نیم ٹھوس بیٹریاں خود خارج ہونے اور بیٹری کی کارکردگی کو کس طرح بہتر بنا سکتی ہیں؟

زراعت اور سروے جیسے ڈرون ایپلی کیشنز میں ، تیز رفتار بیٹری سیلف ڈسچارج اور کارکردگی کا انحطاط طویل عرصے سے درد کے اہم مقامات رہا ہے۔ مادی جدت اور ذہین انتظام میں دوہری کامیابیوں کے ذریعے ،نیم ٹھوس بیٹریاںڈرون پاور سسٹم کے لئے وشوسنییتا کے معیارات کی نئی تعریف کر رہے ہیں۔

مائع الیکٹرولائٹس سے زیادہ نیم ٹھوس الیکٹرولائٹس کو کیا محفوظ بناتا ہے؟

نیم ٹھوس الیکٹرولائٹس بیٹری ٹکنالوجی میں ایک بڑی چھلانگ کی نمائندگی کرتے ہیں۔ روایتی مائع الیکٹرولائٹس کے برعکس ، نیم ٹھوس بیٹریاں جیل نما مادوں کا استعمال کرتی ہیں جو ٹھوس اور مائع الیکٹرولائٹس کی بہترین خصوصیات کو یکجا کرتی ہیں۔ یہ انوکھی ساخت حفاظتی فوائد کی پیش کش کرتی ہے:

1. رساو کا خطرہ کم: نیم ٹھوس الیکٹرولائٹس کی چپچپا نوعیت رساو کے امکان کو کم کرتی ہے ، مائع الیکٹروائلیٹ بیٹریوں میں حفاظت کا ایک عام خطرہ۔

2. بہتر ساختی استحکام: نیم ٹھوس الیکٹروائلیٹس بیٹری کے اندر اعلی مکینیکل مدد فراہم کرتے ہیں ، جس سے جسمانی اخترتی یا اثر کی وجہ سے اندرونی مختصر سرکٹس کے خطرے کو کم کیا جاتا ہے۔

3. بہتر تھرمل مینجمنٹ: نیم ٹھوس ڈھانچہ گرمی کی زیادہ یکساں تقسیم کی سہولت فراہم کرتا ہے ، جس سے مقامی ہاٹ سپاٹ کے امکان کو کم سے کم کیا جاتا ہے جو تھرمل بھاگنے کو متحرک کرسکتے ہیں۔

4. قابل اعتماد شعلہ ریٹارڈنسی: بہتر شعلہ مزاحمت-عام طور پر انتہائی آتش گیر مائع الیکٹرولائٹس ، نیم ٹھوس الیکٹرویلیٹس نمایاں طور پر کم مرکب اشاریوں کی نمائش کرتے ہیں۔

نیم ٹھوس بیٹریوں میں خود سے خارج ہونے والے مادہ کو متاثر کرنے والے کلیدی عوامل

1. ساخت خود خارج ہونے والے نرخوں کا تعین کرنے میں ایک اہم کردار ادا کرتا ہے۔ ٹھوس اور مائع اجزاء کے مابین توازن آئن کی نقل و حرکت اور منفی رد عمل کے امکانات کو متاثر کرتا ہے۔

2. درجہ حرارت نیم ٹھوس بیٹریاں سمیت بیٹری کی تمام اقسام میں خود سے خارج ہونے والے نرخوں پر نمایاں اثر ڈالتا ہے۔ اعلی درجہ حرارت عام طور پر کیمیائی رد عمل کو تیز کرتا ہے اور آئن کی نقل و حرکت میں اضافہ کرتا ہے ، جس کی وجہ سے خود سے خارج ہونے والا تیز تر ہوتا ہے۔

3. بیٹری کی ریاست کا انچارج (ایس او سی) اس کے خود خارج ہونے والے مادہ کی شرح کو متاثر کرتا ہے۔ اعلی ایس او سی کی سطح پر ذخیرہ شدہ بیٹریاں اکثر ضمنی رد عمل کی صلاحیت میں اضافے کی وجہ سے خود کو خارج کرنے کا تجربہ کرتی ہیں۔

4. الیکٹرویلیٹ یا الیکٹروڈ مواد میں نجاست یا آلودگی خود کو خارج کرنے میں تیزی لاتی ہیں۔ یہ ناپسندیدہ مادے ضمنی رد عمل کو متحرک کرسکتے ہیں یا آئن کی نقل و حرکت کے لئے راستے بنا سکتے ہیں۔

5. الیکٹروڈ اور نیم ٹھوس الیکٹرولائٹ کے مابین انٹرفیس ایک اہم خطہ ہے جو خود خارج ہونے والے مادہ کو متاثر کرتا ہے۔ اس انٹرفیس کا استحکام حفاظتی تہوں کی تشکیل کو متاثر کرتا ہے۔

6. ایک بیٹری کی سائیکلنگ کی تاریخ اس کے خود ضائع ہونے والے خصوصیات کو متاثر کرتی ہے۔ بار بار چارج کرنے اور خارج کرنے سے الیکٹروڈ اور الیکٹرولائٹس میں ساختی تبدیلیوں کا سبب بنتا ہے ، جو وقت کے ساتھ ساتھ خود سے خارج ہونے والے مادہ کی شرحوں کو ممکنہ طور پر تبدیل کرتا ہے۔

نیم ٹھوس بیٹریاںمستحکم SEI فلموں اور اینٹی ڈینڈرائٹ ڈیزائنوں کے ذریعے 1000-1200 سائیکلوں کے بعد 80 ٪ سے زیادہ صلاحیت برقرار رکھیں۔ اس سے ڈرون بیٹری کی تبدیلی کے چکروں کو چھ ماہ سے دو سال تک پھیلا ہوا ہے۔ کلیدی نیم ٹھوس الیکٹروائلیٹ کی اعلی مکینیکل طاقت میں ہے ، جو لتیم ڈینڈرائٹ کی نمو کو دباتی ہے۔

نیم ٹھوس بیٹریاں مائع الیکٹرولائٹ مواد کو 5 ٪ -10 ٪ تک کم کرتی ہیں ، بقیہ پولیمر جیل اور سیرامک ​​ذرات کے تین جہتی نیٹ ورک فریم ورک پر مشتمل ہے۔ یہ ڈھانچہ صحت سے متعلق فلٹر کی طرح کام کرتا ہے: یہ مستقل آئن چینلز کے ذریعہ چارجنگ/خارج ہونے والے امور کے دوران آئن ٹرانسپورٹ کو یقینی بناتا ہے جبکہ آرام کے ادوار کے دوران آئن بازی کی شرح کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے۔

ذہین بی ایم ایس (بیٹری مینجمنٹ سسٹم) کے ذریعہ عین مطابق ضابطہ بہتر حفاظتی یقین دہانی فراہم کرتا ہے۔

کالمان فلٹر پر مبنی انکولی بیٹری مینجمنٹ سسٹم سے لیس ، نیم ٹھوس بیٹری حقیقی وقت میں مائکروکرنٹ تبدیلیاں مانیٹر کرتی ہے اور خود بخود غیر معمولی سیلف ڈسچارج میں اضافے کا پتہ لگانے پر کم طاقت کے تحفظ کے موڈ کو چالو کرتی ہے۔

بیٹری کے درجہ حرارت وولٹیج سیلف ڈسچارج کی خصوصیات کو واضح طور پر ماڈلنگ کرنے سے ، نظام متحرک طور پر توازن سرکٹ کی آپریشنل حالت کو ایڈجسٹ کرتا ہے ، جس سے ڈرون اسٹوریج کے دوران بجلی کی کھپت کو 50μA سے کم کردیا جاتا ہے۔ اس سے بیٹری پیک کے سیلف ڈسچارج کی شرح کو 20 ٪ -30 ٪ تک کم کیا جاتا ہے۔

نتیجہ:

نیم ٹھوس بیٹری ٹکنالوجی میں موجودہ تحقیق استحکام کو بڑھانے اور خود سے خارج ہونے والے مادہ کو کم کرنے کے لئے جدید الیکٹرویلیٹ فارمولیشن تیار کرنے پر مرکوز ہے۔ ان میں ناول پولیمر جیل الیکٹرولائٹس یا ہائبرڈ سسٹم شامل ہوسکتے ہیں جو ٹھوس اور مائع اجزاء کے فوائد کو یکجا کرتے ہیں۔ الیکٹرولائٹ مرکب کو بہتر بنانے سے ، کم خود خارج ہونے والے نرخوں والی بیٹریاں کارکردگی سے سمجھوتہ کیے بغیر تیار کی جاسکتی ہیں۔

چونکہ اس شعبے میں تحقیق آگے بڑھتی جارہی ہے ، ہم خود خارج ہونے والے نرخوں اور بیٹری کی مجموعی کارکردگی میں مزید بہتری کی توقع کرتے ہیں۔