লিথিয়াম ব্যাটারি চার্জিং ভোল্টেজ

লিথিয়াম ব্যাটারির সমস্ত প্রযুক্তিগত পরামিতিগুলির মধ্যে, চার্জিং ভোল্টেজ অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ — এবং একটি যেখানে ত্রুটি সহ্য করা যায় না। চার্জিং ভোল্টেজ সরাসরি নির্ধারণ করে যে লিথিয়াম আয়নগুলি ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড পদার্থের মধ্যে নিরাপদে এবং দক্ষতার সাথে ইন্টারক্যালেট এবং ডিইনটারক্যালেট করতে পারে কিনা। এটি শুধুমাত্র প্রতিটি চার্জের কার্যকারিতাকেই প্রভাবিত করে না বরং এটি মৌলিকভাবে ব্যাটারি চক্রের জীবন ও নিরাপত্তাকেও প্রভাবিত করে৷ এই নিবন্ধটি পদ্ধতিগতভাবে লিথিয়াম ব্যাটারির মূল ভোল্টেজের প্যারামিটারগুলি ব্যাখ্যা করে — নামমাত্র ভোল্টেজ, ওয়ার্কিং ভোল্টেজ, চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ এবং ডিসচার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ সহ — এবং বিভিন্ন ব্যাটারি রসায়নের ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যগুলি গভীরভাবে অন্বেষণ করে, প্যাক-সেলের ভোল্টেজ ব্যবস্থাপনা, ব্যাটারের কার্যকারিতার নীতি এবং ব্যাটারির পরিচালনার নীতি। ভোল্টেজের অসামঞ্জস্য নির্ণয় এবং পরিচালনা, পাঠকদের লিথিয়াম ব্যাটারি ভোল্টেজের উপর একটি ব্যাপক এবং পেশাদার জ্ঞানের ভিত্তি প্রদান করে।

1. লিথিয়াম ব্যাটারির জন্য কোর ভোল্টেজ কনসেপ্ট ফ্রেমওয়ার্ক

লিথিয়াম ব্যাটারি চার্জিং ভোল্টেজ বোঝার জন্য প্রথমে বেশ কয়েকটি আন্তঃসংযুক্ত ভোল্টেজ ধারণাকে স্পষ্ট করতে হবে। এই ধারণাগুলি লিথিয়াম ব্যাটারি ভোল্টেজ জ্ঞান কাঠামোর ভিত্তি তৈরি করে:

1.1 নামমাত্র ভোল্টেজ

নামমাত্র ভোল্টেজ হল স্ট্যান্ডার্ড রেফারেন্স মান যা ব্যাটারির ডিসচার্জ ক্ষমতা বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয়, যা বেশিরভাগ ডিসচার্জ প্রক্রিয়া জুড়ে রক্ষণাবেক্ষণ করা গড় ভোল্টেজের প্রতিনিধিত্ব করে। সাধারণ লিথিয়াম ব্যাটারি রসায়নের জন্য: লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড (LCO) এবং টারনারি লিথিয়ামের নামমাত্র ভোল্টেজ রয়েছে প্রায় 3.6 ভি–3.7 ভি; লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LFP) হল 3.2 ভি; লিথিয়াম ম্যাঙ্গানিজ অক্সাইড (LMO) প্রায় 3.8 ভি; এবং লিথিয়াম টাইটানেট (LTO) হল আনুমানিক 2.4 ভি। নামমাত্র ভোল্টেজ হল ব্যাটারি স্পেসিফিকেশনে সবচেয়ে বেশি উল্লেখ করা ভোল্টেজ প্যারামিটার এবং এটি ব্যাটারি শক্তি (Wh = Ah × V) গণনা করার সময় ব্যবহৃত ভোল্টেজের মানও।

1.2 ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ (OCV)

ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ হল ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক টার্মিনালের মধ্যে ভোল্টেজের পার্থক্য যখন কোনও বাহ্যিক সার্কিট সংযুক্ত থাকে না (অর্থাৎ, কোনও কারেন্ট প্রবাহিত হয় না)। OCV-এর সাথে ব্যাটারির চার্জের অবস্থার (SOC) একটি সংশ্লিষ্ট সম্পর্ক রয়েছে এবং SOC অনুমান করার জন্য এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ ভিত্তি। যাইহোক, OCV-SOC সম্পর্ক রৈখিক নয় এবং বিভিন্ন SOC রেঞ্জে বিভিন্ন সংবেদনশীলতা রয়েছে। লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারির জন্য, OCV 20%–90% SOC পরিসরে অত্যন্ত ধীরে ধীরে পরিবর্তিত হয়, যা SOC অনুমানের জন্য চ্যালেঞ্জ তৈরি করে। টারনারি লিথিয়াম, বিপরীতে, SOC এর সাথে আরও স্পষ্ট OCV বৈচিত্র দেখায়।

1.3 ওয়ার্কিং ভোল্টেজ

ওয়ার্কিং ভোল্টেজ হল ব্যাটারির প্রকৃত টার্মিনাল ভোল্টেজ যখন কারেন্ট প্রবাহিত হয়। ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের কারণে, ডিসচার্জের সময় কার্যকারী ভোল্টেজ OCV (ভোল্টেজ ড্রপ = বর্তমান × অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ) থেকে কম থাকে, যখন চার্জিংয়ের সময় এটি OCV (ভোল্টেজ বৃদ্ধি = বর্তমান × অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ) থেকে বেশি হয়। ব্যাটারির বয়স বাড়ার সাথে সাথে অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়তে থাকে, কাজের ভোল্টেজ OCV থেকে আরও উল্লেখযোগ্যভাবে বিচ্যুত হয়।

1.4 চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ

চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ হল সর্বোচ্চ ভোল্টেজ যা চার্জ করার সময় পৌঁছাতে পারে, একে বলা হয় ফুল-চার্জ ভোল্টেজ . এই কাট-অফ ভোল্টেজের বাইরে চার্জ করা ক্রমাগত অতিরিক্ত চার্জিংয়ের দিকে পরিচালিত করে, যা উপাদানের পচন এবং নিরাপত্তা ঝুঁকিকে ট্রিগার করে। এটি চার্জিং ব্যবস্থাপনার কঠোরতম একক ভোল্টেজ সীমা।

1.5 ডিসচার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ

ডিসচার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ হল স্রাবের সময় অনুমোদিত ন্যূনতম ভোল্টেজ, যাকে বলা হয় ওভার-স্রাব সুরক্ষা ভোল্টেজ . এই কাট-অফ ভোল্টেজের নিচে ক্রমাগত ডিসচার্জ করা — ওভার-ডিসচার্জিং — নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের কপার কারেন্ট সংগ্রাহককে দ্রবীভূত করে এবং অপরিবর্তনীয়ভাবে ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদানের কাঠামোর ক্ষতি করে, যার ফলে স্থায়ী ক্ষমতা হ্রাস পায়।

নিম্নলিখিত টেবিলটি পদ্ধতিগতভাবে এই পাঁচটি মূল ভোল্টেজ ধারণার তুলনা করে:

2. বিভিন্ন লিথিয়াম ব্যাটারি রসায়নের জন্য বিশদ চার্জিং ভোল্টেজ

ক্যাথোড উপাদানের উপর নির্ভর করে লিথিয়াম ব্যাটারির চার্জিং ভোল্টেজের পরামিতিগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক হয়। নীচে বাজারে উপলব্ধ প্রধান লিথিয়াম ব্যাটারি উপাদান সিস্টেমগুলির একটি বিশদ ব্যাখ্যা রয়েছে:

2.1 লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড (LiCoO₂, LCO) - কনজিউমার ইলেকট্রনিক্সের ওয়ার্কহর্স

লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড ছিল প্রথম লিথিয়াম ব্যাটারি ক্যাথোড উপাদান যা বাণিজ্যিকীকরণ করা হয়, প্রাথমিকভাবে স্মার্টফোন, ট্যাবলেট এবং ল্যাপটপে ব্যবহৃত হয়। এর স্ফটিক কাঠামো একটি স্তরযুক্ত শিলা-লবণ কাঠামো, যার বিপরীত ক্ষমতা প্রায় 140-150 mAh/g। স্ট্যান্ডার্ড LCO একক কোষের জন্য চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ 4.20 ভি , শক্তির ঘনত্ব এবং চক্র জীবনের মধ্যে একটি ভাল ভারসাম্য হিসাবে কয়েক বছরের প্রকৌশল অনুশীলনের মাধ্যমে যাচাই করা একটি মান। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, উচ্চ-ভোল্টেজ এলসিও শক্তির ঘনত্বকে আরও উন্নত করতে চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজকে 4.35 V বা এমনকি 4.45 V-তে ঠেলে দিয়েছে, কিন্তু এটি ইলেক্ট্রোলাইট এবং BMS-এর উপর কঠোর প্রয়োজনীয়তা আরোপ করে।

2.2 লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LiFePO₄, LFP) — সর্বোত্তম-শ্রেণীর নিরাপত্তা

LFP একটি অলিভাইন-কাঠামো ক্যাথোড উপাদান আছে. স্তরযুক্ত-গঠন উপকরণের তুলনায়, ফসফেট গ্রুপের শক্তিশালী সমযোজী বন্ধন (PO₄³⁻) উচ্চ-তাপমাত্রা এবং অতিরিক্ত চার্জের অবস্থার অধীনে তাপীয় স্থিতিশীলতাকে নাটকীয়ভাবে উন্নত করে — এমনকি উচ্চ তাপমাত্রায়ও, স্ফটিক জালি থেকে অক্সিজেন নির্গত হওয়ার সম্ভাবনা নেই, মৌলিকভাবে থার রানওয়ের ঝুঁকি হ্রাস করে। LFP-এর জন্য চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ হল 3.65 ভি — টারনারি লিথিয়াম এবং LCO থেকে অনেক কম, যা সরাসরি এর উচ্চতর নিরাপত্তা প্রতিফলিত করে। LFP-এর জন্য ভোল্টেজ মালভূমি আনুমানিক 3.2–3.3 V, ডিসচার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ প্রায় 2.5 ভি, এবং কার্যকারী ভোল্টেজ উইন্ডোটি প্রায় 1.15 V (2.5 V–3.65 ভি), টারনারি লিথিয়ামের থেকে সামান্য সরু।

2.3 টারনারি লিথিয়াম (NCM/NCA) - উচ্চ শক্তির ঘনত্ব প্রতিনিধি

টারনারি লিথিয়ামে দুটি প্রধান উপ-সিরিজ রয়েছে: নিকেল-কোবাল্ট-ম্যাঙ্গানিজ (এনসিএম) এবং নিকেল-কোবাল্ট-অ্যালুমিনিয়াম (এনসিএ)। ক্যাথোড উপাদানটিও একটি স্তরযুক্ত কাঠামো, এলসিও-এর মতো, কিন্তু একাধিক ট্রানজিশন ধাতুর সিনারজিস্টিক প্রভাবের মাধ্যমে শক্তির ঘনত্ব, চক্র জীবন এবং খরচের মধ্যে একটি ভাল ভারসাম্য অর্জন করে। স্ট্যান্ডার্ড NCM কোষে (যেমন NCM111 এবং NCM523) সাধারণত চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ থাকে 4.20 ভি , যখন উচ্চ-শক্তি-ঘনত্ব সংস্করণ (যেমন NCM622 এবং NCM811) 4.30–4.35 V এ পৌঁছাতে পারে। NCA কোষে (প্রাথমিকভাবে উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন বৈদ্যুতিক যানবাহনে ব্যবহৃত হয়) সাধারণত প্রায় 4.20 ভি এর চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ থাকে। নামমাত্র ভোল্টেজের সাথে V6-3-এর নামমাত্র ভোল্টেজ থাকে। কাট-অফ ভোল্টেজ সাধারণত 2.75–3.0 ভি।

2.4 লিথিয়াম ম্যাঙ্গানিজ অক্সাইড (LiMn₂O₄, LMO)

লিথিয়াম ম্যাঙ্গানিজ অক্সাইড ত্রিমাত্রিক লিথিয়াম-আয়ন পরিবাহী চ্যানেলের সাথে একটি স্পিনেল কাঠামো ব্যবহার করে, যা চমৎকার হারের ক্ষমতা (উচ্চ-কারেন্ট চার্জ/ডিসচার্জ ক্ষমতা) এবং কম খরচে প্রদান করে। একটি একক LMO কক্ষের জন্য চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ প্রায় 4.20 ভি, যার নামমাত্র ভোল্টেজ প্রায় 3.8 V এবং একটি ডিসচার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ প্রায় 3.0 ভি। LMO-এর প্রধান ত্রুটি হল দুর্বল উচ্চ-তাপমাত্রা চক্রের কর্মক্ষমতা (এমন ম্যানগ্যানসিস সিস্টেমের অপ্রীতিকরতার কারণে) অপারেটিং তাপমাত্রা এবং চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজের সীমা।

2.5 লিথিয়াম টাইটানেট (Li₄Ti₅O₁₂, LTO) — গ্রাফাইটকে অ্যানোড হিসাবে প্রতিস্থাপন করা হচ্ছে

লিথিয়াম টাইটানেট হল একটি বিশেষ ব্যবস্থা যেখানে লিথিয়াম টাইটানেট প্রথাগত গ্রাফাইটকে অ্যানোড উপাদান হিসাবে প্রতিস্থাপন করে, বিভিন্ন ক্যাথোডের (যেমন LFP বা LMO) সাথে যুক্ত। কারণ LTO অ্যানোডের লিথিয়াম ইন্টারক্যালেশন সম্ভাবনা প্রায় 1.55 V (বনাম Li/Li⁺) — গ্রাফাইটের 0.1 V-এর চেয়ে অনেক বেশি — লিথিয়াম ডেনড্রাইট গঠন সম্পূর্ণরূপে এড়ানো হয়, এবং ভলিউমেট্রিক পরিবর্তনগুলি ন্যূনতম, যা হাজার হাজার চক্রের চক্র জীবনকে সক্ষম করে। LTO-ভিত্তিক কোষগুলির টার্মিনাল ভোল্টেজ কম: নামমাত্র ভোল্টেজ প্রায় 2.4 V এবং চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ প্রায় 2.85 ভি।

নিম্নলিখিত সারণী পাঁচটি মূলধারার লিথিয়াম ব্যাটারি উপাদান সিস্টেমের জন্য ভোল্টেজ পরামিতিগুলির একটি ব্যাপক তুলনা প্রদান করে:

3. ব্যাটারি প্যাক চার্জিং ভোল্টেজ গণনা

ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনে, একক কোষ খুব কমই একা ব্যবহৃত হয়। একটি ব্যাটারি প্যাক তৈরি করতে একাধিক কোষ সাধারণত সিরিজে (বা সিরিজ-সমান্তরাল সংমিশ্রণে) সংযুক্ত থাকে। সঠিক চার্জার নির্বাচন এবং চার্জিং অবস্থা সঠিকভাবে ব্যাখ্যা করার জন্য ব্যাটারি প্যাক ভোল্টেজ গণনা বোঝা অপরিহার্য।

3.1 সিরিজ সংযোগ

একটি সিরিজ সংযোগে, পৃথক কোষের ভোল্টেজগুলি একসাথে যুক্ত করা হয়। মোট ভোল্টেজ একক-কোষের ভোল্টেজের সমান হয় যা সিরিজের (S) কক্ষের সংখ্যা দ্বারা গুণিত হয়, যখন মোট ক্ষমতা (Ah) অপরিবর্তিত থাকে। উদাহরণস্বরূপ, সিরিজে সংযুক্ত 3.7 V এর নামমাত্র ভোল্টেজ সহ 3টি টারনারি লিথিয়াম কোষ 11.1 V (3S), 12.6 V (4.2 V × 3) এর একটি চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ এবং V2x5 × V237 ভোল্টেজের একটি ডিসচার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ সহ একটি ব্যাটারি প্যাক তৈরি করে। সাধারণ সিরিজ কনফিগারেশন 2S (যেমন কিছু ড্রোন ব্যাটারিতে) থেকে শত শত S (যেমন বৈদ্যুতিক গাড়ির ব্যাটারি প্যাকগুলিতে) পর্যন্ত।

3.2 সমান্তরাল সংযোগ

একটি সমান্তরাল সংযোগে, পৃথক কোষের ক্ষমতা (Ah) একসাথে যুক্ত করা হয়। মোট ক্ষমতা সমান্তরাল কোষের সংখ্যা (P) দ্বারা গুণিত একক-কোষ ক্ষমতার সমান, যখন মোট ভোল্টেজ অপরিবর্তিত থাকে। উদাহরণস্বরূপ, 3 Ah সহ 2টি কোষ সমান্তরালভাবে সংযুক্ত একটি ব্যাটারি প্যাক তৈরি করে যার মোট ক্ষমতা 6 Ah একই ভোল্টেজে। সমান্তরাল সংযোগগুলি প্রাথমিকভাবে একই ভোল্টেজ বজায় রাখার সময় ক্ষমতা এবং ক্রমাগত স্রাব বর্তমান ক্ষমতা বৃদ্ধি করতে ব্যবহৃত হয়।

3.3 সিরিজ-সমান্তরাল সমন্বয়

ব্যবহারিক ব্যাটারি প্যাকগুলি সাধারণত সিরিজ-সমান্তরাল সংমিশ্রণ ব্যবহার করে (যেমন, 4S2P), যার অর্থ 4 টি সমান্তরাল কোষ সিরিজে সংযুক্ত থাকে। মোট ভোল্টেজ একক-কোষ ভোল্টেজ × সিরিজ কোষের সংখ্যার সমান, এবং মোট ধারণক্ষমতা একক-কোষ ক্ষমতা × সমান্তরাল কোষের সংখ্যার সমান।

নিম্নলিখিত টেবিলটি সাধারণ ব্যাটারি প্যাক সিরিজ কনফিগারেশন চার্জিং ভোল্টেজ প্যারামিটারগুলি দেখায় (উদাহরণ হিসাবে 4.20 V সিঙ্গেল-সেল কাট-অফ সহ টারনারি লিথিয়াম ব্যবহার করে):

4. ব্যাটারি লাইফের উপর চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজের প্রভাব

চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ শুধুমাত্র প্রতিটি চার্জের ক্ষমতাকে প্রভাবিত করে না কিন্তু ব্যাটারি চক্রের জীবনের উপরও গভীর প্রভাব ফেলে। এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় যা গভীরভাবে অন্বেষণ করার যোগ্য, কারণ এটি ব্যবহারকারীরা কীভাবে ক্ষমতা এবং দীর্ঘায়ুর মধ্যে ট্রেড-অফ করতে পারে তার সাথে সরাসরি সম্পর্কযুক্ত।

গবেষণা দেখায় যে চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ হ্রাস করা লিথিয়াম ব্যাটারির চক্রের আয়ু বাড়ানোর সবচেয়ে কার্যকর উপায়গুলির মধ্যে একটি। উদাহরণ হিসাবে টারনারি লিথিয়াম (এনসিএম, একক-কোষ কাট-অফ 4.20 ভি) ব্যবহার করা: চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজকে 4.20 V থেকে 4.10 ভি-তে কমিয়ে প্রায় 5%–8% দ্বারা ক্ষমতা হ্রাস করে, কিন্তু প্রায় 30%–50% দ্বারা চক্রের আয়ু বাড়ায়; এটিকে আরও কমিয়ে 4.00 ভি-এ ধারণক্ষমতা প্রায় 15% হ্রাস করে, কিন্তু চক্রের আয়ু 2-3 বার প্রসারিত করতে পারে। এর কারণ হল উচ্চ SOC (অর্থাৎ, উচ্চ ভোল্টেজ) এ, ক্যাথোড উপাদানের স্ফটিক জালিতে লিথিয়াম-আয়নের ঘনত্ব অত্যন্ত কম — উপাদানটি চরম উপশম অবস্থায় রয়েছে যেখানে কাঠামোগত চাপ সবচেয়ে বেশি এবং অপরিবর্তনীয় ফেজ ট্রানজিশন এবং মাইক্রো-ক্র্যাক প্রচার হওয়ার সম্ভাবনা সবচেয়ে বেশি।

এই নীতির উপর ভিত্তি করে, অনেক বৈদ্যুতিক যানবাহন প্রস্তুতকারক এবং পেশাদার ব্যবহারকারীরা ব্যাটারি চার্জের উপরের সীমা 80%–90% (প্রায় 4.0–4.1 V-এর সাথে সম্পর্কিত) এবং নিম্ন স্রাবের সীমা 20%–30% সেট করে, নাটকীয়ভাবে ব্যাটারি প্যাকের পরিষেবা জীবনকে প্রসারিত করে৷ এই কৌশল বলা হয় আংশিক অবস্থার চার্জ সাইক্লিং (PSOC) এবং ব্যাপকভাবে শক্তি স্টোরেজ সিস্টেম এবং বৈদ্যুতিক পরিবহন অ্যাপ্লিকেশনে গৃহীত হয়।

নিচের টেবিলটি টারনারি লিথিয়াম (এনসিএম) ব্যাটারির জন্য চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ, ক্ষমতা এবং সাইকেল লাইফের মধ্যে সম্পর্ক দেখায়:

5. ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS) এবং ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ

ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (বিএমএস) হল লিথিয়াম ব্যাটারির নিরাপদ এবং দক্ষ অপারেশনের মূল সুরক্ষা৷ BMS-এর ভোল্টেজ ম্যানেজমেন্ট ফাংশন পুরো সিস্টেমের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অংশগুলির মধ্যে একটি:

5.1 স্বতন্ত্র সেল ভোল্টেজ পর্যবেক্ষণ

রিয়েল টাইমে প্রতিটি সিরিজ-সংযুক্ত সেলের ভোল্টেজ নিরীক্ষণ করতে বিএমএস ডেডিকেটেড সেল ভোল্টেজ অধিগ্রহণ সার্কিট (অ্যানালগ ফ্রন্ট এন্ড, এএফই) ব্যবহার করে। স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সি সাধারণত 1 Hz–100 Hz হয়, যার যথার্থতা প্রয়োজন ±5 mV (উচ্চ-নির্ভুলতা BMS ±1 mV অর্জন করতে পারে)। ব্যক্তিগত সেল ভোল্টেজ নিরীক্ষণ হল ওভারচার্জ সুরক্ষা, ওভার-ডিসচার্জ সুরক্ষা, এবং সেল ব্যালেন্সিং ম্যানেজমেন্ট বাস্তবায়নের ভিত্তি।

5.2 ওভারভোল্টেজ সুরক্ষা (OVP)

যখন যেকোন পৃথক সেলের ভোল্টেজ সেট ওভারভোল্টেজ সুরক্ষা থ্রেশহোল্ডে পৌঁছায়, তখন BMS অবিলম্বে একটি প্রতিরক্ষামূলক ক্রিয়া শুরু করে — চার্জিং সার্কিট সংযোগ বিচ্ছিন্ন করে (চার্জিং MOSFET বা রিলে নিয়ন্ত্রণ করে) যাতে অতিরিক্ত চার্জিং হতে পারে তা প্রতিরোধ করতে। OVP থ্রেশহোল্ড সাধারণত চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজের সামান্য উপরে সেট করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি 4.20 V কাট-অফ টারনারি লিথিয়াম সেলের জন্য, OVP 4.25-4.30 V এ সেট করা যেতে পারে, সংক্ষিপ্ত ভোল্টেজ ওঠানামা থেকে মিথ্যা ট্রিগারিং এড়াতে কিছু মার্জিন রেখে।

5.3 আন্ডারভোল্টেজ সুরক্ষা (UVP)

ওভারভোল্টেজ সুরক্ষার সাথে সঙ্গতিপূর্ণ, যখন একটি সেল ভোল্টেজ আন্ডারভোল্টেজ সুরক্ষা থ্রেশহোল্ডে নেমে যায়, তখন বিএমএস অতিরিক্ত স্রাব রোধ করতে ডিসচার্জ সার্কিট সংযোগ বিচ্ছিন্ন করে। টারনারি লিথিয়ামের জন্য, UVP থ্রেশহোল্ড সাধারণত 2.80–3.00 V হয়; লিথিয়াম আয়রন ফসফেটের জন্য, এটি সাধারণত 2.50-2.80 V হয়।

5.4 কোষের ভারসাম্য

মাল্টি-সেল সিরিজের ব্যাটারি প্যাকগুলিতে, উত্পাদন সহনশীলতা এবং বার্ধক্যের হারের পার্থক্যের কারণে পৃথক কোষের ক্ষমতা এবং স্ব-স্রাবের হার ধীরে ধীরে ভিন্ন হয়ে যায়। ভারসাম্য ছাড়াই, সর্বনিম্ন ক্ষমতা সম্পন্ন সেলটি প্রথমে চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ (বা ডিসচার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ) এ পৌঁছায়, পুরো প্যাকের ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা সীমিত করে। BMS ব্যালেন্সিং সার্কিট ব্যবহার করে পৃথক কোষের ভোল্টেজ সমান করতে, প্রাথমিকভাবে দুটি পদ্ধতির মাধ্যমে:

• প্যাসিভ ব্যালেন্সিং: প্রতিরোধকের মাধ্যমে তাপ হিসাবে উচ্চ-ভোল্টেজ কোষ থেকে শক্তি অপসারণ করে।
• সক্রিয় ভারসাম্য: উচ্চ-ভোল্টেজ কোষ থেকে নিম্ন-ভোল্টেজ কোষে শক্তি স্থানান্তর করে।

নিম্নলিখিত টেবিলটি প্যাসিভ এবং সক্রিয় ভারসাম্যের বৈশিষ্ট্যগুলির তুলনা করে:

6. কমন ডিভাইসের জন্য চার্জিং ভোল্টেজ স্পেসিফিকেশন

নির্দিষ্ট ডিভাইসের চার্জিং ভোল্টেজ স্পেসিফিকেশন বোঝা ব্যবহারকারীদের চার্জার নির্বাচন করার সময় এবং চার্জিং স্ট্যাটাস ব্যাখ্যা করার সময় সঠিক সিদ্ধান্ত নিতে সাহায্য করে:

6.1 স্মার্টফোন

বেশিরভাগ স্মার্টফোন লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড বা টারনারি লিথিয়াম ব্যাটারি ব্যবহার করে। একক-কোষ চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ সাধারণত 4.40–4.45 V (উচ্চ-শক্তি-ঘনত্বের অপ্টিমাইজড সংস্করণ) বা স্ট্যান্ডার্ড 4.20 V। স্মার্টফোন চার্জার আউটপুট ভোল্টেজগুলি সাধারণত 5 V (স্ট্যান্ডার্ড চার্জিং), 9 V, 12 V, বা 20 V (দ্রুত চার্জিং) হয়। যাইহোক, চার্জার আউটপুট ভোল্টেজ নিচে নেমে আসে এবং ফোনের অভ্যন্তরীণ চার্জ ব্যবস্থাপনা IC (PMIC) দ্বারা সেলের প্রয়োজনীয় ভোল্টেজ (4.20-4.45 ভি) দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। চার্জার আউটপুট ভোল্টেজ এবং ব্যাটারি চার্জিং ভোল্টেজ একই মান নয়।

6.2 ল্যাপটপ

ল্যাপটপগুলি সাধারণত মাল্টি-সেল সিরিজ লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাক ব্যবহার করে। সাধারণ কনফিগারেশন হল 2S (নামমাত্র 7.2–7.4 V, ফুল চার্জ 8.4 V), 3S (নামমাত্র 10.8–11.1 V, ফুল চার্জ 12.6 V), অথবা 4S (নামমাত্র 14.4–14.8 V, ফুল চার্জ 16.8 V)। অ্যাডাপ্টারের আউটপুট ভোল্টেজ (যেমন, 19 V) ব্যাটারি প্যাকের চার্জিং ভোল্টেজের সাথে মেলে একটি অভ্যন্তরীণ DC-DC রূপান্তরকারীর মাধ্যমে রূপান্তরিত হয়।

6.3 বৈদ্যুতিক সাইকেল

বৈদ্যুতিক সাইকেল ব্যাটারি প্যাকগুলিতে 24 V, 36 V, বা 48 V এর আদর্শ নামমাত্র ভোল্টেজ রয়েছে, যা LFP বা টারনারি লিথিয়াম কোষের বিভিন্ন সিরিজ কনফিগারেশনের সাথে সম্পর্কিত। সংশ্লিষ্ট চার্জার আউটপুট ভোল্টেজগুলি সাধারণত 29.4 V (36 V টারনারি লিথিয়াম), 42 V (36 V LFP), 54.6 V (48 V টারনারি লিথিয়াম) এবং অনুরূপ মান।

নিম্নলিখিত সারণীটি সাধারণ ডিভাইসগুলির জন্য চার্জিং ভোল্টেজের বৈশিষ্ট্যগুলিকে সংক্ষিপ্ত করে:

7. ভোল্টেজের অসঙ্গতি নির্ণয় এবং পরিচালনা করা

লিথিয়াম ব্যাটারির দৈনন্দিন ব্যবহারে, ভোল্টেজের অসঙ্গতিগুলি হল সবচেয়ে সরাসরি এবং গুরুত্বপূর্ণ স্বাস্থ্য সূচক। ব্যাটারির নিরাপত্তা এবং কর্মক্ষমতা বজায় রাখার জন্য ভোল্টেজের অসঙ্গতির ধরন, কারণ এবং পরিচালনার পদ্ধতি বোঝা গুরুত্বপূর্ণ:

7.1 কম ভোল্টেজ (আন্ডারভোল্টেজ)

একটি ব্যাটারি ভোল্টেজ যা নামমাত্র পরিসরের নিম্ন সীমার নীচে থাকে যখন বিশ্রামে থাকে তখন এর কারণ হতে পারে: গভীর স্রাব (বিশেষত সময়মত চার্জ পুনরায় পূরণ ছাড়া দীর্ঘমেয়াদী স্টোরেজ); নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড তামা বর্তমান সংগ্রাহক দ্রবীভূত (গুরুতর ওভার-স্রাব থেকে অপরিবর্তনীয় ক্ষতি); অভ্যন্তরীণ মাইক্রো-শর্ট সার্কিট; বা দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারের পরে উল্লেখযোগ্য ক্ষমতা বিবর্ণ। কোষের জন্য যেখানে ভোল্টেজ ডিসচার্জ কাট-অফ ভোল্টেজের নীচে নেমে গেছে, প্রথমে একটি অত্যন্ত ছোট কারেন্টে (0.05C এর নিচে) প্রি-চার্জ করার চেষ্টা করুন। যদি ভোল্টেজ 30 মিনিটের মধ্যে স্বাভাবিক পরিসরে পুনরুদ্ধার করতে পারে তবে স্বাভাবিক চার্জিং এগিয়ে যেতে পারে। পুনরুদ্ধার সম্ভব না হলে, কোষটি অপরিবর্তনীয় ক্ষতির সম্মুখীন হয়েছে এবং প্রতিস্থাপনের সুপারিশ করা হয়।

7.2 উচ্চ ভোল্টেজ (ওভারভোল্টেজ)

একটি ব্যাটারি ভোল্টেজ যা চার্জ করার পরে বা নির্দিষ্ট সময়ের জন্য বিশ্রামের পরে ফুল-চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজকে উল্লেখযোগ্যভাবে অতিক্রম করে তা অতিরিক্ত চার্জিংয়ের একটি অত্যন্ত বিপজ্জনক লক্ষণ। একটি অতিরিক্ত চার্জযুক্ত ব্যাটারি বিপজ্জনক প্রতিক্রিয়াগুলির একটি সিরিজের মধ্য দিয়ে যায়: ক্যাথোড উপাদানের পচন, ইলেক্ট্রোলাইট অক্সিডেশন এবং ব্যাপক গ্যাস উত্পাদন, যার ফলে ব্যাটারি ফুলে যায় বা এমনকি তাপ থেকে পালিয়ে যায়। একটি ওভারভোল্টেজ সেল আবিষ্কার করার পরে, অবিলম্বে চার্জ করা বন্ধ করুন, ডিভাইসটিকে একটি উত্তাপযুক্ত, দাহ্য পদার্থ-মুক্ত খোলা জায়গায় রাখুন এবং পরিচালনার জন্য পেশাদার প্রযুক্তিবিদদের সাথে যোগাযোগ করুন। কখনোই ডিভাইস ব্যবহার চালিয়ে যাবেন না।

7.3 একটি প্যাকের মধ্যে কোষগুলির মধ্যে অতিরিক্ত ভোল্টেজের ভারসাম্যহীনতা

স্বাভাবিক অবস্থায়, সিরিজ-সংযুক্ত কোষের মধ্যে ভোল্টেজের পার্থক্য চার্জের শেষে 50 mV বা স্রাবের শেষে 100 mV-এর বেশি হওয়া উচিত নয়। যদি ভারসাম্যহীনতা এই পরিসীমা অতিক্রম করে, এটি কোষের মধ্যে উল্লেখযোগ্য ক্ষমতার অসঙ্গতি নির্দেশ করে — BMS এর ভারসাম্য ক্ষমতা আর কার্যকর ভারসাম্য বজায় রাখতে পারে না, এবং সমগ্র ব্যাটারি প্যাকের ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা এবং জীবনকাল সীমিত হবে। অতিরিক্ত ভোল্টেজ ভারসাম্যহীন কোষগুলিকে প্রতিস্থাপন করা দরকার কিনা তা মূল্যায়ন করতে এই পরিস্থিতিতে সাধারণত ব্যাটারি প্যাকের পেশাদার পরিদর্শন প্রয়োজন।

নিম্নলিখিত সারণীটি সাধারণ ভোল্টেজ অসামঞ্জস্যগুলির জন্য রোগ নির্ণয় এবং পরিচালনার সুপারিশগুলিকে সংক্ষিপ্ত করে:

8. উচ্চ-ভোল্টেজ লিথিয়াম ব্যাটারি প্রযুক্তিতে বিকাশের প্রবণতা

ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স এবং বৈদ্যুতিক পরিবহন থেকে উচ্চ শক্তির ঘনত্বের ক্রমাগত চাহিদার সাথে, উচ্চ-ভোল্টেজ লিথিয়াম ব্যাটারি প্রযুক্তি শিল্পে একটি গুরুত্বপূর্ণ গবেষণা ও উন্নয়নের দিক হয়ে উঠছে।

মূলধারার টারনারি লিথিয়াম ব্যাটারির জন্য চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ বর্তমানে 4.20-4.35 V৷ গবেষকরা এটিকে 4.50 V বা তার বেশি বাড়ানোর জন্য প্রযুক্তিগত পথ অন্বেষণ করছেন৷ কাট-অফ ভোল্টেজ বৃদ্ধির অর্থ হল আরও বেশি লিথিয়াম আয়ন ক্যাথোড থেকে ডিইনটারক্যালেট করতে পারে, তাত্ত্বিকভাবে ক্ষমতা 20%-30% দ্বারা উন্নত হয়। যাইহোক, উচ্চ ভোল্টেজ ইলেক্ট্রোলাইট স্থিতিশীলতার জন্য গুরুতর চ্যালেঞ্জ তৈরি করে — প্রচলিত কার্বনেট-ভিত্তিক ইলেক্ট্রোলাইটগুলি 4.5 V এর উপরে দ্রুত অক্সিডেটিভ পচন ঘটায়, গ্যাস তৈরি করে এবং ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠের ক্ষতি করে। এটি মোকাবেলা করার জন্য, গবেষকরা বিকাশ করছেন:

• উচ্চ-ভোল্টেজ ইলেক্ট্রোলাইট অ্যাডিটিভস (যেমন ফ্লোরিনেটেড ইথার এবং সালফোন-শ্রেণীর দ্রাবক)
• উচ্চ-ভোল্টেজ ক্যাথোড পৃষ্ঠের আবরণ (ইলেক্ট্রোলাইট এবং ক্যাথোডের মধ্যে সরাসরি যোগাযোগ রোধ করতে)
• সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোলাইটস (মৌলিকভাবে তরল ইলেক্ট্রোলাইট স্থিতিশীলতার সীমাবদ্ধতাগুলিকে সম্বোধন করে)

এর ভূমিকা সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোলাইটস উচ্চ-ভোল্টেজ বাধা ভাঙ্গার চূড়ান্ত সমাধান হিসাবে গণ্য করা হয়। সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোলাইটের অক্সিডেটিভ পচন ভোল্টেজ তরল ইলেক্ট্রোলাইটের তুলনায় অনেক বেশি, তাত্ত্বিকভাবে 5 V বা তার বেশি চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ সমর্থন করে, পাশাপাশি তরল ইলেক্ট্রোলাইট ফুটো সম্পর্কিত নিরাপত্তা ঝুঁকিগুলিকে মৌলিকভাবে দূর করে। বর্তমানে, অল-সলিড-স্টেট লিথিয়াম ব্যাটারিগুলি এখনও গবেষণা এবং ছোট-ব্যাচ ট্রায়াল উত্পাদন পর্যায়ে রয়েছে; উত্পাদন ব্যয় এবং আয়নিক পরিবাহিতা প্রধান প্রযুক্তিগত বাধাগুলি কাটিয়ে উঠতে হবে।

9. ভোল্টেজ পরিমাপের সরঞ্জাম এবং পদ্ধতি

যে ব্যবহারকারীদের স্বাধীনভাবে লিথিয়াম ব্যাটারি ভোল্টেজ পরিমাপ করতে হবে (যেমন ইলেকট্রনিক ডিভাইস মেরামত করার সময় বা অতিরিক্ত ব্যাটারির স্বাস্থ্য পরীক্ষা করার সময়), সঠিক পরিমাপ পদ্ধতিগুলি সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ।

সবচেয়ে মৌলিক পরিমাপ সরঞ্জাম হল a ডিজিটাল মাল্টিমিটার (DMM) , ±0.5%-±1% এর সাধারণ নির্ভুলতার সাথে, যা একটি ব্যাটারির আনুমানিক ভোল্টেজের অবস্থা মূল্যায়নের জন্য যথেষ্ট। পরিমাপ করতে: মাল্টিমিটারকে DC ভোল্টেজ (DC V) এ একটি উপযুক্ত পরিসরে সেট করুন (সাধারণত পরিমাপের জন্য ভোল্টেজের উপরে নিকটতম রেঞ্জটি নির্বাচন করুন), ব্যাটারি পজিটিভ টার্মিনালে লাল প্রোব এবং নেতিবাচক টার্মিনালে কালো প্রোবকে সংযুক্ত করুন এবং ভোল্টেজ পড়ুন। মনে রাখবেন যে একটি মাল্টিমিটার ব্যাটারির ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ (OCV) পরিমাপ করে — ভোল্টেজটি তার সত্যিকারের থার্মোডাইনামিক ভারসাম্য মানের কাছাকাছি স্থিতিশীল হয়েছে তা নিশ্চিত করার জন্য পরিমাপের আগে ব্যাটারিটিকে কমপক্ষে 30 মিনিট (এবং বড়-ক্ষমতার ব্যাটারি 1 ঘন্টা বা তার বেশি) জন্য বিশ্রাম দিতে হবে।

ব্যবহারকারীদের জন্য যাদের একাধিক সিরিজ-সংযুক্ত কক্ষের পৃথক ভোল্টেজ পরিমাপ করতে হবে, একটি উত্সর্গীকৃত সেল ভোল্টেজ পরীক্ষক ব্যবহার করা যেতে পারে। এই যন্ত্রগুলি একই সাথে প্রতিটি কোষের পৃথক ভোল্টেজ প্রদর্শন করতে পারে, অত্যধিক ভোল্টেজ ভারসাম্যহীনতার সাথে সমস্যা কোষগুলিকে দ্রুত সনাক্ত করতে পারে।

10. সারাংশ: লিথিয়াম ব্যাটারি চার্জিং ভোল্টেজ ব্যবস্থাপনার মূল নীতি

উপরের সমস্ত বিষয়বস্তু একসাথে আঁকা, লিথিয়াম ব্যাটারি চার্জিং ভোল্টেজ পরিচালনার মূল নীতিগুলি নিম্নরূপ সংক্ষিপ্ত করা যেতে পারে:

• কাটা-অফ ভোল্টেজ কঠোরভাবে পর্যবেক্ষণ করুন। চার্জ করার সময় কখনই রেট করা ফুল-চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজ অতিক্রম করবেন না। এটি নিরাপদ চার্জিংয়ের জন্য নিখুঁত বেসলাইন এবং আরও ক্ষমতা অর্জনের জন্য কখনই আপস করা উচিত নয়।
• আপনার ব্যাটারি রসায়ন জানুন. আপনার ডিভাইসে ব্যবহৃত উপাদান সিস্টেম এবং এর সংশ্লিষ্ট ভোল্টেজ প্যারামিটারগুলি বুঝুন, যাতে আপনি বিচার করতে পারেন যে চার্জারটি মিল কিনা এবং ব্যাটারির স্বাস্থ্যের অবস্থা স্বাভাবিক কিনা।
• যেখানে সম্ভব চার্জ সাইক্লিংয়ের আংশিক অবস্থা প্রয়োগ করুন। কম চার্জের উপরের সীমা (যেমন, 80%) এবং উচ্চতর ডিসচার্জ নিম্ন সীমা (যেমন, 20%) সেট করা ব্যাটারির চক্রের আয়ু উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত করতে পারে।
• বিল্ট-ইন BMS বিশ্বাস করুন। BMS সর্বদা সর্বশেষ, নিরাপদ প্যারামিটার কনফিগারেশনে চলছে তা নিশ্চিত করতে ডিভাইস সফ্টওয়্যার এবং ফার্মওয়্যার আপডেট রাখুন।
• ভোল্টেজের অসঙ্গতিতে অবিলম্বে কাজ করুন। অস্বাভাবিক ব্যাটারি ভোল্টেজ আচরণ সনাক্ত করা হলে — যেমন পূর্ণ চার্জের পরে প্রত্যাশিতভাবে উল্লেখযোগ্যভাবে কম বা বেশি ভোল্টেজ — তদন্ত করুন এবং অবিলম্বে সমস্যাটির সমাধান করুন। সুযোগ গ্রহণ করবেন না এবং ব্যাটারি ব্যবহার চালিয়ে যান, কারণ নিরাপত্তা ঝুঁকিগুলি ঘটনাগুলিতে বাড়তে পারে।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন (FAQ)

প্রশ্ন 1: কেন চার্জারের আউটপুট ভোল্টেজ (যেমন, 5 V বা 9 V) লিথিয়াম ব্যাটারি চার্জিং ভোল্টেজ (যেমন, 4.2 V) থেকে আলাদা?

চার্জার দ্বারা ভোল্টেজ আউটপুট বাইরের দিকে তার নামমাত্র আউটপুট, চার্জিং তারের মাধ্যমে ডিভাইসে শক্তি সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয়। ডিভাইসের অভ্যন্তরে, একটি ডেডিকেটেড চার্জ ম্যানেজমেন্ট আইসি (PMIC বা চার্জ IC) রয়েছে যা চার্জারের আউটপুট ভোল্টেজকে ধাপে ধাপে নামিয়ে দেয় এবং এটিকে ব্যাটারির প্রয়োজনীয় পরিসরের মধ্যে সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করে (যেমন, 4.20 V)। ব্যবহারকারীদের তাই চিন্তা করার দরকার নেই যে একটি 5 V বা 9 V চার্জার ব্যাটারির ক্ষতি করবে — যতক্ষণ চার্জারটি ডিভাইসের বৈশিষ্ট্যগুলি পূরণ করে, অভ্যন্তরীণ নিয়ন্ত্রণ IC স্বয়ংক্রিয়ভাবে ভোল্টেজ রূপান্তর এবং চার্জিং নিয়ন্ত্রণ পরিচালনা করে। অভ্যন্তরীণ চার্জ ম্যানেজমেন্ট আইসি (যেমন মডেল ব্যাটারি বা DIY শক্তি সঞ্চয়স্থান) ছাড়া বেয়ার সেলগুলির জন্য একটি ডেডিকেটেড লিথিয়াম ব্যাটারি চার্জার সেলের চার্জ কাট-অফ ভোল্টেজের সাথে মেলে ব্যবহার করতে হবে।

প্রশ্ন 2: কেন LFP ব্যাটারির চার্জিং ভোল্টেজ টারনারি লিথিয়ামের তুলনায় এত কম?

এটি দুটি উপাদানের বিভিন্ন ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ইন্টারক্যালেশন সম্ভাব্যতা দ্বারা নির্ধারিত হয় - একটি অভ্যন্তরীণ ভৌত রাসায়নিক সম্পত্তি, একটি নির্বিচারে নির্দিষ্টকরণ নয়। LFP-তে Fe²⁺/Fe³⁺ রেডক্স দম্পতি আনুমানিক 3.45 V (বনাম Li/Li⁺) এর একটি আন্তঃসংযোগ সম্ভাবনার সাথে মিলে যায়, যখন LCO এবং ত্রিনারি লিথিয়ামের 3.6-3.8 V এর রেঞ্জে সংশ্লিষ্ট সম্ভাবনা রয়েছে। এই কারণে দুটি ফান্ডমেন্ট এবং পূর্ণ-চার্জ সিস্টেমে আলাদাভাবে কাজ করে। কাটা বন্ধ ভোল্টেজ. এটি সঠিকভাবে এই কম কাজের সম্ভাবনা যা LFP কে সম্পূর্ণ চার্জযুক্ত অবস্থায় থার্মোডাইনামিকভাবে আরও স্থিতিশীল করে তোলে, যা টারনারি লিথিয়ামের উপর এর নিরাপত্তা সুবিধার জন্য মৌলিক কারণগুলির মধ্যে একটি।

প্রশ্ন 3: ব্যাটারি ভোল্টেজ পরিমাপ এবং প্রকৃত ক্ষমতা মধ্যে একটি সরাসরি সম্পর্ক আছে?

একটি নির্দিষ্ট সম্পর্ক আছে, কিন্তু এটি একটি সরল রৈখিক এক নয় এবং রসায়ন দ্বারা উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক। টারনারি লিথিয়াম এবং এলসিও-এর ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ SOC এর সাথে তুলনামূলকভাবে লক্ষণীয়ভাবে পরিবর্তিত হয় (ভোল্টেজ-এসওসি বক্ররেখার একটি বৃহত্তর ঢাল রয়েছে), এটি ভোল্টেজ থেকে অবশিষ্ট ক্ষমতা অনুমান করা তুলনামূলকভাবে স্বজ্ঞাত করে তোলে। LFP, যদিও, এর ভোল্টেজ-এ একটি কাছাকাছি-অনুভূমিক "মালভূমি" রয়েছে- 20%–90% SOC রেঞ্জ জুড়ে SOC বক্ররেখা - প্রায় কোনও পরিবর্তন ছাড়াই 3.2-3.3 V রেঞ্জে থাকে — যার অর্থ 90% থেকে 20% পর্যন্ত চার্জ কমে গেলেও, OCV খুব কমই পরিবর্তিত হয়৷ একা ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে সঠিকভাবে LFP এর জন্য অবশিষ্ট ক্ষমতা নির্ধারণ করা যায় না; SOC অনুমানের জন্য কুলম্ব গণনার মতো পদ্ধতি প্রয়োজন।

প্রশ্ন 4: যখন একটি ডিভাইস 100% চার্জ (সম্পূর্ণ চার্জ) রিপোর্ট করে তখন কোন ভোল্টেজ স্বাভাবিক?

এটি ডিভাইসে ব্যবহৃত ব্যাটারির রসায়ন এবং BMS চার্জ নিয়ন্ত্রণ কৌশলের উপর নির্ভর করে। স্ট্যান্ডার্ড টারনারি লিথিয়ামের জন্য (4.20 V কাট-অফ), সম্পূর্ণ চার্জে বিশ্রাম নেওয়ার পরে OCV সাধারণত 4.15–4.20 V হয়। উচ্চ-ভোল্টেজ টারনারি লিথিয়ামের জন্য (4.35 V কাট-অফ), বিশ্রামের OCV সাধারণত 4.30-4.35 V হয়। LFP-এর জন্য বিশ্রামে V5V-6 ওসি হয়। 3.60–3.65 V. নোট করুন যে ডিভাইস দ্বারা প্রদর্শিত শতাংশ হল BMS গণনা এবং সফ্টওয়্যার অপ্টিমাইজেশানের ফলাফল, এবং ভোল্টেজ মানের সাথে সরাসরি সঙ্গতিপূর্ণ নয়৷ শতাংশের ক্রস-ডিভাইস তুলনা অর্থহীন; প্রস্তুতকারকের বর্ণিত স্বাভাবিক পরামিতিগুলি রেফারেন্স হিসাবে ব্যবহার করা উচিত।

প্রশ্ন 5: বিশ্রামের পরে ব্যাটারির ভোল্টেজ কমে যাওয়া কি স্বাভাবিক? কতটা ড্রপ অস্বাভাবিক বলে বিবেচিত হয়?

হ্যাঁ, চার্জিং সম্পূর্ণ হওয়ার পরে লিথিয়াম ব্যাটারির ভোল্টেজ কিছুটা কমে যাওয়া সম্পূর্ণ স্বাভাবিক। এই ড্রপের দুটি উপাদান রয়েছে:

• মেরুকরণ ভোল্টেজ অপচয়: চার্জিং শেষ হওয়ার পরে, কোষের অভ্যন্তরে ঘনত্ব গ্রেডিয়েন্ট (ঘনত্ব মেরুকরণ) এবং প্রতিক্রিয়া-হারের পার্থক্য (অ্যাক্টিভেশন পোলারাইজেশন) শিথিল হওয়ার জন্য সময় প্রয়োজন। এই ভোল্টেজ ড্রপ সাধারণত চার্জ করার কয়েক মিনিট থেকে কয়েক ঘন্টার মধ্যে সম্পন্ন হয়।
• প্রাকৃতিক স্ব-স্রাব: ব্যাটারির অন্তর্নিহিত স্ব-স্রাবের কারণে একটি ধীর, ধীরে ধীরে ভোল্টেজ ড্রপ। এটি একটি দীর্ঘ সময়ের ঘটনা (দিন থেকে সপ্তাহ)।

সাধারণত, পূর্ণ চার্জের পরে 24 ঘন্টা বিশ্রামে থাকা ত্রিনারি লিথিয়াম কোষগুলির জন্য, 20-30 mV এর বেশি ভোল্টেজ ড্রপ স্বাভাবিক সীমার মধ্যে থাকে। যদি বিশ্রামের 24 ঘন্টার মধ্যে 100 mV এর বেশি ভোল্টেজ কমে যায়, বা বিশ্রামের ভোল্টেজ প্রত্যাশিত ফুল-চার্জ মানের থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে কম হয়, তাহলে এটি একটি অস্বাভাবিকভাবে উচ্চ স্ব-স্রাব হার বা একটি অভ্যন্তরীণ মাইক্রো-শর্ট সার্কিট নির্দেশ করতে পারে এবং পেশাদার পরীক্ষার পরামর্শ দেওয়া হয়।