ଲିଥିୟମ୍ ବ୍ୟାଟେରୀଗୁଡ଼ିକ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ସେଲ୍ ବ୍ୟବହାର କରିବାର ମୁଖ୍ୟ କାରଣଗୁଡ଼ିକୁ ନିମ୍ନଲିଖିତ ଦିଗଗୁଡ଼ିକରୁ ବିସ୍ତୃତ ଭାବରେ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇପାରିବ, ଯଥା ହାଲୁକା, କ୍ଷରଣ ପ୍ରତିରୋଧ, ଭଲ ବାହକତା, ଭଲ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା, କମ ମୂଲ୍ୟ, ଭଲ ତାପ ଅପଚୟ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା, ଇତ୍ୟାଦି।
1. ହାଲୁକା
• କମ୍ ଘନତ୍ୱ: ଆଲୁମିନିୟମର ଘନତ୍ୱ ପ୍ରାୟ 2.7 ଗ୍ରାମ/ସେମି³, ଯାହା ଇସ୍ପାତ ଅପେକ୍ଷା ଯଥେଷ୍ଟ କମ୍, ଯାହା ପ୍ରାୟ 7.8 ଗ୍ରାମ/ସେମି³। ମୋବାଇଲ୍ ଫୋନ୍, ଲାପଟପ୍ ଏବଂ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଯାନ ପରି ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ଘନତ୍ୱ ଏବଂ ହାଲୁକା ବ୍ୟବହାର କରୁଥିବା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକରେ, ଆଲୁମିନିୟମ ସେଲ୍ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ସାମଗ୍ରିକ ଓଜନ ହ୍ରାସ କରିପାରିବ ଏବଂ ସହନଶୀଳତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ।
2. କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧ
• ଉଚ୍ଚ-ଭୋଲଟେଜ ପରିବେଶରେ ଅନୁକୂଳନଶୀଳତା: ଲିଥିୟମ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ ପଜିଟିଭ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ, ଯେପରିକି ଟର୍ନାରୀ ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ଲିଥିୟମ୍ କୋବାଲ୍ଟ ଅକ୍ସାଇଡ୍, ର କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଭୋଲଟେଜ ତୁଳନାତ୍ମକ ଭାବରେ ଅଧିକ (3.0-4.5V)। ଏହି ସମ୍ଭାବନାରେ, ଆଲୁମିନିୟମ୍ ପୃଷ୍ଠରେ ଏକ ଘନ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ (Al₂O₃) ପାସିଭେସନ୍ ଫିଲ୍ମ ଗଠନ କରିବ ଯାହା ଅଧିକ କ୍ଷୟକୁ ରୋକିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରିବ। ଉଚ୍ଚ ଚାପରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ଦ୍ୱାରା ଇସ୍ପାତ ସହଜରେ କ୍ଷୟ ହୁଏ, ଯାହା ଫଳରେ ବ୍ୟାଟେରୀ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ହ୍ରାସ କିମ୍ବା ଲିକେଜ୍ ହୁଏ।
• ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ସୁସଙ୍ଗତତା: ଆଲୁମିନିୟମର ଜୈବ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍, ଯେପରିକି LiPF₆ ପ୍ରତି ଭଲ ରାସାୟନିକ ସ୍ଥିରତା ଅଛି, ଏବଂ ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ବ୍ୟବହାର ସମୟରେ ଏହା ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ଶିକାର ହୁଏ ନାହିଁ।
3. ପରିବାହିତା ଏବଂ ଗଠନମୂଳକ ଡିଜାଇନ୍
• କରେଣ୍ଟ ସଂଗ୍ରାହକ ସଂଯୋଗ: ଆଲୁମିନିୟମ ହେଉଛି ସକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ କରେଣ୍ଟ ସଂଗ୍ରାହକ (ଯେପରିକି ଆଲୁମିନିୟମ ଫଏଲ୍) ପାଇଁ ପସନ୍ଦିତ ସାମଗ୍ରୀ। ଆଲୁମିନିୟମ ସେଲ୍ ସିଧାସଳଖ ସକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସହିତ ସଂଯୋଗ ହୋଇପାରିବ, ଯାହା ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଗଠନକୁ ସରଳ କରିଥାଏ, ପ୍ରତିରୋଧ ହ୍ରାସ କରିଥାଏ ଏବଂ ଶକ୍ତି ପରିବହନ ଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିଥାଏ।
• ସେଲ୍ ପରିବାହିତା ଆବଶ୍ୟକତା: କିଛି ବ୍ୟାଟେରୀ ଡିଜାଇନରେ, ଆଲୁମିନିୟମ୍ ସେଲ୍ କରେଣ୍ଟ ପାଥ୍ର ଏକ ଅଂଶ, ଯେପରିକି ସିଲିଣ୍ଡ୍ରାଲ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ, ଯାହାର ପରିବାହିତା ଏବଂ ସୁରକ୍ଷା କାର୍ଯ୍ୟ ଉଭୟ ଥାଏ।
4. କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ
• ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ନମନୀୟତା: ଆଲୁମିନିୟମକୁ ଷ୍ଟାମ୍ପ କରିବା ଏବଂ ବିସ୍ତାର କରିବା ସହଜ, ଏବଂ ଏହା ବର୍ଗାକାର ଏବଂ ସଫ୍ଟ-ପ୍ୟାକ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ ପାଇଁ ଆଲୁମିନିୟମ-ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ଫିଲ୍ମ ଭଳି ଜଟିଳ ଆକୃତିର ବୃହତ ପରିମାଣର ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ। ଷ୍ଟିଲ୍ ସେଲ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କରିବା କଷ୍ଟକର ଏବଂ ଏହାର ମୂଲ୍ୟ ଅଧିକ।
• ସିଲିଂ ଗ୍ୟାରେଣ୍ଟି: ଆଲୁମିନିୟମ ସେଲ୍ ୱେଲ୍ଡିଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ପରିପକ୍ୱ, ଯେପରିକି ଲେଜର ୱେଲ୍ଡିଂ, ଯାହା ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ସିଲ୍ କରିପାରିବ, ଆର୍ଦ୍ରତା ଏବଂ ଅମ୍ଳଜାନକୁ ପ୍ରବେଶରୁ ରୋକିପାରିବ ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀ ଜୀବନ ବୃଦ୍ଧି କରିପାରିବ।
୫. ତାପଜ ପରିଚାଳନା
• ଉଚ୍ଚ ତାପ ଅପଚୟ ଦକ୍ଷତା: ଆଲୁମିନିୟମର ତାପଜ ପରିବାହୀତା (ପ୍ରାୟ 237 W/m·K) ଷ୍ଟିଲ୍ (ପ୍ରାୟ 50 W/m·K) ତୁଳନାରେ ବହୁତ ଅଧିକ, ଯାହା ବ୍ୟାଟେରୀକୁ କାମ କରିବା ସମୟରେ ଶୀଘ୍ର ତାପ ନଷ୍ଟ କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରେ ଏବଂ ତାପଜ ପଳାୟନର ଆଶଙ୍କା ହ୍ରାସ କରେ।
୬. ଖର୍ଚ୍ଚ ଏବଂ ମିତବ୍ୟୟତା
• କମ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ଖର୍ଚ୍ଚ: ଆଲୁମିନିୟମର କଞ୍ଚାମାଲ ମୂଲ୍ୟ ମଧ୍ୟମ, ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର କମ୍, ଯାହା ବଡ଼ ପରିମାଣର ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ। ବିପରୀତରେ, ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ଭଳି ସାମଗ୍ରୀ ଅଧିକ ମହଙ୍ଗା।
୭. ସୁରକ୍ଷା ଡିଜାଇନ୍
• ଚାପ ହ୍ରାସ ପ୍ରକ୍ରିୟା: ସିଲିଣ୍ଡ୍ରିକାଲ୍ ବ୍ୟାଟେରୀର CID ଫ୍ଲିପ୍ ଗଠନ ପରି ସୁରକ୍ଷା ଭଲଭ୍ ଡିଜାଇନ୍ କରି ଆଲୁମିନିୟମ୍ ସେଲ୍ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଚାପ ମୁକ୍ତ କରିପାରିବ ଏବଂ ଅଧିକ ଚାର୍ଜ କିମ୍ବା ଥର୍ମାଲ୍ ରନ୍ଅୱେ ଘଟଣାରେ ବିସ୍ଫୋରଣକୁ ଏଡ଼ାଇ ପାରିବ।
୮. ଶିଳ୍ପ ଅଭ୍ୟାସ ଏବଂ ମାନକୀକରଣ
• ଲିଥିୟମ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ ବାଣିଜ୍ୟୀକରଣର ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ଦିନରୁ ଆଲୁମିନିୟମ ସେଲ୍ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ଗ୍ରହଣ କରାଯାଇଛି, ଯେପରିକି 1991 ମସିହାରେ ସୋନି ଦ୍ୱାରା ଲଞ୍ଚ କରାଯାଇଥିବା 18650 ବ୍ୟାଟେରୀ, ଏକ ପରିପକ୍ୱ ଶିଳ୍ପ ଶୃଙ୍ଖଳା ଏବଂ ବୈଷୟିକ ମାନଦଣ୍ଡ ଗଠନ କରି ଏହାର ମୁଖ୍ୟଧାରାର ସ୍ଥିତିକୁ ଆହୁରି ସୁଦୃଢ଼ କରିଥିଲା।
ସବୁବେଳେ ବ୍ୟତିକ୍ରମ ଅଛି। କିଛି ବିଶେଷ ପରିସ୍ଥିତିରେ, ଷ୍ଟିଲ୍ ସେଲ୍ ମଧ୍ୟ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ:
କିଛି ପରିସ୍ଥିତିରେ ଯେଉଁଠାରେ ଅତ୍ୟଧିକ ଉଚ୍ଚ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଶକ୍ତି ଆବଶ୍ୟକତା ଅଛି, ଯେପରିକି କିଛି ପାୱାର ବ୍ୟାଟେରୀ କିମ୍ବା ଅତ୍ୟନ୍ତ ପରିବେଶ ପ୍ରୟୋଗ, ନିକେଲ-ପ୍ଲେଟେଡ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ସେଲ୍ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରେ, କିନ୍ତୁ ମୂଲ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥାଏ ଓଜନ ଏବଂ ମୂଲ୍ୟ।
ଉପସଂହାର
ହାଲୁକା ଓଜନ, କ୍ଷରଣ ପ୍ରତିରୋଧ, ଭଲ ବାହକତା, ସହଜ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ, ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ତାପ ଅପଚୟ ଏବଂ କମ ମୂଲ୍ୟ, କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା, ସୁରକ୍ଷା ଏବଂ ଆର୍ଥିକ ଆବଶ୍ୟକତାକୁ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ସନ୍ତୁଳିତ କରିବା ଭଳି ବ୍ୟାପକ ସୁବିଧା ଯୋଗୁଁ ଆଲୁମିନିୟମ ସେଲ ଲିଥିୟମ ବ୍ୟାଟେରୀ ସେଲ ପାଇଁ ଏକ ଆଦର୍ଶ ପସନ୍ଦ ପାଲଟିଛି।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଫେବୃଆରୀ-୧୭-୨୦୨୫