ধনাত্মক তড়িৎদ্বারলিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিলিথিয়াম আয়রন ফসফেট উপাদান, যার নিরাপত্তা কর্মক্ষমতা এবং সাইকেল লাইফের ক্ষেত্রে দারুণ সুবিধা রয়েছে। এগুলো পাওয়ার ব্যাটারির অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তিগত সূচক। 1C চার্জিং এবং ডিসচার্জিং সাইকেল লাইফে লাইফপো4 ব্যাটারি ২০০০ বার পর্যন্ত চলতে পারে, ফুটো হয়ে গেলেও বিস্ফোরিত হয় না এবং অতিরিক্ত চার্জ হলেও সহজে জ্বলে বা বিস্ফোরিত হয় না। লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ক্যাথোড উপাদান উচ্চ-ক্ষমতার লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিকে সিরিজে ব্যবহার করা সহজ করে তোলে।
ক্যাথোড উপাদান হিসেবে লিথিয়াম আয়রন ফসফেট
লাইফপো৪ ব্যাটারি বলতে এমন একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিকে বোঝায়, যেখানে পজিটিভ ইলেকট্রোড উপাদান হিসেবে লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যবহৃত হয়। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির পজিটিভ ইলেকট্রোড উপাদানগুলোর মধ্যে প্রধানত লিথিয়াম কোবাল্টেট, লিথিয়াম ম্যাঙ্গানেট, লিথিয়াম নিকেলেট, টারনারি উপাদান, লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত। এদের মধ্যে, লিথিয়াম কোবাল্টেট হলো বেশিরভাগ লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে ব্যবহৃত পজিটিভ ইলেকট্রোড উপাদান। নীতিগতভাবে, লিথিয়াম আয়রন ফসফেটও একটি এমবেডিং এবং ডিইন্টারক্যালেশন প্রক্রিয়া। এই নীতিটি লিথিয়াম কোবাল্টেট এবং লিথিয়াম ম্যাঙ্গানেটের নীতির অনুরূপ।
লাইফপো৪ ব্যাটারির সুবিধা
১. উচ্চ চার্জিং এবং ডিসচার্জিং দক্ষতা
লাইফপো৪ ব্যাটারি হলো একটি লিথিয়াম-আয়ন সেকেন্ডারি ব্যাটারি। এর একটি প্রধান উদ্দেশ্য হলো বিদ্যুৎ উৎপাদন ব্যাটারি হিসেবে কাজ করা। নিকেল-মেটাল হাইড্রাইড (NI-MH) এবং নিকেল-ক্যাডমিয়াম (Ni-Cd) ব্যাটারির তুলনায় এর অনেক বড় সুবিধা রয়েছে। লাইফপো৪ ব্যাটারির চার্জ এবং ডিসচার্জ দক্ষতা অনেক বেশি। ডিসচার্জের সময় এর চার্জ ও ডিসচার্জ দক্ষতা ৯০%-এর বেশি হতে পারে, যেখানে লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির ক্ষেত্রে তা প্রায় ৮০%।
২. লাইফপো৪ ব্যাটারির উচ্চ সুরক্ষা কর্মক্ষমতা
লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ক্রিস্টালের PO বন্ধন স্থিতিশীল এবং সহজে বিয়োজিত হয় না, এবং লিথিয়াম কোবাল্টেটের মতো ভেঙে যায় না বা উত্তপ্ত হয় না, এমনকি উচ্চ তাপমাত্রা বা ওভারচার্জেও কোনো শক্তিশালী জারক পদার্থ তৈরি করে না, এবং একারণে এর নিরাপত্তা ভালো। প্রকৃত কার্যক্রমে, অ্যাকুপাংচার বা শর্ট-সার্কিট পরীক্ষায় নমুনার একটি ক্ষুদ্র অংশে দহনের ঘটনা দেখা গেলেও কোনো বিস্ফোরণের ঘটনা ঘটেনি। ওভারচার্জ পরীক্ষায়, সেলফ-ডিসচার্জ ভোল্টেজের চেয়ে কয়েকগুণ বেশি উচ্চ-ভোল্টেজের চার্জ ব্যবহার করা হয়েছিল এবং তখনও বিস্ফোরণের ঘটনা ঘটতে দেখা যায়। তা সত্ত্বেও, সাধারণ তরল ইলেকট্রোলাইট লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড ব্যাটারির তুলনায় এর ওভারচার্জ নিরাপত্তা অনেক উন্নত হয়েছে।
৩. লাইফপো৪ ব্যাটারির দীর্ঘ চক্র জীবন
লাইফপো৪ ব্যাটারি বলতে এমন একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিকে বোঝায় যা পজিটিভ ইলেকট্রোড উপাদান হিসেবে লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যবহার করে। দীর্ঘস্থায়ী লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির সাইকেল লাইফ প্রায় ৩০০ বার, এবং সর্বোচ্চ ৫০০ বার পর্যন্ত হতে পারে। লিথিয়াম আয়রন ফসফেট পাওয়ার ব্যাটারির সাইকেল লাইফ ২০০০ বারেরও বেশি, এবং স্ট্যান্ডার্ড চার্জে (৫-ঘণ্টার হারে) এটি ২০০০ বার পর্যন্ত ব্যবহার করা যায়। একই মানের লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির ক্ষেত্রে "নতুন অবস্থায় অর্ধেক বছর, পুরোনো অবস্থায় অর্ধেক বছর, এবং বাকি অর্ধেক বছর রক্ষণাবেক্ষণ" এই নিয়মে এর আয়ু ১ থেকে ১.৫ বছর পর্যন্ত হয়, যেখানে লাইফপো৪ ব্যাটারি একই শর্তে ব্যবহার করলে এর তাত্ত্বিক আয়ু ৭ থেকে ৮ বছর পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। সামগ্রিকভাবে বিবেচনা করলে, এর কার্যক্ষমতা ও মূল্যের অনুপাত তাত্ত্বিকভাবে লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির চেয়ে চার গুণেরও বেশি। উচ্চ-কারেন্ট ডিসচার্জের মাধ্যমে এটি উচ্চ কারেন্ট 2C ব্যবহার করে দ্রুত চার্জ এবং ডিসচার্জ করতে পারে। বিশেষ চার্জারের সাহায্যে ১.৫সি চার্জিংয়ে ব্যাটারিটি দেড় মিনিটের মধ্যে সম্পূর্ণ চার্জ হয়ে যায় এবং স্টার্টিং কারেন্ট ২সি পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, কিন্তু লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির এমন কোনো সক্ষমতা নেই।
৪. ভালো তাপমাত্রা কর্মক্ষমতা
লিথিয়াম আয়রন ফসফেটের সর্বোচ্চ তাপমাত্রা ৩৫০°C থেকে ৫০০°C পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, যেখানে লিথিয়াম ম্যাঙ্গানেট এবং লিথিয়াম কোবাল্টেটের ক্ষেত্রে তা মাত্র প্রায় ২০০°C। এর বিস্তৃত কার্যক্ষম তাপমাত্রা পরিসীমা (-২০°C–+৭৫°C) এবং উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতার কারণে, লিথিয়াম আয়রন ফসফেটের বৈদ্যুতিক উত্তাপের সর্বোচ্চ তাপমাত্রা ৩৫০°C-৫০০°C পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, যেখানে লিথিয়াম ম্যাঙ্গানেট এবং লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইডের ক্ষেত্রে তা মাত্র ২০০°C।
৫. লাইফপো৪ ব্যাটারি উচ্চ ধারণক্ষমতা
সাধারণ ব্যাটারির (যেমন লেড-অ্যাসিড) চেয়ে এর ধারণক্ষমতা বেশি। এর মনোমার ক্যাপাসিটি হলো ৫এএইচ থেকে ১০০০এএইচ।
৬. কোনো স্মৃতি প্রভাব নেই
রিচার্জেবল ব্যাটারি প্রায়শই পুরোপুরি ডিসচার্জ না হয়েই কাজ করে, এবং এর ধারণক্ষমতা দ্রুত নির্ধারিত ক্ষমতার নিচে নেমে আসে। এই ঘটনাকে মেমরি এফেক্ট বলা হয়। নিকেল-মেটাল হাইড্রাইড এবং নিকেল-ক্যাডমিয়াম ব্যাটারির মতো মেমরি এফেক্ট দেখা যায়, কিন্তু লাইফপো৪ ব্যাটারিতে এই ঘটনা ঘটে না। ব্যাটারি যে অবস্থাতেই থাকুক না কেন, চার্জ থাকা অবস্থাতেই এটি ব্যবহার করা যায়, ডিসচার্জ এবং রিচার্জ করার কোনো প্রয়োজন হয় না। ৭. লাইফপো৪ ব্যাটারির হালকা ওজন।
একই স্পেসিফিকেশন ও ক্ষমতার লাইফপো৪ ব্যাটারির আয়তন লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির আয়তনের ২/৩ অংশ এবং ওজন লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির ১/৩ অংশ।
8. লাইফপো৪ ব্যাটারিপরিবেশবান্ধব
ব্যাটারিকে সাধারণত যেকোনো ভারী ধাতু এবং বিরল ধাতু (Ni-MH ব্যাটারির জন্য বিরল ধাতুর প্রয়োজন হয়) মুক্ত, অ-বিষাক্ত (SGS প্রত্যয়িত), অ-দূষণকারী এবং ইউরোপীয় RoHS প্রবিধানের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ বলে মনে করা হয়, যা একটি সম্পূর্ণ সবুজ ব্যাটারি সনদ। তাই, শিল্পে লিথিয়াম ব্যাটারির পছন্দের প্রধান কারণ হলো পরিবেশগত বিবেচনা। ফলস্বরূপ, দশম পঞ্চবার্ষিক পরিকল্পনা চলাকালীন ব্যাটারিকে "৮৬৩" জাতীয় উচ্চ-প্রযুক্তি উন্নয়ন পরিকল্পনায় অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে এবং এটি একটি জাতীয় গুরুত্বপূর্ণ সমর্থন ও উৎসাহমূলক উন্নয়ন প্রকল্পে পরিণত হয়েছে। WTO-তে চীনের যোগদানের ফলে, চীনে বৈদ্যুতিক বাইসাইকেলের রপ্তানির পরিমাণ দ্রুত বৃদ্ধি পাবে এবং ইউরোপ ও মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে প্রবেশকারী বৈদ্যুতিক বাইসাইকেলগুলিতে অ-দূষণকারী ব্যাটারি সংযুক্ত থাকা বাধ্যতামূলক করা হয়েছে। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির কার্যকারিতা প্রধানত পজিটিভ এবং নেগেটিভ উপাদানের উপর নির্ভর করে। লিথিয়াম আয়রন ফসফেট হলো লিথিয়াম ব্যাটারির একটি উপাদান যা সাম্প্রতিক বছরগুলিতে আবির্ভূত হয়েছে। এর নিরাপত্তা কার্যকারিতা এবং চক্র জীবন অন্যান্য উপাদানের সাথে তুলনাহীন। এটি ব্যাটারির সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তিগত সূচক। লাইফপো৪ ব্যাটারির সুবিধাগুলো হলো এটি বিষাক্ত নয়, পরিবেশ দূষণ করে না, এর নিরাপত্তা কর্মক্ষমতা ভালো, কাঁচামালের সহজলভ্যতা ব্যাপক, দাম কম এবং এর আয়ুষ্কাল দীর্ঘ। এটি নতুন প্রজন্মের জন্য একটি আদর্শ ক্যাথোড উপাদান।লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি।