High capacity oceanographic lithium battery pack
একটি উচ্চ ক্ষমতা সম্পন্ন সামুদ্রিক লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাক হল এক ধরনের ব্যাটারি প্যাক যা সমুদ্রবিজ্ঞানীরা ব্যবহার করেন। শারীরিক সমুদ্রবিজ্ঞানীরা দীর্ঘমেয়াদী মোতায়েনের জন্য উচ্চ ক্ষমতা সম্পন্ন লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাক ব্যবহার করেন যাতে মোতায়েনের সময়কাল বাড়ানো যায় এবং আরও তথ্য সংগ্রহ করা যায়। সমুদ্রবিজ্ঞানীরা প্রায়শই দূরবর্তী জায়গাগুলিতে কাজ করেন যেখানে পৌঁছানো কঠিন। এই প্রত্যন্ত স্থানগুলিতে পৌঁছানোর খরচ, প্রায়শই জাহাজে করে, একটি তদন্তের খরচকে প্রভাবিত করতে পারে। এটি সমুদ্রবিজ্ঞানীদের তাদের মোতায়েনের সময়কাল বাড়ানোর জন্য অনুপ্রাণিত করে যাতে তারা কম ঘন ঘন তাদের পরিদর্শন করতে পারে। এর অর্থ, অন্যান্য বিষয়ের মধ্যে, তাদের ব্যাটারি প্যাকগুলির ক্ষমতা বৃদ্ধি করা। ব্যবহারের কারণগুলি যখন সম্ভব, সমুদ্রবিজ্ঞানীরা ক্ষারীয় ব্যাটারি ব্যবহার করেন কারণ সেগুলি সস্তা এবং সহজেই পাওয়া যায়। যাইহোক, যখন ক্ষারীয় ব্যাটারি অপর্যাপ্ত ক্ষমতা প্রদান করে, তখন সমুদ্রবিজ্ঞানীরা লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাকের দিকে ঝুঁকে পড়েন, যা ক্ষমতার তিনগুণ সরবরাহ করতে পারে। লিথিয়াম থায়োনিল ক্লোরাইড রসায়নের উপর ভিত্তি করে ব্যাটারি প্যাকগুলির দাম ক্ষারীয় ব্যাটারি প্যাকগুলির চেয়ে বেশি, তবে তারা ওজনের প্রায় 60 শতাংশ (উভয় ভলিউম দ্বারা) প্রায় তিনগুণ শক্তি ঘনত্ব সরবরাহ করে। লিথিয়াম ব্যাটারির অন্যান্য সুবিধাও রয়েছে। এগুলি নগণ্য গ্যাস উৎপাদন করে এবং যে গ্যাস উৎপন্ন হয় তা ভেষজভাবে সিল করা ধাতব পাত্রে থাকে। প্যাকের জীবনকালের ভোল্টেজ একটি ক্ষারীয় প্যাকের ভোল্টেজের তুলনায় যথেষ্ট কম পরিবর্তিত হয়। কম তড়িৎপ্রবাহযুক্ত লিথিয়াম কোষগুলিরও আপেক্ষিকভাবে কম স্ব-স্রাব থাকে, যা 10 বছরে তাদের ক্ষমতার 10 শতাংশেরও কম হারায়। ব্যাটারি প্যাক ডিজাইন ডপলার লিমিটেড ওশানোগ্রাফিক ব্যাটারি প্যাকগুলি হাইব্রিড লেয়ার ক্যাপাসিটার (এইচএলসি) নামে ছোট রিচার্জেবল কোষের সাথে মিলিত হয়ে তাদিরানের টিএল6930 লো কারেন্ট লিথিয়াম থায়োনিল ক্লোরাইড প্রাথমিক কোষ ব্যবহার করে। নিম্ন তড়িৎ প্রবাহযুক্ত লিথিয়াম কোষগুলি অনেক প্রয়োগের জন্য প্রয়োজনীয় তড়িৎ প্রবাহ সরবরাহ করতে পারে না, তবে তারা উচ্চ তড়িৎ প্রবাহযুক্ত কোষগুলির তুলনায় বেশি শক্তি সঞ্চয় করে। উচ্চ তড়িৎ প্রবাহ কোষগুলি সর্পিল ক্ষতের বিদ্যুদ্বাহক ব্যবহার করে, অর্থাৎ কোষের অভ্যন্তরে সর্পিলের মধ্যে আবৃত শীটে নির্মিত বিদ্যুদ্বাহক। পাতার বিশাল পৃষ্ঠ এলাকা কোষ সরবরাহ করতে পারে এমন বিদ্যুৎ প্রবাহকে বৃদ্ধি করে। নিম্ন বিদ্যুৎ কোষগুলি ববিন বিদ্যুদ্বাহক ব্যবহার করে, একটি সহজ নকশা যা একটি অভ্যন্তরীণ অ্যানোড, ধাতব লিথিয়ামের একটি বাইরের স্তর এবং দুটির মধ্যে তড়িৎবিশ্লেষ্য নিয়ে গঠিত। এই নকশাটি তৈরি করতে কম খরচ হয় এবং এটি আরও বেশি শক্তি সঞ্চয় করে। কোষের বৈশিষ্ট্য TL6930 কোষগুলি সাধারণ সমুদ্রের তাপমাত্রার (0-40 °C) উপর এবং সাধারণ সমুদ্র স্থাপনের (1 মাস-2 বছর) জন্য ভাল কাজ করে। 5-10 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায়, একটি টিএল6930 একই আকারের ক্ষারীয় কোষের প্রায় তিনগুণ শক্তি ধারণ করে। এই পার্থক্যের বেশিরভাগই লিথিয়াম কোষের উচ্চতর ভোল্টেজ (নামমাত্র 3.8 ভি. ডি. সি বনাম 1.5 ভি. ডি. সি) দ্বারা হিসাব করা হয়। চিত্র। 1 একটি উদাহরণ প্রদান করে যে কীভাবে এই কোষগুলির ভোল্টেজ সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয়, ধরে নেওয়া যায় যে উভয় কোষই একই অবিচ্ছিন্ন শক্তি সরবরাহ করে। লিথিয়াম কোষ একটি ক্ষারীয় কোষের চেয়ে 3 গুণ বেশি স্থায়ী হয় এবং তার জীবনকালে আরও ধ্রুবক ভোল্টেজ বজায় রাখে। প্রাথমিক লিথিয়াম কোষগুলিও রিচার্জেবল লিথিয়াম কোষের ক্ষমতার কয়েকগুণ ধারণ করে। হাইব্রিড স্তর ক্যাপাসিটার বেশিরভাগ সমুদ্রবিজ্ঞান যন্ত্রগুলি বেশিরভাগ সময় সামান্য শক্তি ব্যবহার করে এবং তাদের শুধুমাত্র স্বল্প সময়ের জন্য উচ্চ স্রোতের প্রয়োজন হয়। উদাহরণস্বরূপ উপকরণ ব্যবস্থা যা ইরিডিয়ামের মাধ্যমে তথ্য টেলিমিটার করে এবং অ্যাকোস্টিক মডেম (যেমন। বেন্থোস বা লিঙ্ক-কোয়েস্ট থেকে)। এ. ডি. সি. পি-গুলির উচ্চ শক্তির অ্যাকোস্টিক ট্রান্সমিশনকে সমর্থন করার জন্য উচ্চ স্রোতের ছোট পালসেরও প্রয়োজন হয়। এইচএলসি হল সেই চাবিকাঠি যা কম তড়িৎপ্রবাহের লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাকগুলিকে উচ্চ তড়িৎপ্রবাহের সংক্ষিপ্ত ডাল সরবরাহ করতে সক্ষম করে। এইচএলসিগুলি আসলে রিচার্জেবল লিথিয়াম কোষ যা একটি সংকীর্ণ ভোল্টেজ পরিসরে বিশাল ক্যাপাসিটারের মতো আচরণ করে (চিত্র। 2)। কোষ বিন্যাস সমুদ্রবিজ্ঞানীদের দ্বারা ব্যবহৃত বেশিরভাগ ক্ষারীয় ব্যাটারি প্যাক কোষের স্ট্রিং দিয়ে তৈরি করা হয়। একটি সাধারণ ক্ষারীয় ব্যাটারি প্যাক প্রায়শই ক্ষারীয় কোষের বেশ কয়েকটি স্ট্রিং নিয়ে গঠিত, যা মোট ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য সমান্তরালভাবে সংযুক্ত থাকে। পালসেসপ্লাস প্যাকগুলি বিপরীত পন্থা অবলম্বন করে। প্যাকগুলি সমান্তরাল প্রাথমিক কোষের "শাখাগুলিতে" নির্মিত হয়, প্রতিটি শাখা এক বা একাধিক এইচএলসি চার্জ করে। উচ্চ স্রোতের প্রয়োজন হলে এইচ. এল. সি বেশিরভাগ বিদ্যুৎ উৎস করে, তারপর এইচ. এল. সিগুলি প্রাথমিক কোষ থেকে ধীরে ধীরে কম স্রোতে রিচার্জ করে। কোষের নিম্ন প্রবাহ এটিকে আরও দক্ষতার সাথে কাজ করতে সক্ষম করে। উচ্চ তড়িৎ প্রবাহ নিম্ন তড়িৎ প্রবাহ কোষের ভিতরে তাপ হিসাবে শক্তি অপচয় করে এবং অন্যান্য ক্ষতিকারক প্রভাব ফেলে। এগুলি পাওয়ার ইন্সট্রুমেন্টেশনের জন্য উপলব্ধ শক্তি হ্রাস করে। এইচএলসি-র সঙ্গে প্রাথমিক লিথিয়াম কোষের সংমিশ্রণ প্যাকটিকে তার সঞ্চিত শক্তি যন্ত্র ব্যবস্থায় আরও বেশি সরবরাহ করতে সক্ষম করে। শর্ট সার্কিট সুরক্ষা চিত্র। 3 একটি সাধারণ ডাল প্লাস পরিকল্পিত দেখায়। কোষগুলিকে বিপরীতভাবে চার্জ করার সম্ভাবনা হ্রাস করার জন্য প্যাকটিতে প্রতিটি শাখায় ডায়োড অন্তর্ভুক্ত থাকে। পিটিসি বা ধনাত্মক তাপমাত্রা সহগ থার্মিস্টরগুলি পুনর্বিন্যাসযোগ্য ফিউজ হিসাবে কাজ করে। একটি ভ্রমণ স্রোতে পিটিসিগুলি উষ্ণ হতে শুরু করে। উষ্ণতা তাদের প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায় যা আরও বেশি তাপ উৎপন্ন করে এবং পিটিসি দ্রুত "ট্রিপ" করে এবং বেশিরভাগ স্রোত বন্ধ করে দেয়। পিটিসি খুব কমই একটি সাধারণ এডিসিপি প্যাকে ভ্রমণ করে, কারণ সুরক্ষা সার্কিটটি শর্ট সার্কিটের বিরুদ্ধে প্রাথমিক সুরক্ষা (প্রায় 8 এ এর উপরে যে কোনও বিদ্যুৎ হিসাবে সংজ্ঞায়িত)। সুরক্ষা সার্কিটটি তার ভোল্টেজ একটি প্রান্তিকের নিচে নামার আগে প্যাকটি বন্ধ করে দেয়। যদি প্যাকটিকে সম্পূর্ণরূপে স্রাব করার অনুমতি দেওয়া হয়, তবে একটি শাখা অন্যটির আগে স্রাব করতে পারে, যার ফলে অবশিষ্ট কোষগুলি স্রাবিত শাখাকে চার্জ করতে পারে। একটি লিথিয়াম কোষকে চার্জ করার যে কোনও প্রচেষ্টা সম্ভাব্য বিপজ্জনক এবং এর প্রারম্ভিক ভোল্টেজের প্রায় 75-80% এ প্যাকটি বন্ধ করে দেওয়া এটি ঘটতে বাধা দেয়। এই ভোল্টেজে, ক্ষমতার মাত্র 3 শতাংশ অবশিষ্ট থাকে, তবে অবশিষ্ট ক্ষমতাটি সম্পূর্ণরূপে নিষ্কাশিত হওয়ার আগে প্যাকটি নিষ্পত্তি করার জন্য বছরের পর বছর সময় দেয়। প্রাক-মোতায়েনের পরীক্ষা যেহেতু সমুদ্রবিজ্ঞানীরা দীর্ঘমেয়াদী মোতায়েনে যথেষ্ট সময় এবং অর্থ ব্যয় করেন, তারপর ফলাফল দেখার জন্য অপেক্ষা করেন, তাই সমুদ্রবিজ্ঞানীরা তাদের পরীক্ষার সাফল্য নিশ্চিত করার জন্য মোতায়েনের আগে অসাধারণ প্রচেষ্টা বিনিয়োগ করেন। তাদের উদ্বেগের মধ্যে একটি হল ব্যাটারি ব্যর্থতা। ডপলার লিমিটেডের অ্যাকোস্টিক ডপলার কারেন্ট প্রোফাইলার (এডিসিপি) ব্যাটারি লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাকের একটি উদাহরণ প্রদান করে যা একজন সমুদ্রবিজ্ঞানী স্থাপনার আগে পরীক্ষা করতে পারেন। এই ব্যাটারি প্যাকগুলি সাধারণত আরডি ইন্সট্রুমেন্টস ওয়ার্কহর্স সেন্টিনেল এবং লং রেঞ্জার এবং নর্টেক-এর এ. ডব্লিউ. এ. সি-তে ব্যবহৃত হয়। তাদিরানের পালসেসপ্লাস প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে এই লিথিয়াম প্যাকগুলি সাধারণ ক্ষারীয় ব্যাটারি প্যাকগুলির থেকে যথেষ্ট আলাদাভাবে ডিজাইন করা হয়েছে। নিরাপত্তা সার্কিট তার নিরাপত্তা ক্রিয়াকলাপের সংযোজন হিসাবে, নিরাপত্তা সার্কিট একটি স্ব-পরীক্ষাও প্রদান করে যা একটি স্থাপনার আগে প্যাকের স্বাস্থ্য নিশ্চিত করে। যদি এর পিছনে এলইডি সহ কোনও জানালা না থাকে তবে প্যাকটি ছোট করা উচিত নয়। শুধুমাত্র সুরক্ষা সার্কিট সহ ব্যাটারি প্যাকগুলি শর্ট সার্কিটের প্রতিক্রিয়ায় অবিলম্বে প্যাকটি বন্ধ করে দেয়। স্ব-পরীক্ষা স্ব-পরীক্ষা ইঙ্গিত দেয় যে ব্যাটারি এবং তার সুরক্ষা সার্কিট কাজ করে, ব্যাটারি ভোল্টেজ একটি গ্রহণযোগ্য সীমার মধ্যে রয়েছে, ব্যাটারি একটি 8 এ পালস বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে পারে এবং ব্যাটারি একটি শর্ট থেকে নিজেকে রক্ষা করবে। পরীক্ষাটি নিশ্চিত করে যে ব্যাটারি প্যাকটি নতুন। যদি একটি নতুন ব্যাটারি পরীক্ষা ব্যবহার করা হয়, সরবরাহকারীর সাথে যোগাযোগ করা উচিত। কিছু কিছু ক্ষেত্রে, ঠান্ডা তাপমাত্রায় সংরক্ষণ করা একটি ব্যাটারি একটি পরীক্ষার ফলাফল তৈরি করতে পারে যা নির্দেশ করে যে এটি ব্যবহার করা হয়েছে, যদিও এটি তার সম্পূর্ণ মূল ক্ষমতা ধারণ করে। যদি একটি "ভাল" ব্যাটারি কোনও যন্ত্র চালাতে ব্যর্থ হয় তবে কী করবেন কিছু যন্ত্রের ইনপুটগুলিতে বর্তমান সীমা থাকে। সবচেয়ে সাধারণ উদাহরণ হল আরডি ইন্সট্রুমেন্টস ওয়ার্কহর্স। যখন একটি বর্তমান সীমাবদ্ধকারী ব্যর্থ হয়, তখন যন্ত্রটি ব্যাটারির শর্ট সার্কিট সুরক্ষাকে ট্রিগার করার জন্য পর্যাপ্ত বিদ্যুৎ টানতে পারে এবং যন্ত্রটি চলতে ব্যর্থ হয়। যখন এটি ঘটে, তখন এসি অ্যাডাপ্টার (যা এডিসিপির অভ্যন্তরীণ ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্ক চার্জ করে) প্লাগ ইন করুন, তারপর ব্যাটারি প্লাগ ইন করুন। যন্ত্রটি এখন স্বাভাবিকভাবে চলবে। "ব্যবহৃত" এবং "ক্ষয়প্রাপ্ত" নিরাপত্তা বর্তনী নির্ধারণ করে যে একটি প্যাক ব্যবহার করা হয়েছে যখন তার ভোল্টেজ একটি প্রান্তিকের নিচে নেমে যায়, অথবা যদি এটি ন্যূনতম সংখ্যক পালস সনাক্ত করে। একটি প্যাক পরীক্ষা করা সাধারণত এটি "ব্যবহৃত" হওয়ার জন্য যথেষ্ট নয়, তবে স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের সময় এটির ক্ষমতার 1 শতাংশ হ্রাস হওয়ার সময় এটিকে "ব্যবহৃত" করা উচিত। সুরক্ষা সার্কিটটি প্যাকটিকে "হ্রাস" করে দেয় যখন এটি তার জীবনের শেষ ভোল্টেজের নিচে পড়ে এবং বন্ধ হয়ে যায়। একটি ব্যবহৃত প্যাক স্বাভাবিকভাবে কাজ করতে থাকবে, তবে একটি ক্ষয়প্রাপ্ত প্যাক আর ব্যবহার করা যাবে না। তথ্যসূত্র সমুদ্রবিজ্ঞান লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি