কিভাবে একটি কঠিন রাষ্ট্র ব্যাটারি কাজ করে?

কিভাবে একটিসলিড স্টেট ব্যাটারিকাজ? UAV অপারেটরদের জন্য একটি সরল ব্যাখ্যা

কিভাবে বোঝা aসলিড স্টেট ব্যাটারিকাজের জন্য রসায়ন ডিগ্রির প্রয়োজন হয় না। আপনি ইতিমধ্যে পরিচিত ব্যাটারি থেকে 1টি মূল পার্থক্য বোঝার প্রয়োজন — এবং তারপর সেই পার্থক্যটি কী পরিবর্তন হয় তার যুক্তি অনুসরণ করুন৷

এখানে সলিড স্টেট ব্যাটারি অপারেশনের স্পষ্ট ব্যাখ্যা, যারা ড্রোন তৈরি করে তাদের চেয়ে যারা ড্রোন উড়ায় তাদের জন্য লেখা।

প্রতিটি ব্যাটারি যা করে তা দিয়ে শুরু করুন

প্রতিটি ব্যাটারি - ফোনের ব্যাটারি,ড্রোন ব্যাটারি, গাড়ির ব্যাটারি — একই মৌলিক কাজ করে। এটি রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয় করে এবং চাহিদা অনুযায়ী বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে।

প্রতিটি লিথিয়াম ব্যাটারির ভিতরে 3টি অপরিহার্য উপাদান থাকে: ক্যাথোড নামে একটি ধনাত্মক ইলেক্ট্রোড, অ্যানোড নামে একটি নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড এবং তাদের মধ্যে বসে ইলেক্ট্রোলাইট নামক একটি মাঝারি স্তর৷ চার্জ করার সময়, লিথিয়াম আয়নগুলি ক্যাথোড থেকে, ইলেক্ট্রোলাইটের মাধ্যমে এবং অ্যানোডে চলে যায় - সেই বিন্যাসে শক্তি সঞ্চয় করে। স্রাবের সময়, এই আয়নগুলি বিপরীত দিকে ফিরে যায় এবং সেই আন্দোলনে মুক্তি পাওয়া শক্তি ড্রোনের মোটরকে শক্তি দেয়।

ইলেক্ট্রোলাইটের কাজটি সুনির্দিষ্ট: লিথিয়াম আয়নগুলিকে অতিক্রম করতে দিন, কিন্তু ইলেকট্রনগুলিকে ব্লক করুন। ইলেকট্রনগুলিকে বাহ্যিক সার্কিটের মাধ্যমে ভ্রমণ করতে হয় - মোটর কন্ট্রোলার, মোটর এবং ফ্লাইট ইলেকট্রনিক্সের মাধ্যমে - যেভাবে তারা দরকারী কাজ করে। যদি ইলেকট্রন সরাসরি ইলেক্ট্রোলাইট অতিক্রম করতে পারে, ব্যাটারি অবিলম্বে শর্ট সার্কিট হবে।

কি কঠিন অবস্থা ভিন্ন করে তোলে

প্রচলিত লিথিয়াম পলিমার ব্যাটারিতে, ইলেক্ট্রোলাইট হল একটি তরল বা জেল — বিশেষত, দ্রবীভূত লিথিয়াম লবণ ধারণকারী একটি জৈব দ্রাবক। এটা ভালো কাজ করে। এটি দাহ্য, তাপমাত্রা-সংবেদনশীল এবং ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠের সাথে রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে সময়ের সাথে সাথে হ্রাস পায়।

একটি কঠিন অবস্থার ব্যাটারি সেই তরলটিকে একটি কঠিন পদার্থ দিয়ে প্রতিস্থাপন করে। কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট এখনও ঠিক একই কাজ করে - ইলেকট্রনগুলিকে ব্লক করার সময় লিথিয়াম আয়নগুলিকে পাস করতে দেয় - তবে এটি একটি মৌলিকভাবে ভিন্ন শারীরিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে তা করে।

আয়নগুলি তরলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হওয়ার পরিবর্তে, তারা একটি স্ফটিক বা নিরাকার কঠিন কাঠামোর মধ্য দিয়ে সরে যায়, উপাদানের মধ্যে আয়ন-পরিবাহী স্থানগুলির মধ্যে ঘুরে বেড়ায়। ইলেক্ট্রোলাইট রসায়নের উপর নির্ভর করে, সেই কঠিন পদার্থগুলি সিরামিক হতে পারে (যেমন LLZO — লিথিয়াম ল্যান্থানাম জিরকোনিয়াম অক্সাইড), পলিমার বা সালফাইড যৌগ। প্রতিটির আলাদা আয়ন পরিবাহিতা, তাপমাত্রার কার্যকারিতা এবং উত্পাদন বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

কর্মক্ষমতা সম্পর্কে কি পরিবর্তন

যেহেতু ইলেক্ট্রোলাইট এখন কঠিন, একই সাথে বেশ কয়েকটি জিনিস পরিবর্তন হয়:

আগুনের ঝুঁকি উল্লেখযোগ্যভাবে কমে যায়। জৈব দ্রাবক যা তরল ইলেক্ট্রোলাইটকে দাহ্য করে তোলে তা উপস্থিত নেই। লিথিয়াম ব্যাটারি আগুনের কারণ তাপীয় পলাতক ক্রমটিতে জ্বালানোর কিছু নেই। একটি যান্ত্রিকভাবে ক্ষতিগ্রস্ত কঠিন অবস্থা কোষ আগুনের ঝুঁকি হওয়ার পরিবর্তে কার্যকারিতা হারায়।

কোষ একটি লিথিয়াম ধাতব অ্যানোড মিটমাট করতে পারে। তরল-ইলেক্ট্রোলাইট ব্যাটারিতে, লিথিয়াম ধাতব অ্যানোডগুলি ডেনড্রাইটের বৃদ্ধি ঘটায় — ধাতব ফিলামেন্ট যা শেষ পর্যন্ত কোষকে শর্ট-সার্কিট করে। সলিড ইলেক্ট্রোলাইটগুলি শারীরিকভাবে ডেনড্রাইটের অনুপ্রবেশকে ব্লক করার জন্য যথেষ্ট ঘন, লিথিয়াম ধাতব অ্যানোডগুলিকে কার্যকর করে তোলে। লিথিয়াম ধাতু প্রচলিত ব্যাটারিতে ব্যবহৃত গ্রাফাইট অ্যানোডের তুলনায় প্রতি গ্রাম প্রতি প্রায় 10 গুণ বেশি শক্তি সঞ্চয় করে - যা সলিড স্টেট ব্যাটারি শক্তি ঘনত্বের সুবিধার উৎস।

অবক্ষয় কমে যায়। তরল ইলেক্ট্রোলাইটগুলি শত শত চার্জ চক্রের উপর ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠের সাথে ধীরে ধীরে প্রতিক্রিয়া দেখায়, স্তরগুলি গঠন করে যা অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ বাড়ায় এবং ক্ষমতা হ্রাস করে। সলিড ইলেক্ট্রোলাইটগুলি আরও রাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল, ইলেক্ট্রোড পদার্থের সাথে আরও ধীরে ধীরে প্রতিক্রিয়া করে। সেই স্থায়িত্বের কারণেই সলিড স্টেট ব্যাটারি তুলনামূলক অপারেটিং অবস্থার অধীনে দীর্ঘ চক্র জীবন প্রদর্শন করে।

কি পরিবর্তন হয়নি

মৌলিক ক্রিয়াকলাপ — লিথিয়াম আয়নগুলি একটি ইলেক্ট্রোলাইটের মাধ্যমে ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে পিছনে পিছনে চলে — আপনার আগে ব্যবহার করা প্রতিটি লিথিয়াম ব্যাটারির সাথে অভিন্ন৷ ভোল্টেজ পরিসীমা অনুরূপ। চার্জিং এবং ডিসচার্জিং প্রক্রিয়া একই নীতি অনুসরণ করে। সেল ভোল্টেজ নিরীক্ষণ, ভারসাম্য পরিচালনা এবং অপব্যবহারের অবস্থা থেকে রক্ষা করার জন্য ব্যাটারির এখনও একটি ব্যাটারি ব্যবস্থাপনা সিস্টেম প্রয়োজন।

কঠিন অবস্থা একটি ভিন্ন ধরনের শক্তি সঞ্চয় নয়। এটি একই ধরণের, 1টি উপাদান সহ - ইলেক্ট্রোলাইট - এমনভাবে নতুনভাবে ডিজাইন করা হয়েছে যা প্রচলিত লিথিয়াম ব্যাটারি রসায়নের সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য সীমাবদ্ধতাগুলিকে সরিয়ে দেয়৷

ZYEBATTERY এর সলিড স্টেট UAV ব্যাটারি

ZYEBATTERYবাণিজ্যিক ড্রোন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য কঠিন অবস্থার লিথিয়াম আয়ন এবং উচ্চ-কর্মক্ষমতা লিথিয়াম পলিমার ইউএভি ব্যাটারি তৈরি করে। প্রযুক্তি কীভাবে কাজ করে তা বোঝা হল কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্যগুলি কেন আলাদা তা বোঝার প্রাথমিক বিন্দু — এবং শুধুমাত্র নির্দিষ্ট পত্রক সংখ্যার চেয়ে বাস্তব বোঝার উপর ভিত্তি করে ব্যাটারির সিদ্ধান্ত নেওয়ার জন্য।