع ہونا جب اس کی قیمت کم ہو (رات کا وقت)۔
جیسا کہ ہم دیکھ سکتے ہیں، 2016 تک Li-Ion ٹیکنالوجیز نے مضبوطی سے نمایاں پوزیشن حاصل کی اور پاور (MW) اور توانائی (MWh) دونوں میں تیزی سے متعدد ترقی کا مظاہرہ کیا۔
اسی دستاویز میں ہم درج ذیل کو پڑھ سکتے ہیں:
"لیتھیم آئن ٹیکنالوجی نے 2016 کے آخر تک امریکہ میں پیدا ہونے والے ABBM سسٹمز کی 80% سے زیادہ اضافی طاقت اور توانائی کی نمائندگی کی۔ لیتھیم آئن بیٹریاں انتہائی موثر چارج سائیکل رکھتی ہیں اور اپنی ذخیرہ شدہ طاقت کو زیادہ تیزی سے جاری کرتی ہیں۔ مزید برآں، ان میں توانائی کی کثافت اور زیادہ خارج ہونے والے کرنٹ ہوتے ہیں، جو انہیں برقی گاڑیوں اور برقی گاڑیوں کے لیے ترجیحی انتخاب بناتے ہیں۔"
آئیے UPS کے لیے دو لیتھیم آئن بیٹری ٹیکنالوجیز کا موازنہ کرنے کی کوشش کرتے ہیں۔
ہم LMO اور LFP کیمسٹری کا استعمال کرتے ہوئے بنائے گئے پرزمیٹک خلیوں کا موازنہ کریں گے۔ یہ دو ٹیکنالوجیز (متغیرات کے ساتھ جیسے LMO-NMC) فی الحال مختلف الیکٹرک گاڑیوں کے لیے اہم صنعتی ماڈل ہیں۔
الیکٹرک گاڑیوں میں بیٹریوں کے بارے میں ایک گیت آمیز تحریر یہاں پڑھی جا سکتی ہے۔آپ پوچھ سکتے ہیں، اس کا برقی نقل و حمل سے کیا تعلق ہے؟ میں وضاحت کرتا ہوں: لی-آئن سے چلنے والی برقی نقل و حمل کا فعال اپنانا طویل عرصے سے پروٹو ٹائپ مرحلے سے آگے بڑھ گیا ہے۔ اور جیسا کہ ہم جانتے ہیں، تمام جدید ترین ٹیکنالوجیز زندگی کے مہنگے، جدید ترین شعبوں سے آتی ہیں۔ مثال کے طور پر، فارمولہ 1 سے بہت ساری آٹوموٹو ٹیکنالوجی ہمارے پاس آئی، خلائی صنعت سے بہت سی جدید ٹیکنالوجیز ہماری زندگیوں میں داخل ہوئیں، اور اسی طرح... اس لیے، ہماری رائے میں، لیتھیم آئن ٹیکنالوجیز اب صنعتی حلوں میں داخل ہو رہی ہیں۔
آئیے اہم مینوفیکچررز، بیٹری کیمسٹری، اور اصل آٹوموبائل کمپنیاں جو فعال طور پر الیکٹرک گاڑیاں (ہائبرڈز) تیار کرتی ہیں، کے موازنہ کی میز کو دیکھیں۔
ہم خصوصی طور پر پرزمیٹک سیلز پر توجہ مرکوز کریں گے جو UPS فارم فیکٹر میں فٹ ہوتے ہیں۔ جیسا کہ ہم دیکھ سکتے ہیں، لیتھیم ٹائٹینیٹ (LTO-NMC) مخصوص توانائی ذخیرہ کرنے کے لحاظ سے بدترین کارکردگی کا مظاہرہ کرنے والا ہے۔ یہ صنعتی ایپلی کیشنز، خاص طور پر UPS بیٹریوں کے لیے موزوں پرزمیٹک سیل کے تین مینوفیکچررز کو چھوڑ دیتا ہے۔
میں دستاویز کا حوالہ اور ترجمہ کروں گا "برقی گاڑیوں کی بیٹریوں کے لیے طویل زندگی کے لیتھیم الیکٹروڈز کے لائف سائیکل اسسمنٹ - LEAF، Tesla اور Volvo بسوں کے لیے سیلز" (اصل میں "برقی گاڑیوں کی بیٹریوں کے لیے طویل زندگی کے لیتھیم الیکٹروڈز کی لائف سائیکل اسیسمنٹ - LEAF، Tesla11 کے سیلز، Volvo2017 کے لیے سیلز" میٹس زکریسن)۔ یہ مقالہ بنیادی طور پر گاڑیوں کی بیٹریوں میں ہونے والے کیمیائی عمل، کمپن کے اثرات اور موسمی آپریٹنگ حالات اور ماحولیاتی نقصانات کا جائزہ لیتا ہے۔ تاہم، دو لیتھیم آئن بیٹری ٹیکنالوجیز کے موازنہ کے حوالے سے ایک دلچسپ جملہ ہے۔
میرے مفت ترجمہ میں یہ اس طرح لگتا ہے:
NMC ٹیکنالوجی میٹل اینوڈ بیٹری سیل کے ساتھ LFP ٹیکنالوجی کے مقابلے فی کلومیٹر سفر پر کم ماحولیاتی اثرات کو ظاہر کرتی ہے، لیکن ان خرابیوں کو کم کرنا یا ختم کرنا مشکل ہے۔ بنیادی خیال یہ ہے کہ NMC کی زیادہ توانائی کی کثافت کے نتیجے میں وزن کم ہوتا ہے اور اس لیے توانائی کی کھپت کم ہوتی ہے۔
1) پرزمیٹک سیل ایل ایم او ٹیکنالوجی، کارخانہ دار ، لاگت $400۔
LMO سیل کی بیرونی شکل
2) پرزمیٹک سیل ایل ایف پی ٹیکنالوجی، کارخانہ دار ، لاگت $160۔
ایل ایف پی سیل کی ظاہری شکل
3) موازنے کے لیے، آئیے LFP ٹیکنالوجی پر بنی ایک ہوائی جہاز کی بیک اپ بیٹری اور جو ہائی پروفائل اسکینڈل میں ملوث تھی شامل کریں ، کارخانہ دار ٹرو بلیو پاور۔
TB44 بیٹری کی ظاہری شکل
4) معروضیت کے لیے، آئیے ایک معیاری UPS بیٹری شامل کریں۔
ایک کلاسک UPS بیٹری کی ظاہری شکل
آئیے ایک ٹیبل میں ابتدائی ڈیٹا کا خلاصہ کرتے ہیں۔
جیسا کہ ہم دیکھ سکتے ہیں، LMO خلیات میں واقعی توانائی کی کارکردگی سب سے زیادہ ہوتی ہے، جبکہ کلاسک لیڈ سیلز کم از کم دو گنا زیادہ توانائی کے حامل ہوتے ہیں۔
یہ سب کے لیے واضح ہے کہ لی-آئن بیٹری سرنی کے لیے BMS سسٹم حل میں وزن بڑھا دے گا، یعنی یہ مخصوص توانائی کو تقریباً 20 فیصد کم کر دے گا (بیٹریوں کے خالص وزن اور مکمل حل کے درمیان فرق، بشمول BMS، ماڈیول انکلوژر، اور بیٹری کیبنٹ کنٹرولر)۔ جمپرز، بیٹری سوئچ، اور بیٹری کیبنٹ کا وزن لتیم آئن بیٹریوں اور لیڈ ایسڈ بیٹری اری دونوں کے لیے برابر سمجھا جاتا ہے۔
اب آئیے حسابی پیرامیٹرز کا موازنہ کریں۔ آئیے لیڈ کے لیے 70% اور Li-Ion کے لیے 90% خارج ہونے کی گہرائی فرض کرتے ہیں۔
واضح رہے کہ ہوائی جہاز کی بیٹری کی کم مخصوص توانائی اس حقیقت کی وجہ سے ہوتی ہے کہ بیٹری خود (جسے ماڈیول سمجھا جا سکتا ہے) فائر پروف میٹل کیسنگ میں بند ہوتا ہے اور اس میں کم درجہ حرارت میں کام کرنے کے لیے کنیکٹر اور ہیٹنگ سسٹم ہوتا ہے۔ موازنے کے لیے، ایک TB44 بیٹری میں ایک سیل کے لیے ایک حساب فراہم کیا جاتا ہے، جو معیاری LFP سیل سے ملتی جلتی خصوصیات کی تجویز کرتا ہے۔ مزید برآں، ہوائی جہاز کی بیٹری کو ہائی چارج/ڈسچارج کرنٹ کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جس کی وجہ ہوائی جہاز کو زمین پر نئی پرواز کے لیے فوری طور پر تیار کرنے کی ضرورت ہے اور جہاز پر ہنگامی صورت حال، جیسے کہ بجلی کی خرابی کی صورت میں زیادہ خارج ہونے والے کرنٹ کی وجہ سے ہے۔
ویسے، یہاں یہ ہے کہ کارخانہ دار مختلف قسم کی ہوا بازی کی بیٹریوں کا موازنہ کیسے کرتا ہے۔
جیسا کہ ہم میزوں سے دیکھ سکتے ہیں:
1) LMO ٹیکنالوجی کے معاملے میں بیٹری کیبنٹ کی طاقت زیادہ ہے۔
2) LFP کی بیٹری کی زندگی زیادہ ہے۔
3) ایل ایف پی کے لیے مخصوص کشش ثقل کم ہے، اس لیے اسی صلاحیت کے ساتھ، لیتھیم آئرن فاسفیٹ ٹیکنالوجی استعمال کرنے والی بیٹری کیبنٹ بڑی ہے۔
4) LFP ٹیکنالوجی اپنی کیمیائی ساخت کی وجہ سے تھرمل رن وے کا کم خطرہ ہے۔ اس کے نتیجے میں، یہ نسبتا محفوظ سمجھا جاتا ہے.
ان لوگوں کے لیے جو واضح طور پر یہ سمجھنا چاہتے ہیں کہ UPS کے ساتھ کام کرنے کے لیے لتیم آئن بیٹریاں کس طرح بیٹری کی صف میں منسلک ہو سکتی ہیں، میں یہاں ایک نظر ڈالنے کی تجویز کرتا ہوں۔مثال کے طور پر اس خاکہ پر غور کریں۔ اس صورت میں، بیٹریوں کا خالص وزن 340 کلوگرام ہوگا، اور صلاحیت 100 ایمپیئر گھنٹے ہوگی۔
یا LFP 160S2P کے لیے ایک خاکہ، جہاں بیٹریوں کا خالص وزن 512 کلوگرام ہوگا، اور صلاحیت 200 ایمپیئر گھنٹے ہوگی۔
نتیجہ: اگرچہ لیتھیم آئرن فاسفیٹ (LiFeO4, LFP) بیٹریاں بنیادی طور پر الیکٹرک گاڑیوں میں استعمال ہوتی ہیں، لیکن ان کی خصوصیات LMO بیٹریوں پر کئی فوائد پیش کرتی ہیں، بشمول زیادہ چارجنگ کرنٹ اور تھرمل رن وے کا کم خطرہ۔ بیٹری کی قسم کا انتخاب مکمل حل فراہم کرنے والے کی صوابدید پر ہے، جو اس کا تعین کئی معیارات کی بنیاد پر کرے گا، نہ کہ UPS میں شامل بیٹری کی قیمت کی کم از کم۔ فی الحال، روایتی حل کے مقابلے میں کسی بھی قسم کی لتیم آئن بیٹری اب بھی لاگت سے محروم ہو جاتی ہے، لیکن لیتھیم بیٹریوں کی فی یونٹ وزن میں زیادہ طاقت کی کثافت اور چھوٹے طول و عرض تیزی سے نئے توانائی ذخیرہ کرنے والے آلات کے انتخاب کا تعین کریں گے۔ کچھ معاملات میں، UPS کا کم مجموعی وزن نئی ٹیکنالوجیز کے انتخاب کا حکم دیتا ہے۔ یہ عمل مکمل طور پر کسی کا دھیان نہیں دیا جائے گا اور فی الحال صنعتی طبقہ (100 kVA سے زیادہ) میں بہترین UPS اختیارات کے خواہاں صارفین کے درمیان کم درجے کے (گھریلو) طبقہ میں زیادہ لاگت اور لیتھیم فائر سیفٹی کے بارے میں سمجھ کی کمی کی وجہ سے محدود ہے۔ 3 kVA سے 100 kVA تک کے درمیانے درجے کے UPS سسٹم کو لیتھیم آئن ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے لاگو کیا جا سکتا ہے، لیکن چھوٹے پیمانے پر پیداوار کی وجہ سے، وہ VRLA بیٹریوں کا استعمال کرتے ہوئے آف دی شیلف UPS سسٹم سے کافی مہنگے اور کمتر ہیں۔
مزید جاننے کے لیے اور اپنے سرور روم یا ڈیٹا سینٹر کے لیے مخصوص لیتھیم آئن بیٹری کے حل پر بات کرنے کے لیے، براہ کرم ہمیں ای میل کی درخواست بھیجیں۔ ، یا کمپنی کی ویب سائٹ پر درخواست کر کے .
اوپن ٹیکنالوجیز - عالمی رہنماؤں کے قابل اعتماد، جامع حل، خاص طور پر آپ کے اہداف اور مقاصد کے مطابق۔
مصنف: اولیگ کولیکوف
معروف ڈیزائن انجینئر
انٹیگریشن حل کا شعبہ
اوپن ٹیکنالوجیز کمپنی
ماخذ: www.habr.com
