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सही चार्ज विधियों का उपयोग करके बैटरी का जीवन कैसे बढ़ाया जाए?

4,662 द्वारा प्रकाशित बीएसएलबीएटीटी अक्टूबर 30,2019

बैटरी को चार्ज और डिस्चार्ज करना एक रासायनिक प्रतिक्रिया है, लेकिन ली-आयन को अपवाद होने का दावा किया जाता है।बैटरी वैज्ञानिक एनोड और कैथोड के बीच आयन आंदोलन के हिस्से के रूप में बैटरी के अंदर और बाहर बहने वाली ऊर्जा के बारे में बात करते हैं।इस दावे में दम है लेकिन अगर वैज्ञानिक पूरी तरह से सही होते तो बैटरी हमेशा के लिए जीवित रहती।वे फंसने वाले आयनों पर क्षमता क्षीण होने का आरोप लगाते हैं, लेकिन जैसा कि सभी बैटरी सिस्टम के साथ होता है, आंतरिक जंग और अन्य अपक्षयी प्रभावों को इलेक्ट्रोलाइट और इलेक्ट्रोड पर परजीवी प्रतिक्रियाओं के रूप में भी जाना जाता है जब तक कि वे एक भूमिका निभाते हैं।

लिथियम-आयन बैटरी को अन्य बैटरी केमिस्ट्री से कहीं बेहतर माना जाता है, लेकिन किसी भी अन्य बैटरी के समान।वे इस तथ्य से बच नहीं सकते हैं कि वे दिन भर अत्यधिक उपयोग किए जाने वाले गैजेट्स या उपकरणों को चालू नहीं रख सकते।इन बैटरियों को किसी बिंदु पर रिचार्जिंग की आवश्यकता होगी जो उपयोगकर्ताओं के लिए बहुत निराशाजनक हो सकती है।चार्जर गुम या टूटा हुआ हो तो और क्या?यहां हम आपको बिना चार्जर के लीथियम-आयन बैटरी चार्ज करने के बारे में एक गाइड प्रदान करने जा रहे हैं।

तो चलिए आपको और इंतजार नहीं करवाते!लिथियम-आयन बैटरी चार्ज करने के लिए आपके पास मौजूद विकल्पों की सूची देखें।

बिना चार्जर के लीथियम-आयन बैटरियों को चार्ज करने के विकल्प

1. USB पोर्ट के साथ इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का लाभ उठाना

2. ली-आयन बैटरी को क्लिप चार्जर से चार्ज करना

3. ऊर्जा के विभिन्न स्रोतों का उपयोग करने वाले विभिन्न चार्जिंग उपकरणों का उपयोग करना

यह एक वोल्टेज-लिमिटिंग डिवाइस है जिसमें लीड एसिड सिस्टम की समानता है।ली-आयन के साथ अंतर उच्च वोल्टेज प्रति सेल, तंग वोल्टेज सहनशीलता और पूर्ण चार्ज पर ट्रिकल या फ्लोट चार्ज की अनुपस्थिति में निहित है।जबकि लीड एसिड वोल्टेज कट ऑफ के मामले में कुछ लचीलापन प्रदान करता है, ली-आयन कोशिकाओं के निर्माता सही सेटिंग पर बहुत सख्त हैं क्योंकि ली-आयन ओवरचार्ज स्वीकार नहीं कर सकता है।तथाकथित चमत्कार चार्जर जो बैटरी जीवन को बढ़ाने और दालों और अन्य नौटंकी के साथ अतिरिक्त क्षमता हासिल करने का वादा करता है, मौजूद नहीं है।ली-आयन एक "स्वच्छ" प्रणाली है और केवल वही लेता है जो इसे अवशोषित कर सकता है।

एनर्जी सेल की सलाह दी गई चार्ज दर 0.5C और 1C के बीच है;पूरा चार्ज समय लगभग 2-3 घंटे है।इन सेल के निर्माता बैटरी के जीवन को बढ़ाने के लिए 0.8C या उससे कम पर चार्ज करने की सलाह देते हैं;हालाँकि, अधिकांश पावर सेल थोड़े तनाव के साथ उच्च चार्ज सी-दर ले सकते हैं।चार्ज दक्षता लगभग 99 प्रतिशत है और चार्ज के दौरान सेल ठंडी रहती है।

पूर्ण चार्ज होने पर कुछ ली-आयन पैक तापमान में लगभग 5ºC (9ºF) की वृद्धि का अनुभव कर सकते हैं।यह सुरक्षा सर्किट और/या बढ़े हुए आंतरिक प्रतिरोध के कारण हो सकता है।मध्यम चार्जिंग गति के तहत तापमान 10ºC (18ºF) से अधिक होने पर बैटरी या चार्जर का उपयोग बंद कर दें।

पूर्ण चार्ज तब होता है जब बैटरी वोल्टेज सीमा तक पहुंच जाती है और वर्तमान रेटेड वर्तमान के 3 प्रतिशत तक गिर जाती है।एक बैटरी को भी पूरी तरह चार्ज माना जाता है यदि वर्तमान स्तर बंद हो जाता है और आगे नहीं जा सकता है।ऊंचा स्व-निर्वहन इस स्थिति का कारण हो सकता है।

चार्ज करंट को बढ़ाने से फुल-चार्ज स्टेट में ज्यादा तेजी नहीं आती है।हालाँकि बैटरी वोल्टेज चरम पर जल्दी पहुँचती है, संतृप्ति चार्ज तदनुसार अधिक समय लेगा।उच्च धारा के साथ, चरण 1 छोटा होता है लेकिन चरण 2 के दौरान संतृप्ति में अधिक समय लगेगा।हालाँकि, एक उच्च वर्तमान चार्ज बैटरी को जल्दी से लगभग 70 प्रतिशत तक भर देगा।

ली-आयन को पूरी तरह से चार्ज करने की आवश्यकता नहीं है जैसा कि लीड एसिड के मामले में होता है, न ही ऐसा करना वांछनीय है।वास्तव में, पूरी तरह से चार्ज न करना ही बेहतर है क्योंकि उच्च वोल्टेज बैटरी पर दबाव डालता है।कम वोल्टेज थ्रेसहोल्ड का चयन करना या संतृप्ति चार्ज को पूरी तरह समाप्त करना, बैटरी जीवन को बढ़ाता है लेकिन यह रनटाइम को कम करता है।उपभोक्ता उत्पादों के लिए चार्जर अधिकतम क्षमता के लिए जाते हैं और समायोजित नहीं किए जा सकते;विस्तारित सेवा जीवन को कम महत्वपूर्ण माना जाता है।

कुछ कम लागत वाले उपभोक्ता चार्जर सरलीकृत "चार्ज-एंड-रन" विधि का उपयोग कर सकते हैं जो चरण 2 संतृप्ति चार्ज पर जाए बिना लिथियम-आयन बैटरी को एक घंटे या उससे कम समय में चार्ज करता है।"तैयार" प्रकट होता है जब बैटरी चरण 1 पर वोल्टेज थ्रेसहोल्ड तक पहुंचती है। इस बिंदु पर स्टेट-ऑफ-चार्ज (एसओसी) लगभग 85 प्रतिशत है, एक स्तर जो कई उपयोगकर्ताओं के लिए पर्याप्त हो सकता है।

कुछ औद्योगिक चार्जर बैटरी जीवन को बढ़ाने के उद्देश्य से चार्ज वोल्टेज थ्रेसहोल्ड को कम सेट करते हैं।तालिका 2 संतृप्ति प्रभार के साथ और बिना विभिन्न वोल्टेज थ्रेसहोल्ड पर चार्ज किए जाने पर अनुमानित क्षमता दिखाता है।

Lithium-based Batteries charge

जब बैटरी को पहली बार चार्ज किया जाता है, तो वोल्टेज तेजी से बढ़ता है।इस व्यवहार की तुलना रबड़ बैंड के साथ वजन उठाने से की जा सकती है, जिससे अंतराल हो सकती है।जब बैटरी लगभग पूरी तरह से चार्ज हो जाएगी (चित्र 3)।यह चार्ज विशेषता सभी बैटरियों के लिए विशिष्ट है।चार्ज करंट जितना अधिक होगा, रबर-बैंड का प्रभाव उतना ही बड़ा होगा।ठंडे तापमान या उच्च आंतरिक प्रतिरोध वाले सेल को चार्ज करना प्रभाव को बढ़ाता है।

चार्जिंग बैटरी के वोल्टेज को पढ़कर SoC का अनुमान लगाना अव्यावहारिक है;बैटरी के कुछ घंटे आराम करने के बाद ओपन सर्किट वोल्टेज (OCV) को मापना एक बेहतर संकेतक है।जैसा कि सभी बैटरियों के साथ होता है, तापमान ओसीवी को प्रभावित करता है, इसलिए ली-आयन की सक्रिय सामग्री भी प्रभावित करती है।स्मार्टफोन, लैपटॉप और अन्य उपकरणों के SoC का अनुमान कूलम्ब काउंटिंग से लगाया जाता है।

ली-आयन अधिभार को अवशोषित नहीं कर सकता।पूरी तरह से चार्ज होने पर चार्ज करंट को काट देना चाहिए।निरंतर ट्रिकल चार्ज धातु लिथियम की प्लेटिंग का कारण बनेगा और सुरक्षा से समझौता करेगा।तनाव को कम करने के लिए, लिथियम-आयन बैटरी को जितना हो सके पीक कट-ऑफ पर रखें।

चार्ज समाप्त होने के बाद, बैटरी वोल्टेज कम होना शुरू हो जाता है।इससे वोल्टेज का तनाव कम होता है।समय के साथ, ओपन सर्किट वोल्टेज 3.70V और 3.90V/सेल के बीच स्थिर हो जाएगा।ध्यान दें कि एक ली-आयन बैटरी जिसने पूरी तरह से संतृप्त चार्ज प्राप्त किया है, वह वोल्टेज को एक से अधिक समय तक ऊंचा रखेगी जिसे संतृप्ति चार्ज नहीं मिला है।

जब परिचालन तत्परता के लिए लिथियम-आयन बैटरी को चार्जर में छोड़ दिया जाना चाहिए, तो कुछ चार्जर बैटरी के छोटे स्व-निर्वहन और इसके सुरक्षात्मक सर्किट की खपत की भरपाई के लिए एक संक्षिप्त टॉपिंग चार्ज लगाते हैं।जब ओपन सर्किट वोल्टेज 4.05V/सेल तक गिर जाता है और 4.20V/सेल पर फिर से बंद हो जाता है तो चार्जर चालू हो सकता है।ऑपरेशनल तत्परता, या स्टैंडबाय मोड के लिए बने चार्जर, अक्सर बैटरी वोल्टेज को 4.00V/सेल तक गिरने देते हैं और पूर्ण 4.20V/सेल के बजाय केवल 4.05V/सेल तक रिचार्ज करते हैं।यह वोल्टेज से संबंधित तनाव को कम करता है और बैटरी के जीवन को बढ़ाता है।

Lithium-based Batteries

कुछ पोर्टेबल डिवाइस ऑन पोजीशन में चार्जिंग क्रैडल में बैठते हैं।डिवाइस के माध्यम से खींची गई धारा को परजीवी भार कहा जाता है और चार्ज चक्र को विकृत कर सकता है।बैटरी निर्माता चार्ज करते समय परजीवी भार के खिलाफ सलाह देते हैं क्योंकि वे मिनी-साइकिल को प्रेरित करते हैं।इसे हमेशा टाला नहीं जा सकता है और एसी मेन से जुड़ा लैपटॉप ऐसा मामला है।बैटरी को 4.20V/सेल पर चार्ज किया जा सकता है और फिर डिवाइस द्वारा डिस्चार्ज किया जा सकता है।बैटरी पर तनाव का स्तर अधिक होता है क्योंकि चक्र उच्च-वोल्टेज सीमा पर होते हैं, अक्सर ऊंचे तापमान पर भी।

चार्ज के दौरान एक पोर्टेबल डिवाइस को बंद कर देना चाहिए।यह बैटरी को सेट वोल्टेज थ्रेसहोल्ड और वर्तमान संतृप्ति बिंदु तक पहुंचने की अनुमति देता है।एक परजीवी लोड बैटरी वोल्टेज को कम करके और रिसाव के प्रवाह को खींचकर संतृप्ति चरण में वर्तमान को कम करने के लिए वर्तमान को रोकने के द्वारा चार्जर को भ्रमित करता है।एक बैटरी को पूरी तरह से चार्ज किया जा सकता है, लेकिन मौजूदा परिस्थितियां एक निरंतर चार्ज का संकेत देंगी, जिससे तनाव पैदा होगा।

चार्ज करने के लिए सरल दिशानिर्देश लिथियम आधारित बैटरी

डिवाइस को बंद कर दें या चार्ज पर लगे लोड को डिस्कनेक्ट कर दें ताकि संतृप्ति के दौरान धारा बिना किसी बाधा के गिरे।एक परजीवी भार चार्जर को भ्रमित करता है।
मध्यम तापमान पर चार्ज करें।ठंडे तापमान पर चार्ज न करें।
लिथियम-आयन को पूरी तरह चार्ज करने की आवश्यकता नहीं है;आंशिक शुल्क बेहतर है।
सभी चार्जर फुल टॉपिंग चार्ज नहीं लगाते हैं और "रेडी" सिग्नल दिखाई देने पर बैटरी पूरी तरह से चार्ज नहीं हो सकती है;फ्यूल गेज पर 100 प्रतिशत चार्ज झूठ हो सकता है।
यदि बैटरी अत्यधिक गर्म हो जाती है तो चार्जर और/या बैटरी का उपयोग बंद कर दें।
स्टोर करने से पहले खाली बैटरी पर कुछ चार्ज लगाएं (40-50 प्रतिशत एसओसी आदर्श है)।