19 نومبر کو کنشن میں دوسرا ٹیکنالوجی اینڈ انڈسٹری ڈویلپمنٹ فورم منعقد ہوا۔ فورم کی افتتاحی تقریب میں، Qingtao (Kunshan) Energy Development Co., Ltd نے مہمانوں کو چین میں پہلی سالڈ سٹیٹ لیتھیم بیٹری پروڈکشن لائن کا دورہ کرنے کی دعوت دی۔ یہ اطلاع دی جاتی ہے کہ یہ پروڈکشن لائن 2 سالڈ سٹیٹ بیٹریاں فی دن پیدا کر سکتی ہے، اور بیٹریوں کی توانائی کی کثافت 10,000Wh سے زیادہ تک پہنچ سکتی ہے۔ فی الحال، مصنوعات بنیادی طور پر اعلی درجے کی ڈیجیٹل اور دیگر شعبوں میں استعمال ہوں گی، اور توقع ہے کہ یہ 400 میں کار کمپنیوں کے لیے بیٹریاں فراہم کرنے کے لیے میدان میں آئے گی۔ جیسے ہی یہ خبر سامنے آئی انڈسٹری میں تقریباً سنسنی پھیل گئی۔

پاور لیتھیم بیٹریاں الیکٹرک گاڑیوں کے دل کی طرح ہیں، اور قیمت بھی پوری گاڑی کے نصف سے زیادہ پر قبضہ کرتی ہے۔ لہذا، نئی توانائی کی صنعت کی ترقی کے لیے بیٹری ٹیکنالوجی بہت اہم ہے۔ اگر پانی پر مبنی لتیم بیٹری کی صلاحیت کی موجودہ رکاوٹ کو توڑا نہیں جا سکتا ہے، تو پوری صنعت زیادہ مشکل صورتحال میں پڑنے کا امکان ہے۔ مستقبل میں، نہ صرف خاندانی کاریں، بلکہ گاڑیوں کو بھی برقی توانائی کا استعمال کرنا پڑ سکتا ہے، اور بیٹریوں کی ضروریات بھی زیادہ ہوں گی۔ لہٰذا، اعلیٰ پلاسٹکٹی والی سالڈ اسٹیٹ بیٹریاں بہت سی کمپنیوں کی کوششوں کی سمت بن گئی ہیں، جن میں بین الاقوامی شہرت یافتہ کار کمپنیاں جیسے ٹویوٹا، بی ایم ڈبلیو، مرسڈیز بینز، اور ووکس ویگن، نیز بڑی کمپنیاں جن کو وزارت اقتصادی امور کی طرف سے مالی اعانت فراہم کی جاتی ہے۔ جاپان نے اس میدان میں تعیناتی شروع کر دی ہے۔

Kunshan Qingtao کمپنی کے اس پروڈکشن لائن ڈسپلے میں، لوگوں نے یہ دیکھا: صرف ایک انگلی کے ناخن کی موٹائی والے بیٹری پیک کو قینچی سے کاٹنے کے بعد، نہ صرف یہ پھٹ نہیں سکا، بلکہ یہ عام طور پر چلنے والا بھی تھا۔ اس کے علاوہ، اگر اسے دسیوں ہزار بار جھکایا بھی گیا ہو، تب بھی بیٹری کی صلاحیت 5% سے زیادہ نہیں گرتی تھی، اور ایکیوپنکچر کے بعد بیٹری جلتی یا پھٹتی نہیں تھی۔ درحقیقت، سالڈ سٹیٹ لیتھیم بیٹریوں کے بہت سے فوائد ہیں۔ چونکہ سالڈ سٹیٹ الیکٹرولائٹس غیر آتش گیر، غیر سنکنرن، غیر اتار چڑھاؤ اور غیر رساو ہیں، اس لیے وہ گاڑی میں اچانک دہن کے واقعات کا سبب نہیں بنیں گے، جس سے حفاظت میں بہت زیادہ اضافہ ہوتا ہے۔ یہ واقعی الیکٹرک گاڑیوں کے لیے ایک قسم کا مثالی بیٹری مواد ہے۔

اس وقت، مین اسٹریم الیکٹرک گاڑیاں عام طور پر استعمال ہوتی ہیں، درحقیقت، اس میں کچھ خامیاں ہیں، کیونکہ کیمیائی ساخت یا بیٹری کی ساخت سے کوئی فرق نہیں پڑتا، ٹرنری لیتھیم مواد گرمی پیدا کرنے میں بہت آسان ہے۔ اگر پریشر کو بروقت منتقل نہ کیا جا سکے تو بیٹری کے پھٹنے کا خطرہ ہے اور اس سال برقی گاڑیوں کے خود بخود دہن کے زیادہ تر واقعات بھی اسی وجہ سے ہوئے ہیں۔ اور برداشت کے لحاظ سے، ٹرنری لیتھیم بیٹریوں کی واحد توانائی کی کثافت فی الحال ایک رکاوٹ کا سامنا کر رہی ہے، اور اسے توڑنا مشکل ہے۔ اگر آپ توانائی کی کثافت بڑھانا چاہتے ہیں، تو آپ صرف نکل کے مواد کو بڑھا سکتے ہیں یا CA شامل کر سکتے ہیں، لیکن ہائی نکل کی تھرمل استحکام بہت خراب ہے، اور یہ پرتشدد ردعمل کا شکار ہے۔ لہذا، فی الحال، بیٹری کی صلاحیت اور حفاظت کے درمیان صرف ایک تجارت کی جا سکتی ہے.

یہاں تک کہ ٹویوٹا، جو ٹیکنالوجی اور تکنیکی تحقیق اور ترقی میں بہت اچھی ہے، نے کہا کہ سالڈ سٹیٹ بیٹریاں 2030 میں بڑے پیمانے پر پیداوار حاصل نہیں کر پائیں گی۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ سالڈ- کی تحقیق اور ترقی میں ابھی بھی کچھ مسائل موجود ہیں۔ ریاستی بیٹریاں. درحقیقت، چونکہ سالڈ سٹیٹ بیٹریوں کو مائع کی دراندازی کی ضرورت نہیں ہوتی ہے اور مثبت اور منفی پلیٹوں کو الگ کرنے کے لیے صرف ٹھوس الیکٹرولائٹس کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے دھاتی مواد کا انتخاب بہت اہم ہو جاتا ہے۔ اس ٹیکنالوجی کا سب سے بڑا چیلنج یہ ہے کہ ٹھوس الیکٹرولائٹ کی مجموعی چالکتا مائع الیکٹرولائٹ سے کم ہے، جو موجودہ سالڈ اسٹیٹ بیٹری کی مجموعی طور پر کم شرح کارکردگی اور بڑی اندرونی مزاحمت کا باعث بنتی ہے۔ لہذا، سالڈ سٹیٹ بیٹری عارضی طور پر تیز چارجنگ کی ضروریات کو پورا نہیں کر سکتی۔ ضرورت ہے۔ تاہم، برقی چالکتا کا درجہ حرارت کے ساتھ بہت بڑا تعلق ہے، لہذا زیادہ درجہ حرارت پر کام کرنے سے بیٹری بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرے گی۔ اس کے علاوہ، بیٹری کی چالکتا کو معمول کی سطح پر برقرار رکھا جانا چاہیے، اور کرنٹ بہت زیادہ یا بہت کم ہونا دیگر مسائل کا سبب بن سکتا ہے۔

آج کل، Panasonic اور CATL کی قیادت میں کمپنیوں کے ذریعے ٹرنری لیتھیم بیٹریوں کی تحقیق اور ترقی کی ٹیکنالوجی پہلے سے ہی اچھی طرح سے قائم ہے۔ یہاں تک کہ اگر ٹھوس ریاست لتیم بیٹریاں مختصر مدت میں تیار کی جائیں تو بھی بڑے پیمانے پر پیداوار حاصل کرنا مشکل ہے۔ بہر حال، جب کوئی نئی ٹیکنالوجی دنیا میں جاتی ہے، تو کمپنی کے لیے یہ ہمیشہ ضروری ہوتا ہے کہ وہ بڑے پیمانے پر پروموشن اور ایپلیکیشن حاصل کرنے کے لیے متعلقہ پروڈکٹ کا حجم اور پیداواری صلاحیت کا حامل ہو۔ اگرچہ موجودہ سالڈ سٹیٹ لیتھیم بیٹریاں اب بھی بہت سے مسائل کا سامنا کرتی ہیں اور فی الحال توانائی کی کثافت میں زیادہ فائدہ نہیں رکھتی ہیں، لیکن ان کی حفاظت بہت زیادہ ہے۔ اگر مناسب دھاتی مواد تیار کیا جا سکتا ہے، شاید پوری طاقت لتیم بیٹری صنعت نئی کامیابیوں کا آغاز کرے گا. یہ وہی ہے جو ہم دیکھنا چاہتے ہیں۔ بہر حال، مسلسل تحقیق ہی حقیقی سائنسی تحقیقی روح ہے۔ توانائی کی کثافت کا تناسب فی یونٹ وزن بیٹری کی صلاحیت سے مراد ہے۔ بیلناکار مونومر کا حساب موجودہ گھریلو مین اسٹریم 18650 (1.75AH) کے مطابق کیا جاتا ہے، توانائی کی کثافت کا تناسب 215WH/Kg تک پہنچ سکتا ہے، اور مربع مونومر کا حساب 50AH کے مطابق کیا جاتا ہے اور توانائی کی کثافت کا تناسب 205WH/Kg تک پہنچ سکتا ہے۔ سسٹم گروپنگ کی شرح 60 کے لیے تقریباً 18650% ہے، اور مربع تقریباً 70% ہے۔ (سسٹم گروپنگ کی شرح کا تصور باکس میں ہیم رکھ کر کیا جا سکتا ہے۔ مربع ہیمز کے درمیان فاصلہ چھوٹا ہے، اس لیے سسٹم گروپنگ کی شرح زیادہ ہے۔)

اس طرح، 18650 بیٹری پیک سسٹم کی توانائی کی کثافت کا تناسب تقریباً 129WH/Kg ہے، اور مربع بیٹری پیک سسٹم کا توانائی کی کثافت کا تناسب تقریباً 143WH/Kg ہے۔ جب مستقبل میں 18650 اور مربع خلیات کی توانائی کی کثافت کا تناسب یکساں ہو جائے گا، تو زیادہ گروپ بندی کی شرح کے ساتھ مربع لیتھیم بیٹری پیک کے زیادہ واضح فوائد ہوں گے۔

مبالغہ کاری

چارج/ڈسچارج ریٹ=چارج/ڈسچارج کرنٹ/ریٹیڈ صلاحیت، ریٹ جتنی زیادہ ہوگی، بیٹری کے ذریعے چارج کرنے کی رفتار اتنی ہی تیز ہوگی۔ مقامی طور پر تیار کردہ مین اسٹریم افقی توانائی کی بیٹری 18650 تقریباً 1C ہے، اور مربع 1.5-2C (اچھے تھرمل مینجمنٹ کے ساتھ) تک پہنچ سکتا ہے، اور 3C کے پالیسی ہدف سے ابھی کچھ فاصلہ باقی ہے۔ تاہم، یہ مکمل طور پر ممکن ہے کہ مربع مینوفیکچرنگ کا عمل طے شدہ ہدف 3C کو حاصل کرنے کے لیے زیادہ سے زیادہ کامل ہو جائے۔