لیڈ ایسڈ بیٹری کی اصلیت
Contents in this article

لیڈ ایسڈ بیٹری کی اصلیت

یہ کہنا درست ہے کہ بیٹریاں ان بڑی اختراعات میں سے ایک ہیں جنہوں نے جدید صنعتی دنیا کی تشکیل کے لیے دیگر ٹیکنالوجیز کے ساتھ مل کر کام کیا ہے۔ صنعتی سے لے کر گھریلو تک ذاتی استعمال تک، انہوں نے ہمیں حقیقی معنوں میں آزادی اور امکانات عطا کیے ہیں جو پورٹیبل اور اسٹیشنری توانائی کے ذخیرہ کے بغیر ناممکن ہے۔

کسی بھی جدید انسان کے لیے یہ بات بالکل واضح ہے کہ ہماری روزمرہ زندگی کے زیادہ سے زیادہ پہلوؤں میں بیٹری کا مارچ تیزی سے بڑھ رہا ہے، ہینڈ ہیلڈ ڈیوائسز جیسے کہ کمپیوٹر ماؤس کے لیے AA الکلین یا ایک زنک ایئر بٹن سیل جو کلائی گھڑی میں استعمال ہوتا ہے، گرڈ پیمانے پر میگا واٹ بیٹری انرجی سٹوریج سسٹم (BESS) میں۔ کیمسٹریوں اور ایپلی کیشنز کی اس بہتات کے باوجود، یہ لیڈ ایسڈ بیٹری کیمسٹری ہے جو اپنی ایجاد کے 160 سال بعد بھی، کرہ ارض پر ذخیرہ شدہ توانائی کا سب سے بڑا فراہم کنندہ ہے۔ انجیر. 1 پچھلے 27 سالوں میں فروخت ہونے والی قسم اور MWh کے لحاظ سے بیٹری کی فروخت کی خرابی کو ظاہر کرتا ہے۔

لیڈ ایسڈ بیٹری

یہ کچھ لوگوں کے لیے حیرت کی بات ہے جو سوچتے ہیں کہ li-ion سب سے زیادہ فروخت ہونے والی ٹیکنالوجی ہے۔ یہ سچ ہے لیکن صرف قدر میں، صلاحیت میں نہیں۔ فی کلو واٹ فی گھنٹہ زیادہ لاگت کی وجہ سے، لیتھیم آئن بیٹری لیڈ ایسڈ بیٹری سے زیادہ سیلز ویلیو اور بڑی آمدنی رکھتی ہے۔ تاہم، یہ ایک وجہ ہے کہ لیڈ ایسڈ بیٹری (LAB) نے انتہائی مسابقتی اور بدلتے ہوئے تجارتی ماحول میں اتنی دیر تک برداشت کیا ہے۔

اس بلاگ میں، ہم لیڈ ایسڈ بیٹری کی ایجاد کو دیکھتے ہیں – ایک الیکٹرو کیمیکل اسٹوریج بیٹری، اور تاریخ کے ذریعے اس کی ابتداء کا پتہ لگاتے ہیں، الیکٹرو کیمیکل خلیوں کی پہلی معلوم مثالوں سے لے کر جدید VRLA اور دو قطبی ورژن تک۔

1749 میں، امریکی پولی میتھ، بینجمن فرینکلن نے سب سے پہلے "بیٹری” کی اصطلاح استعمال کی جس کا استعمال اس نے بجلی کے ساتھ اپنے تجربات کے لیے کیا تھا۔ یہ کیپسیٹرز ہر سطح پر دھات کے ساتھ لیپت شیشے کے پینل تھے۔ ان کیپسیٹرز کو ایک جامد جنریٹر سے چارج کیا گیا اور دھات کو ان کے الیکٹروڈ سے چھو کر خارج کیا گیا۔ انہیں ایک "بیٹری” میں جوڑنے سے ایک مضبوط ڈسچارج ہوا۔ اصل میں "دو یا دو سے زیادہ ملتے جلتے اشیاء کا ایک گروپ جو ایک ساتھ کام کرتا ہے” کا عام معنی رکھتا ہے، جیسا کہ آرٹلری بیٹری میں، یہ اصطلاح وولٹائک ڈھیروں اور اسی طرح کے آلات کے لیے استعمال ہوتی تھی جن میں بہت سے الیکٹرو کیمیکل خلیے ایک ساتھ جڑے ہوئے تھے۔

لیڈ ایسڈ بیٹری ایک الیکٹرو کیمیکل سٹوریج ڈیوائس ہے اور جیسا کہ دیگر تمام الیکٹرو کیمیکل بیٹریوں کی طرح برقی کرنٹ اور وولٹیج فراہم کرنے کا ایک ہی اصول ہے، جن میں سے کچھ لیڈ ایسڈ بیٹری کو بجلی کو ذخیرہ کرنے اور پہنچانے کے طریقہ کار کے طور پر اپنانے سے پہلے ہیں۔ تاہم، یہ پہلی بیٹری تھی جو ریچارج کے قابل تھی۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ اسے کئی بار استعمال کیا جا سکتا ہے اور ضرورت پڑنے پر اسے مکمل چارج کی حالت میں واپس لایا جا سکتا ہے۔ یہی چیز تھی جس نے اسے اپنے وقت کی دیگر بیٹری کیمسٹریوں سے الگ کر دیا۔

جب پہلا الیکٹرو کیمیکل سیل ایجاد ہوا تھا اس وقت واپس جانا تھوڑا متنازعہ ہے۔ ایک قدیم بابل کی تلاش ہے جس کے بارے میں کچھ دعویٰ کرتے ہیں کہ ایک کام کرنے والا الیکٹرو کیمیکل سیل ہے۔ انجیر. 2 اس کی تصویر ہے جسے "بغداد بیٹری” کے نام سے جانا جاتا ہے۔ اس بات پر کوئی اتفاق رائے نہیں ہے کہ یہ برتن بیٹریوں کے طور پر استعمال ہوتے تھے اور نہ ہی ان کا کوئی الیکٹرو کیمیکل مقصد تھا۔ تاہم، اگر الیکٹرولائٹ جیسے ایسٹک ایسڈ سے بھرا ہوا ہو، تو وہ کرنٹ اور وولٹیج پیدا کریں گے۔ ایک آئنک کنڈکٹر میں دو مختلف دھاتیں – وہ کیسے نہیں کر سکتے ہیں؟

اصل معاملہ کچھ بھی ہو، ہمیں 18ویں صدی میں تقریباً 3,000 سال آگے بڑھنے کی ضرورت ہے جب دو ولندیزیوں، مسچین بروک اور کنیئس نے جرمن سائنسدان ایوالڈ جارج وون کلیسٹ کے ساتھ مل کر لیڈن جار کا ایک ورکنگ ورژن بنایا۔ یہ بنیادی طور پر ایک کپیسیٹر تھا اور پھر بھی حقیقی بیٹری نہیں ہے۔ یہ فرانسیسی باشندہ الیسانڈرو وولٹا تھا جس نے ایجاد کیا جسے ہم 1800 میں پہلا الیکٹرو کیمیکل سیل کہتے ہیں، جسے اب وولٹا کے وولٹائیک پائل کے نام سے جانا جاتا ہے، یہ بنیادی طور پر تانبے اور زنک ڈسکوں کا ایک عمودی ٹاور تھا جس کے درمیان نمکین پانی میں بھیگے ہوئے کپڑے تھے، تصویر 3۔

اس پہلی بیٹری کے ساتھ عملی مسائل بالکل واضح ہیں (الیکٹرولائٹ کے لیک ہونے سے سائیڈ شارٹس، کپڑے کو نم رکھنا وغیرہ)۔ تاہم، اس نے کافی جھٹکا دیا، اور جب انفرادی خلیات کے درمیان سلسلہ وار رابطہ قائم کیا گیا تو اس نے اور بھی بڑا جھٹکا دیا۔ پھر بھی، یہ بجلی ذخیرہ کرنے اور پہنچانے کا ایک مثالی طریقہ نہیں تھا۔ اس ڈیزائن میں کچھ بہتری لائی گئی جس نے انفرادی شیشے کے جار میں موجود خلیات کو جوڑنے کے ذریعے بیٹریاں بنانے کی اجازت دی اور یہ ایک سکاٹ – ولیم کروکشینک تھا، جس نے ایک ڈبے کی تعمیر کی اور پلیٹوں کو ڈھیر کی بجائے اپنی طرف بچھایا۔ یہ گرت بیٹری کے نام سے مشہور ہوا اور درحقیقت بیٹری کی تقریباً تمام جدید تعمیرات کا پیش خیمہ تھا۔

تاہم، ان میں سے کسی بھی ڈیزائن کے ساتھ بڑا مسئلہ یہ تھا کہ وہ ریچارج کے قابل نہیں تھے۔ ایک ڈسچارج اور آپ کو نئی پلیٹیں اور الیکٹرولائٹ ڈال کر دوبارہ شروع کرنا پڑا۔ بجلی کو ذخیرہ کرنے اور فراہم کرنے کا واقعی کوئی عملی حل نہیں ہے۔

یہ 1859 تک نہیں تھا کہ ایک فرانسیسی، Gustav Planté نے دنیا کا پہلا ریچارج ایبل الیکٹرو کیمیکل سیل ایجاد کیا۔ یہ ربڑ کی پٹی سے الگ ہونے والی سیسہ کی ایک سرپل زدہ ڈبل شیٹ تھی، جسے سلفیورک ایسڈ الیکٹرولائٹ میں ڈوبا ہوا تھا اور شیشے کے جار میں رکھا گیا تھا۔ 4.

پلیٹوں کو برقی طور پر لیڈ اور لیڈ ڈائی آکسائیڈ کے لیے چارج کیا گیا تھا جس میں ہر لیڈ شیٹ کے ساتھ ٹیک آف تاریں جڑی ہوئی تھیں۔ پلیٹوں کے درمیان ممکنہ فرق 2 وولٹ تھا۔ اس نے وولٹائک پائل سے زیادہ پائیدار وولٹیج اور کرنٹ دیا لیکن، زیادہ اہم بات یہ ہے کہ کسی بھی اجزاء کو بدلے بغیر اسے برقی منبع سے دوبارہ چارج کیا جا سکتا ہے۔ ری چارج کرنے کی یہ صلاحیت اور اس کیمسٹری کی زیادہ وولٹیج اور طویل موجودہ دورانیہ صنعت کاری میں ایک مناسب وقت پر آیا اور اس نے ٹیلی کمیونیکیشن اور بیک اپ پاور کے پھیلاؤ میں مدد کی جہاں مین سپلائیز ناقابل بھروسہ تھیں۔

جب کہ بیٹری توانائی کی فراہمی کے کاروبار میں راتوں رات ایک سنسنی بن گئی، پھر بھی یہ اپنی صلاحیت میں محدود تھی۔ یہ اس وقت تک ایک مسئلہ رہا جب تک کہ لیڈ ایسڈ بیٹری کی کمرشلائزیشن میں ایک اہم پیش رفت کیملی الفونس فاؤری نے 1880 میں نہیں کی تھی۔ اس کے خارج ہونے کے دوران کرنٹ کی مدت کو بڑھانے کے لیے، اس نے سیسہ کی چادروں کو لیڈ آکسائیڈ، سلفیورک ایسڈ اور پانی کے پیسٹ سے کوٹنگ کرنے کا خیال کیا۔ اس کے بعد اس نے علاج کا عمل تیار کیا جس کے تحت لیپت پلیٹوں کو گرم، مرطوب ماحول میں ڈالا جاتا تھا۔

ان حالات میں، پیسٹ مکسچر نے بنیادی لیڈ سلفیٹ بنائے جس نے لیڈ الیکٹروڈ کے ساتھ بھی رد عمل ظاہر کرتے ہوئے کم مزاحمتی بانڈ بنایا۔ اس کے بعد پلیٹوں کو سلفیورک ایسڈ میں چارج کیا گیا اور علاج شدہ پیسٹ کو الیکٹرو کیمیکل طور پر فعال مواد میں تبدیل کر دیا گیا۔ اس نے اصل Planté سیل سے بہت زیادہ صلاحیت فراہم کی۔

نیز 1881 میں، ارنسٹ وولکمار نے لیڈ شیٹ کنڈکٹر کو لیڈ گرڈ کا استعمال کرتے ہوئے تبدیل کیا۔ اس گرڈ ڈیزائن کو ایکٹیو میٹریل کے لیے زیادہ جگہ فراہم کرنے کا دوہرا فائدہ تھا، جس نے اعلیٰ صلاحیت کی بیٹری دی اور گرڈ کے ساتھ فعال مواد کی بہتر بانڈنگ کو بھی فعال کیا۔

یہ دو فوائد کم مزاحمت اور اعلی مخصوص توانائی کی کثافت کے ساتھ زیادہ مضبوط بیٹری دیتے ہیں۔ اسکوڈامور سیلون نے لیڈ میں اینٹیمونی شامل کرکے اس میں بہتری لائی ہے تاکہ گرڈ کو میکانکی طور پر پروسیس کرنے کے لیے کافی سخت بنایا جا سکے اور واقعی تیز تر پیداوار کی رفتار متعارف کرائی جا سکے۔ 1881، درحقیقت، پورٹیبل برقی سپلائی کے لیے نئے ابھرتے ہوئے استعمال کے ذریعے کارفرما مصنوعات کی جدت کا ایک سال تھا، جیسے ریچارج ایبل بیٹریوں سے چلنے والی پہلی الیکٹرک گاڑی، Gustave Trouvé کا 3 پہیوں والا سکوٹر جو 12 کلومیٹر فی گھنٹہ تک پہنچ گیا۔

ایک انشورنس ڈراؤنا خواب! 1886 میں لیڈ ایسڈ بیٹری سے چلنے والی پہلی آبدوز فرانس میں لانچ کی گئی۔ ہمارے پاس لیڈ ایسڈ بیٹری کے لیے پلیٹ کا پہلا نلی نما ڈیزائن بھی تھا، جسے ایس سی کری نے ڈیزائن کیا تھا جس نے سائیکل کی بہتر زندگی اور توانائی کی کثافت دی۔

اب تک لیڈ ایسڈ بیٹری رول پر تھی اور 1899 میں کیملی جیناٹزی لیڈ ایسڈ بیٹریوں سے چلنے والی الیکٹرک کار میں 109 کلومیٹر فی گھنٹہ کی رفتار تک پہنچ گئی۔ برقی طاقت کے اس مارچ کے ساتھ، جس میں 1882 میں پیرس کے بجلی کی تقسیم کے نظام کی تنصیب اور USA میں مورس الیکٹرک ٹیلی گراف کا ظہور شامل ہے، یہ ظاہر تھا کہ لیڈ ایسڈ بیٹری کو مناسب تجارتی انداز میں تیار کیا جانا تھا۔

لیڈ ایسڈ بیٹری کی اصل

لیڈ ایسڈ بیٹری کی تعمیر کی جدید کاری کا آغاز

موجودہ ڈیزائن اور لیڈ آکسائیڈ کی پیداوار کے عمل نے خود کو بڑے پیمانے پر پیداوار کے طریقوں پر آسانی سے قرض نہیں دیا۔ اس دور میں لیڈ ایسڈ بیٹری کی مانگ تیزی سے پیداواری صلاحیت کو بڑھا رہی تھی۔ نئے پروڈکشن کے موافق طریقے اور بیٹری کے ڈیزائن کی فوری ضرورت تھی۔ پہلی پیش رفت 1898 میں اس وقت ہوئی جب جارج بارٹن نے Fauré کے ایجاد کردہ فعال مواد کو بنانے کے لیے استعمال ہونے والے لیڈ آکسائیڈ کو تیار کرنے کا ایک نیا اور بہت تیز طریقہ پیٹنٹ کیا۔ بارٹن نے گرم ہوا کا استعمال کرتے ہوئے سیسہ کو پگھلانے اور آکسیڈائز کرنے کا روایتی طریقہ استعمال کیا۔ اس کی اختراع پگھلے ہوئے سیسہ کی ہلچل سے پیدا ہونے والی باریک بوندوں کو تیار کرنا تھی جو اس کے بعد تیز بہنے والی مرطوب ہوا کی ندی کا نشانہ بنتی تھی۔

  • اس کے دوہرے فائدے تھے کہ اس عمل کو بہت تیز کیا جائے اور روایتی طریقہ سے کہیں زیادہ باریک ذرات کا سائز فراہم کیا جائے جس میں بیٹری کے فعال مواد کے لیے موزوں پروڈکٹ دینے کے لیے مزید پیسنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ 30 سال بعد تک نہیں ہوا تھا کہ شیماڈزو کارپوریشن کے جینزو شمادزو نے ایک متبادل عمل ایجاد کیا تھا۔
  • اس کا طریقہ یہ تھا کہ سیسہ کی چھوٹی ڈلی ڈال کر گرم ہوا کے ساتھ گھومنے والی گیند کی چکی میں ڈھیر کر دیں۔ اس سے نگٹس پر سطحی آکسائیڈ پیدا ہوا جو ٹوٹنے والا تھا اور پھٹا ہوا تھا پھر اسے ایک باریک پاؤڈر میں گرا دیا گیا۔ ہوا کے بہاؤ کی رفتار کو خاص سائز کے ذرات کو چکی سے باہر لے جانے اور پیسٹ مکسنگ کے لیے تیار سائلو میں محفوظ کرنے کے لیے کنٹرول کیا گیا تھا۔

  • بیٹری کی صنعت کے لیے لیڈ آکسائیڈ بنانے کے یہ ابتدائی طریقے تقریباً ایک صدی سے بلا مقابلہ رہے ہیں۔ زیادہ ماحول دوست بیٹری ری سائیکلنگ کے طریقے تلاش کرنے میں حالیہ پیشرفت (لیڈ ایسیٹیٹ کے حل سے لیڈ بارش) مستقبل میں متبادل پیداوار کے طریقے فراہم کر سکتی ہے، لیکن ابھی تک، کوئی عملی متبادل نہیں ہے۔
    Gaston Planté کا ڈیزائن بڑے پیمانے پر پیدا ہونے والی بیٹری کے لیے عملی حل نہیں تھا۔ یہاں تک کہ Fauré اور Scotsman William Cruickshank، جنہوں نے Planté پلیٹ عناصر کو باکس کے ڈبوں میں ایک سیریز سے منسلک بیٹری بنانے کے لیے رکھا، کی بہتری نے بھی قابل اعتماد یا بڑے پیمانے پر پیداواری صلاحیت فراہم نہیں کی۔

یہ لکسمبرگ کے انجینئر اور موجد ہنری اوون ٹیوڈر ہیں جنہیں 1866 میں لیڈ ایسڈ بیٹری کا پہلا عملی ڈیزائن تیار کرنے کا سہرا جاتا ہے۔ اس نے اپنا پہلا مینوفیکچرنگ پلانٹ Rosport، Luxembourg میں قائم کیا اور دوسرے سرمایہ کاروں کے ساتھ مل کر یورپ بھر میں فیکٹریاں قائم کی۔ اس کی کامیابی کی کلید ایک زیادہ مضبوط بیٹری پلیٹ تھی، جو موجودہ ڈیزائن سے زیادہ دیرپا تھی۔

لیڈ ایسڈ بیٹری کام کر رہی ہے۔

اس وقت کے آس پاس، Genzo Shimadzu جاپان میں لیڈ ایسڈ بیٹری بنانے کا پہلا کارخانہ لگا رہا تھا، اور 10 Ah کی گنجائش کے ساتھ پیسٹ شدہ پلیٹ لیڈ ایسڈ بیٹری تیار کر رہا تھا۔ یہ اب مانی جانے والی جاپانی کمپنی جی ایس بیٹریوں کا آغاز تھا۔ دونوں کمپنیوں نے جدید عمل کو آگے بڑھایا اور لیڈ ایسڈ بیٹریوں کو زیادہ قابل اعتماد اور زندگی بخشی۔

20ویں صدی نے لیڈ ایسڈ بیٹری کے لیے بہت سے اپ گریڈ فراہم کیے ہیں۔ اپ گریڈ کا آغاز تعمیراتی مواد سے ہوا۔ 20 ویں صدی میں پہلی دو دہائیوں تک، بیٹری سیل کنٹینرز لکڑی کے ڈبوں پر مشتمل ہوتے تھے جن میں ربڑ یا پچ لگا ہوتا تھا۔ 1920 کی دہائی کے اوائل تک ہارڈ ربڑ (ایبونائٹ) مولڈنگ کی تکنیک اس حد تک بہتر ہو گئی تھی جہاں سیریز سے منسلک لیڈ ایسڈ سیلز کے لیے ملٹی سیلڈ، لیک پروف، سخت ربڑ کے خانے فراہم کرنا ممکن تھا۔ پچ مہربند ڈھکنوں کے استعمال نے سیلوں کے درمیان سب سے اوپر لیڈ کنکشن کے اوپر سیل کرنا ممکن بنایا۔ لکڑی کے جداکاروں اور بہت موٹی پلیٹوں کے ساتھ مل کر یہ تعمیر 1950 کی دہائی کے اوائل تک جاری رہی۔

لیڈ ایسڈ بیٹری کی زندگی

اس مدت کے دوران بیٹری کے اندر کی ترقی مکمل طور پر ساکن نہیں تھی۔ رال سے رنگے ہوئے سیلولوز فائبر سیپریٹر لکڑی کے الگ کرنے والے کے لیے ہلکا پھلکا اور کم مزاحمت کا اختیار بن گئے۔ ان فوائد اور اس کے کم تیزاب کی نقل مکانی نے مزید ڈیزائن کے امکانات فراہم کیے جس کی وجہ سے اعلیٰ صلاحیت اور اعلیٰ شرح خارج ہونے والی کارکردگی بہتر ہوئی۔ لیڈ-اینٹیمنی الائے میں بہتری نے ایک زیادہ مضبوط گرڈ دیا، جو زیادہ خودکار عمل کو برداشت کرنے کے قابل اور آخر کار مشین کو پیسٹ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ منفی پلیٹ کے لیے کاربن اور مثبت پلیٹ ایکٹیو میٹریل میں سیلولوزک ریشے جیسے پیسٹ میں شامل عناصر نے لیڈ ایسڈ بیٹری کی سائیکل لائف کو بڑا فروغ دیا۔

تاہم، 1950 کی دہائی کے اوائل میں، جب پلاسٹک ہماری جدید طرز زندگی کا ایک لازمی حصہ بننا شروع ہوا، تو بیٹری کے مواد اور پروسیسنگ کے طریقے واقعی تبدیل ہونے لگے۔ جسمانی اور کیمیائی خصوصیات کے علاوہ دستیاب مختلف پلاسٹک کی رینج کا مطلب یہ تھا کہ 20ویں صدی کے دوسرے نصف میں بیٹری کی تعمیر اور پیداوار کے طریقوں کو سنجیدگی سے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ اس میں گرڈ بنانے میں استعمال ہونے والے سیسہ کے مرکب دھاتوں کی دھات کاری میں پیشرفت شامل کریں، اور بیٹری کی صنعت نے اس عرصے کے دوران اپنی مصنوعات کی کارکردگی اور قیمت کو بہتر بنانے میں شدید سرعت کا تجربہ کیا۔

یہ جاننا واقعی مشکل ہے کہ اہم ترین پیشرفتوں کی فہرست کہاں سے شروع کی جائے، اس لیے شاید تاریخ ساز ترتیب ہی سب سے زیادہ مناسب ہو گی۔ اس میں سے بہت کچھ براہ راست تاریخی حقیقت کے بجائے ذاتی یاد ہے، لیکن یہ کافی درست ہے کہ تکنیکی اقدامات کا معقول حساب کتاب ہو جس کی وجہ سے لیڈ ایسڈ بیٹری کے موجودہ ڈیزائن سامنے آئے۔ میرے خیال میں 1960 کی دہائی میں ہم نے دیکھا کہ پلیٹوں کی مشین پیسٹنگ اور گرڈ کی نیم خودکار کاسٹنگ درستگی اور کنٹرول کے اعلیٰ معیار تک پہنچتی ہے۔

اس کی وجہ سے ہینڈ کاسٹنگ اور ہینڈ پیسٹنگ کو بہت تیز بک مولڈ گرڈ کاسٹنگ اور ٹرول کے ذریعے بتدریج تبدیل کیا گیا – سنگل یا ڈبل پلیٹوں کے لیے رولنگ بیلٹ پیسٹ کرنے کے طریقے۔ ان دونوں تکنیکوں نے اعلی پیداوار کی سطح اور گرڈ اور فعال مادی وزن اور طول و عرض پر بہتر کنٹرول دیا۔ اس کا ابتدائی اثر مزدوری اور مادی لاگت دونوں میں پیسہ بچانا تھا۔ ثانوی اثر یہ تھا کہ اس نے دوبارہ جمع کرنے والی بیٹریوں کے لیے درکار تنگ برداشت بینڈ کے لیے راہ ہموار کی۔

یہ صرف ممکن تھا، یقیناً، خلیات کے اندر بیٹری کے پٹے کے دیوار کے ذریعے رابطے کی وجہ سے۔ یہ نچوڑ ویلڈنگ کی تکنیک بیٹری انجینئرنگ کی دنیا کا ایک گمنام ہیرو ہے۔ خلاصہ یہ ہے کہ یہ ایک بہت ہی چالاک ڈیوائس ہے جو پگھلے ہوئے الیکٹرو پگھلنے والے لیڈ انٹر سیل ٹیک آف کی مزاحمتی قدر کا استعمال کرتے ہوئے اس بات کا تعین کرتی ہے کہ انٹر سیل پارٹیشن ہول سیسہ سے کب بھر گیا تھا۔

اس طریقہ نے بھاری اور مہنگی ٹاپ اینڈ لیڈ کو ہٹا دیا اور باکس اور ڑککن کو سیل کرنے کے لیے استعمال کیے جانے والے ایک بہت آسان گرم آئینے کی پلیٹ کو فعال کیا۔ یہ رال اور گوند کے طریقوں کی طرح اسمبلی کو الٹا کیے بغیر ہے۔ اس اسمبلی کے طریقہ کار نے نہ صرف پیداوار کی شرح کو بہتر بنایا اور لاگت کو کم کیا، بلکہ اس نے وارنٹی کی واپسی کی ایک بڑی وجہ کو بھی ختم کر دیا: تیزاب کا رساؤ۔

الگ کرنے والی ٹیکنالوجی میں پیشرفت نے بہتر پیداواری طریقوں کی انجینئرنگ کے ساتھ ساتھ اندرونی شارٹ سرکٹس کی بیٹری کی خرابی کے ایک عام موڈ کو حل کرنے میں بھی مدد کی۔ ابتدائی طور پر، سیلولوسک کی مکینیکل سختی اور پھر sintered pvc separators نے بیٹری پیک کے خودکار اسٹیکنگ کی اجازت دی۔ اس سے لیڈ ایسڈ بیٹری کی کاسٹ آن پٹا اور خودکار اسمبلی کی ترقی ہوئی۔ یہ ایک اہم پیش رفت تھی۔ اس مقام تک پلیٹ میں شامل ہونے کا طریقہ ہمیشہ ہاتھ سے جلتا رہا تھا، اسپلٹ بس بار مولڈ کا استعمال کرتے ہوئے سلاٹ کے ساتھ جس میں پلیٹیں ہاتھ سے ڈالی جاتی تھیں۔ پھر انہیں دستی طور پر ایک آکسی ایسٹیلین ٹارچ کا استعمال کرتے ہوئے سیسہ کے مرکب کی چھڑی کو مولڈ میں پگھلا کر ایک ساتھ ویلڈ کیا گیا۔

یہ آج بھی استعمال میں ہے لیکن زیادہ تر بڑی صنعتی بیٹریوں تک محدود ہے جنہیں خودکار آلات سے سنبھالنا مشکل ہے۔ کم پیداواری صلاحیت کے علاوہ، یہ صنعت میں وارنٹی کی ناکامی کا ایک بڑا ذریعہ رہا ہے۔ چونکہ پلیٹوں کو سیدھا ویلڈ کیا جاتا ہے، اس بات کا امکان ہوتا ہے کہ پگھلا ہوا سیسہ پلیٹوں کے درمیان بس بار کے مولڈ میں خالی جگہ سے نکل کر فوری یا مستقبل میں شارٹ سرکٹ بنا سکتا ہے۔

لیڈ ایسڈ بیٹری کا خاکہ

کاسٹ آن اسٹریپ کا طریقہ، خاص طور پر چھوٹی ایس ایل آئی بیٹریوں کے لیے، نے دستی ہینڈ برننگ آپریشن کو تبدیل کر دیا ہے۔ اگرچہ ایک مہنگا آپشن ہے، لیکن یہ صفر لیڈ رنز دیتا ہے، اور اگر لگ کی درست صفائی اور بہاؤ کا استعمال کیا جائے، تو یہ پٹا ویلڈ کو بہتر، کم مزاحمتی لگ بھی دیتا ہے۔ اس عمل میں مزید تطہیر ہے لپیٹنے کا طریقہ۔ پولی تھیلین سیپریٹر کی آمد جو کہ انتہائی لچکدار اور ویلڈ ایبل ہے کا مطلب یہ ہے کہ بیٹریاں مکمل طور پر الگ تھلگ پلیٹوں سے بنائی جا سکتی ہیں۔

اس طریقے میں، یا تو مثبت یا منفی پلیٹوں کو الگ کرنے والی پٹی میں خود بخود داخل کیا جا سکتا ہے، پٹی کو جوڑ کر پلیٹ کے ارد گرد کاٹ دیا جاتا ہے اور پھر گرمی، الٹراسونکس یا کرمپنگ کا استعمال کرتے ہوئے، پلیٹ کے گرد ایک مکمل مہر بنائی جاتی ہے۔ یہ طریقہ، بیٹری باکس میں کاسٹ آن سٹریپ اور خودکار گروپ کے اندراج کے ساتھ مل کر، اعلی پیداواری شرح، کم وارنٹی اور شاید سب سے اہم بات، آپریٹر لیڈ کی نمائش کو بہت حد تک کم کرتا ہے۔

1970 کی دہائی تک، لیڈ ایسڈ بیٹری میں کچھ سنگین خامیاں تھیں۔ یہ تیزاب کے دھوئیں اور چارج پر دھماکہ خیز گیسوں کی پیداوار کے ساتھ پانی کے نقصان کی وجہ سے زیادہ دیکھ بھال کے اخراجات تھے۔ یہ بہت سی صنعتی سرگرمیوں، خاص طور پر فورک لفٹ ٹرک انڈسٹری کے لیے ایک سنگین لاگت تھی جس کے لیے بیٹری کو خشک ہونے سے روکنے کے لیے ایکسٹریکٹ کے ساتھ خصوصی چارجنگ رومز اور مسلسل پانی کو اوپر کرنے کے طریقہ کار کی ضرورت ہوتی ہے۔ ان مسائل کا حل 1970 کی دہائی میں اس وقت سامنے آنا شروع ہوا جب بیٹری بنانے والوں نے کار کی بیٹریوں کے لیے کم اینٹیمونی الائے کا رخ کیا۔

لیڈ بیٹری کی اقسام

اگرچہ یہ ابتدائی طور پر اخراجات کو بچانے کے لیے تھا، لیکن جلد ہی یہ پتہ چلا کہ آٹوموبائل میں وولٹیج پر قابو پانے والے الٹرنیٹر چارجنگ کے ساتھ مل کر، بیٹری سے پانی کی کمی، اور اس وجہ سے اوپر کی دیکھ بھال میں کافی حد تک کمی واقع ہوئی۔ کچھ دیر پہلے، صدی کے پہلے نصف میں استعمال ہونے والے 11% کے مقابلے میں لیڈ اینٹیمنی الائے کو 1.8% Sb کر دیا گیا تھا۔ اس نے، جوہر میں، سیلاب زدہ، دیکھ بھال سے پاک SLI بیٹریاں دیں۔

کم گیسنگ لیڈ الائے استعمال کرنے کے خیال نے 80 کی دہائی میں اس وقت زور پکڑا جب بھوک کا شکار الیکٹرولائٹ لیڈ ایسڈ بیٹری اب کے مانوس بیٹری کنٹینر میں وہی پلیٹیں اور گرڈ ڈیزائن استعمال کرتے ہوئے نظر آنا شروع ہوئی جو معیاری فلڈ رینج کی طرح ہے۔ یہ ایک مکمل طور پر مہربند بیٹری تھی جو نہ تو پانی کھوئے گی اور نہ ہی دھماکہ خیز گیسیں چھوڑے گی۔ الیکٹروڈ میں پیدا ہونے والی ہائیڈروجن اور آکسیجن کو بیٹری میں ایک متحرک الیکٹرولائٹ میں رکھا جائے گا اور پانی بنانے کے لیے دوبارہ ملایا جائے گا۔

تیزاب کو یا تو سیلیکا کے ساتھ ملا کر GEL بنانے کے لیے متحرک کیا گیا تھا یا انتہائی کمپریسڈ جاذب شیشے کی چٹائی الگ کرنے والے میں معطلی میں رکھا گیا تھا۔ اگرچہ والو ریگولیٹڈ لیڈ ایسڈ بیٹری 1960 کی دہائی سے تجارتی استعمال میں تھی (Sonnenschein پھر گیٹس)، ان ڈیزائنوں میں گرڈز کے لیے خالص لیڈ کا استعمال کیا گیا، جو کہ بہت نرم ہے۔ اس کا مطلب یہ تھا کہ ڈیزائن کے امکانات اور پروسیسنگ کے طریقے محدود تھے۔

نئے مرکبات ڈیزائن کیے گئے تھے جنہوں نے اینٹیمونی کو مکمل طور پر ہٹا دیا اور کیلشیم کو سخت کرنے والے ایجنٹ کے طور پر تبدیل کیا۔ اس نے مؤثر طریقے سے سیسہ پر ہائیڈروجن اور آکسیجن کی اوور پوٹینشل کو 2.4 وولٹ فی سیل چارجنگ تھریشولڈ سے اوپر کر دیا، جس سے 15 گھنٹے کے اندر ریچارج ہو جائے گا، یا روزانہ ایک سائیکل آپریشن ہو گا۔ تاہم، 1980 کی دہائی کے اوائل میں سنگین مسائل اس وقت پیش آئے جب بڑے پیمانے پر بیٹری فیل ہو جانے کی وجہ سے جسے قبل از وقت صلاحیت میں کمی یا PCL کہا جاتا ہے، نے زیادہ تر بیٹری کمپنیوں کو بہت زیادہ نقصان پہنچایا۔ سروس میں رہنے کے پہلے چند ہفتوں یا مہینوں کے اندر لیڈ ایسڈ بیٹری کی وجہ سے یہ مؤثر طریقے سے بہت تیزی سے صلاحیت کا نقصان تھا۔

یہ بالآخر 1990 کی دہائی میں ٹن کے سیسہ کے مرکب میں داخل ہونے سے حل ہو گیا۔ انٹرفیس پر ٹن کی درست کارروائی اور فعال مواد کی سالمیت قابل بحث ہے، لیکن یہ کام کرتا پایا گیا۔ ایک ضمنی اثر یہ تھا کہ اگر مثبت گرڈ میں ٹن اور کیلشیم کے درمیان توازن غلط تھا، تو یہ گرڈ کے تباہ کن سنکنرن کی ناکامی کا باعث بن سکتا ہے۔ 90 کی دہائی میں ڈیوڈ پرینگمان کے کام نے اسے حل کر دیا اور اب ہم معقول حد تک پریشانی سے پاک اور بحالی سے پاک لیڈ ایسڈ بیٹری سے لطف اندوز ہو رہے ہیں۔

والو ریگولیٹڈ لیڈ ایسڈ بیٹری

لیڈ ایسڈ بیٹری انجیر 9 سے 12

لیڈ ایسڈ بیٹری مینوفیکچرنگ مشینری

1980 کی دہائی کے دوران پلیٹ کے نلی نما ڈیزائن میں بھی کچھ بنیادی تبدیلیاں آئیں۔ 1910 میں اپنے آغاز سے لے کر 60 کی دہائی کے وسط تک اس نے فعال مواد کو رکھنے کے لیے گرڈ کی ریڑھ کی ہڈی پر نصب انفرادی غیر محفوظ ربڑ سلنڈر استعمال کیے تھے۔ انفرادی رال سے رنگدار فائبرگلاس (پی جی) ٹیوبوں کے استعمال سے اس کی جگہ لے لی گئی۔ اسکریپ کی اعلی شرح اور بڑے پیمانے پر پیداواری ماحول میں اس پروڈکٹ سے نمٹنے میں جسمانی دشواری کی وجہ سے، بنے ہوئے ملٹی ٹیوب گانٹلیٹ کو تیار کیا گیا تھا۔ اس نے غیر بھرے ہوئے گرڈ اور فعال مادی کیریئر کی ایک اکائی بنائی۔

1980 کی دہائی تک ملٹی ٹیوب پی ٹی بیگز تقریباً مکمل طور پر پی جی ٹیوب سے اپنے قبضے میں لے چکے تھے جو کہ کم لاگت کی غلط معیشت کی وجہ سے ابھی تک استعمال میں تھے۔ پی ٹی بیگز گانٹلیٹ نے اب پلیٹ پروڈکشن کے کاسٹنگ اور اسپائن انسرشن سیگمنٹ کو آٹومیشن کی اجازت دی ہے۔ 80 کی دہائی کے آخر میں ہونے والی پیش رفت نے پلیٹ کو فعال مواد سے بھرنے تک بڑھا دیا۔

یہ ہادی ہی تھے جنہوں نے ریڑھ کی ہڈی کی کاسٹنگ سے لے کر پلیٹوں کو بھرنے، کیپنگ اور خشک کرنے/کیورنگ تک مکمل طور پر خودکار لائن تیار کرنے کا راستہ بنایا۔ اس عرصے کے دوران خودکار، گیلے یا گارا سے بھرنے کے طریقے بھی متعارف کرائے گئے۔ یہ طریقے صحت اور حفاظت کے نقطہ نظر سے کہیں بہتر تھے کیونکہ انھوں نے خشک پاؤڈر فل متبادل کے ہوا کے مسائل میں برتری کو کم کر دیا۔

دوسری صدی لیڈ ایسڈ بیٹری کے لیے نئے مسائل پر توجہ مرکوز کر رہی تھی۔ سٹاپ سٹارٹ، اور کچھ دیگر ایپلی کیشنز نے فلڈ لیڈ ایسڈ بیٹری کے مسائل کو اجاگر کیا ہے جو چارج کی جزوی حالت (PSoC) حالات میں کام کرتی ہے۔ اس میں، پلیٹوں میں فعال مواد کم موثر سطح کے رقبے کے ساتھ موٹا ہو جاتا ہے۔ اس لیے مواد کم رد عمل ہے، کم صلاحیت اور کم اعلی شرح خارج ہونے کی صلاحیت دیتا ہے۔

اس کا مقابلہ کرنے کے لیے مختلف اشکال میں شامل کاربن یعنی کاربن کو تلاش کرنے کے لیے کافی کام جاری ہے جو اس موٹے ہونے کو روکتے ہیں اور فعال مواد کی چالکتا کو بہتر بناتے ہیں۔ یہ چارج قبولیت کو بھی بہتر بناتا ہے (اسٹاپ اسٹاپ کے استعمال میں اہم) اور ساتھ ہی AM پارٹیکل کو کھردری کو روکنے کے لیے PSoC حالات میں ورن کے لیے مرکزے فراہم کرتا ہے۔ کچھ کامیابی کی اطلاع ملی ہے، لیکن اس بات کا کوئی ٹھوس ثبوت نہیں ہے کہ یہ مہنگی اضافی چیزیں عالمی سطح پر اپنائی گئی ہیں۔

لیڈ ایسڈ بیٹری کی PSoC اور برقی کارکردگی دونوں کو بہتر بنانے کے لیے additives کے سپلائی کرنے والوں اور الگ کرنے والے مینوفیکچررز کی طرف سے کافی کام کیا گیا ہے۔ PSoC کے حالات میں تیزاب کی سطح بندی کو روکنے والے نئے الگ کرنے والے ڈیزائنز کی مارکیٹنگ کی جا رہی ہے، جیسا کہ ایکٹیو میٹریل میں پارٹیکل کو کڑھائی کو کم کرنے میں مدد کے لیے بلٹ ان ایڈیٹیو کے ساتھ الگ کرنے والے ہیں۔ یہ تیزی سے اہم ہوتا جا رہا ہے کیونکہ روایتی SLI مارکیٹ الیکٹرک گاڑی کے عروج اور اس کی ہائبرڈ مختلف حالتوں کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے تبدیل ہو رہی ہے۔

لیڈ ایسڈ بیٹری ایپلی کیشنز

جیسے ہی ہماری سڑکوں سے اندرونی دہن کا انجن ختم ہونا شروع ہو جاتا ہے اور EV مارکیٹ میں توسیع ہوتی رہتی ہے، لیڈ ایسڈ بیٹری، اگرچہ آج کی توانائی ذخیرہ کرنے والی مارکیٹوں میں سب سے زیادہ فروخت ہونے والی ٹیکنالوجی ہے، اسے مزید موافقت سے گزرنا پڑے گا۔ نئے ڈیزائن، جیسے دو قطبی ورژن اپنی تعمیر میں کافی کم لیڈ استعمال کرنے کی وجہ سے بہت زیادہ طاقت اور توانائی کی کثافت اور کم لاگت پیش کرتے ہیں۔

لیڈ ایسڈ بیٹری انجیر 13 اور 14

نئی منڈیوں کا عروج، خاص طور پر توانائی کا ذخیرہ، لیڈ ایسڈ بیٹری کے لیے تازہ مواقع فراہم کرتا ہے۔ بہتر سائیکل لائف، توانائی کی کارکردگی اور کم لاگت پر توجہ مرکوز کرنے سے گرڈ اسکیل سسٹمز انسٹال کرنے والے کاروباروں کو کہیں زیادہ پرکشش ROI ملے گا۔ بڑھتے ہوئے EV سیکٹر سے SLI مارکیٹ میں ممکنہ کمی کے باوجود، لیڈ ایسڈ بیٹری میں اب بھی مارکیٹ کی بہت بڑی صلاحیت موجود ہے۔ تاہم، یہ مارکیٹنگ پر اتنا ہی منحصر ہے جتنا کہ یہ ٹیکنالوجی پر ہے۔ نئے بیٹری سسٹمز، خاص طور پر لیتھیم آئن بیٹری کیمسٹری، اب بھی اپنی اعلی ابتدائی لاگت کے سب سے اوپر ری سائیکلنگ یا ڈسپوزل انفراسٹرکچر کی کمی کے اہم ماحولیاتی خدشات رکھتے ہیں۔

اگر بیٹری ڈسپوزل لاگت کو لاگو کیا جائے تو اس کا مطلب زندگی کا ایک مہنگا جھٹکا ہو سکتا ہے، جو بیٹری کی بڑی سرمایہ کاری والی بہت سی کمپنیوں کے لیے کافی ہو سکتا ہے۔ یہ اور خریداری کی زیادہ قیمت کا مطلب یہ ہے کہ لتیم آئن بیٹری کے لیے ROI زیادہ تر موجودہ اور ابھرتی ہوئی ایپلی کیشنز میں لیڈ ایسڈ بیٹری سے کہیں کم پرکشش ہے۔ EV مارکیٹ میں، مثال کے طور پر، بہت سے الیکٹرک رکشہ مالکان لتیم آئن بیٹری کی سرمایہ کاری کی قیمت نہیں چاہتے ہیں اور اس کی فلڈ لیڈ ایسڈ بیٹری ہم منصب کو استعمال کرنے میں خوش ہیں۔

خلاصہ یہ کہ ہم یہ کہہ سکتے ہیں کہ لیڈ ایسڈ بیٹری اب بھی نئی ایپلی کیشنز اور مارکیٹ کے نئے ماحول کو پورا کرنے کے لیے تیار ہو رہی ہے۔ لیڈ ایسڈ بیٹری کو ری سائیکل کرنے کے نئے، سستے اور زیادہ ماحولیاتی طور پر محفوظ طریقے تیار کیے جانے کے ساتھ، یہ اب بھی سب سے زیادہ ماحول دوست، قابل اعتماد اور محفوظ بیٹری ہے جسے آپ خرید سکتے ہیں۔ اور یہ بہت کم قیمت پر آتا ہے۔ اگلی بار جب آپ مسابقتی بیٹری کیمسٹریوں کے درمیان موازنہ کریں تو اس کے بارے میں سوچیں۔

Please share if you liked this article!

Did you like this article? Any errors? Can you help us improve this article & add some points we missed?

Please email us at webmaster @ microtexindia. com

On Key

Hand picked articles for you!

فلوٹ چارجنگ

فلوٹ چارجنگ

اسٹینڈ بائی بیٹریاں اور فلوٹ چارجنگ ٹیلی کمیونیکیشن آلات، بلاتعطل بجلی کی فراہمی (UPS) وغیرہ کے لیے اسٹینڈ بائی ایمرجنسی پاور سپلائی میں استعمال ہونے

مساوی چارج مائیکروٹیکس

ایک برابری چارج کیا ہے؟

لیڈ ایسڈ بیٹری میں چارج کو برابر کرنا چارج کو برابر کرنے کا مقصد لیڈ ایسڈ بیٹری کے آن چارج وولٹیج کو گیس کی سطح

سالڈ اسٹیٹ بیٹری

ٹھوس حالت کی بیٹری کیا ہے؟

سالڈ اسٹیٹ بیٹری کا تعارف ایک بیٹری میں، مثبت آئن منفی اور مثبت الیکٹروڈ کے درمیان آئن کنڈکٹر کے ذریعے حرکت کرتے ہیں اور برقی

ہمارے نیوز لیٹر میں شامل ہوں!

8890 حیرت انگیز لوگوں کی ہماری میلنگ لسٹ میں شامل ہوں جو بیٹری ٹیکنالوجی کے بارے میں ہماری تازہ ترین اپ ڈیٹس سے واقف ہیں۔

ہماری پرائیویسی پالیسی یہاں پڑھیں – ہم وعدہ کرتے ہیں کہ ہم آپ کی ای میل کسی کے ساتھ شیئر نہیں کریں گے اور ہم آپ کو اسپام نہیں کریں گے۔ آپ کسی بھی وقت ان سبسکرائب کر سکتے ہیں۔

Do you want a quick quotation for your battery?

Please share your email or mobile to reach you.

We promise to give you the price in a few minutes

(during IST working hours).

You can also speak with our VP of Sales, Balraj on +919902030022