LiFePO4 বা লিথিয়াম ব্যাটারীর Cycle Life কিভাবে কাজ করে?
Lithium Iron Phosphate/ LFP ব্যাটারীর সাইকেল লাইফ নিয়ে আমাদের মনে নানারূপ প্রশ্ন যেমন: আমি যদি ঘনঘন চার্জ/ডিসচার্জ করি সাইকেল কি দ্রুত শেষ হবে? যদি ১০% ডিসচার্জ করি এটা কি ১ সাইকেল? ঘন ঘন রিচার্জ কি ব্যাটারী দ্রুত ডেমজে করে? ইত্যাদি।
 
তাই চলুন আজকে বিষয়গুলো ক্লিয়ার করা যাক।
 
 

সাইকেল লাইফের হিসাব:

- যখন একটি ব্যাটারী/ ব্যাটারী প্যাক ১০০% SOC বা চার্জ অবস্থা থেকে ০% এ ডিসচার্জ করা হবে এবং পূনরায় ১০০% এ চার্জ করা হবে তখন এটি ১ সাইকেল হিসাবে গন্য হবে।
- তার মানে ৫০% ডিসচার্জ করে আবার ফুল চার্জ করা হলো। এটি ২বার সম্পন্ন হলে ১ সাইকেল।
- একই পদ্ধতিতে ২৫% ডিসচার্জ করে আবার ফুল চার্জ করা হলো। এটি ৪ বার সম্পন্ন হলে ১ সাইকেল।
 
এই পদ্ধতিকে বলা হয় Equivalent Full Cycles বা সংক্ষেপে EFC.
 
 

DOD (Depth of Discharge) বা ডিসচার্জের গভিরতা:

লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারীর সাইকেল লাইফ একটি variable বা পরিবর্তনশীল মান এবং এটি DOD এর উপর নির্ভর করে। অর্থাৎ আপনি প্রতিবার কত পার্সেন্ট ডিসচার্জ করে ব্যবহার করছেন তার উপর।
- যেমন ধরুন প্রতিবার ১০০% ডিসচার্জ করলে ব্যাটারী প্যাকটি থেকে 3000 cycle এর মত সার্ভিস পাবেন
- আবার প্রতিবার ৮০% ডিসচার্জ করলে দেখা যাচ্ছে কিছুটা বেশি 4000 cycle এর মত পাবেন
- প্রতিবার যদি মাত্র ৫০% ডিসচার্জ করে আবার ফুল চার্জ করেন 5000-6000 cycle পাবেন।
- মাত্র ২০% প্রতিবার ডিসচার্জ করলে 7000+ cycle পাওয়া সম্ভব একই ব্যাটারী থেকে।
 
তার মানে হচ্ছে Shallow Discharge বা অগভীর/ কম ডিসচার্জ করে ব্যবহার করলে Cycle Life বেশি পাওয়া যায়।
 
 

তাহলে যে সাইকেল লাইফটা ম্যানুফেকচার স্পেশিফিকেশনে থাকে সেটা কোনটা?

জ্বি, মনে আছে? Battery specification/ manual এ উল্লেখ আছে যে, সাইকেল লাইফ advertise করা হয় সেটা ৮০% DOD এর জন্য প্রযোজ্য।
তাই এটা মোটামোটি বলা যায়, আপনি চাইলে আপনার ব্যাটারীর সাইকেল লাইভ নিজেই বাড়াতে পারেন
 
অর্থাৎ, কম পরিমান ডিসচার্জ = বেশি সাইকেল লাইফ
 
 
ঠিক একইভাবে আপনি যদি ১০০% চার্জ না করে ধরুন ৯০% চার্জ করেন এটাও ব্যাটারীর পারফরমেন্সে ও স্থায়ীত্বে ভূমিকা রাখে। তাই ফুল চার্জ বা ফুল ডিসচার্জ করা থেকে বিরত থাকা বাঞ্ছনীয়। আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হলো LiFePO4 প্রতিটি সেলের ফূল চার্জ cut-off voltage কে 3.65V এর বেশি সেট করা উচিত না। কেননা, এর উপর মাত্র ১% এরও কম ক্যাপাসিটি বাকি থাকে কিন্তু এটা ব্যাটারির স্থায়ীত্ব হ্রাস করে।
 
 
 

কিন্তু প্রশ্ন হলো কেন এমনটা হচ্ছে?

Lithium ব্যাটারী চার্জ বা ডিসচার্জের ফলে ইন্টারনাল ক্যামিস্ট্রির পরিবর্তন ঘটে। যখন অতিরিক্ত চার্জ বা ডিসচার্জ হতে দেয়া হয়, এর মধ্যে সহজ কথায় প্রেশার সৃষ্টি হয়। এই প্রেশারের ফলে পূর্বাবস্থায় বা ১০০% ক্যাপাসিটির জন্য যে ক্যামিস্টির পরিবর্তন প্রয়োজন তা হতে পারে না। এটা বার বার ঘটতে থাকলে ধীরে ধীরে ক্যাপাসিটি হ্রাস পেতে থাকে ও সাইকেল লাইফ ও কমে যেতে শুরু করে।
যদিও এটি একটি ধীরগতির চলমান প্রক্রিয়া, কিন্তু যেহেতু একটি LiFePO4 ব্যাটারী প্যাক থেকে আপমরা কমপক্ষে ১০-১৫ বছর সার্ভিস আশা করি, এই দীর্ঘ সময় এর উপর বিরূপ প্রভাব ফেলে।
 
✅ অগভীর ডিসচার্জ ইলেক্ট্রোক্যামিকাল চাপ হ্রাস করে আয়ুকাল বৃদ্ধি করে।
ইন্টারনাল অ্যানোড ও ক্যাথোডের প্রসারন ও সংকোচন কম হয়
Degradation rate কমিয়ে দেয়
Cycle Life বৃদ্ধি করে
 
 

তবে মনে রাখতে হবে:

⚠️ স্পেশিফিকেশনে উল্লেখিত মানের চেয়ে উচ্চ মাত্রায় চার্জ/ডিসচার্জও ব্যাটারীর ক্ষতি করে। যেমন 0.5C ব্যাটারীকে যদি 1C তে চার্জ/ ডিসচার্জ করা হয়।
⚠️ অযথা ঘন ঘন চার্জ/ ডিসচার্জ ক্ষতিকর। যেমন মাত্র ১-৫% এনার্জি ব্যবহারের পর আবার ফুল চার্জ করা হলো। তাই একটি নির্দিষ্ট মানের পরই ফুল চার্জ করা উচিত যেমন 75% SOC এর পর।
⚠️ দীর্ঘ সময় 100% SOC তে বা 20% SOC তে রাখা ক্ষতিকর। তাই ব্যাটারী প্যাকটি ব্যবহার করতে হবে কখনোই এই অবস্থায় ফেলে রাখা যাবে না। আর দীর্ঘ সময় স্টোর করতে অবশ্যই প্রতিটি সেল 3.3V এ নামিয়ে রাখতে হবে এবং ১৫ দিনে একবার চেক করে দেখতে হবে self discharge এর ফলে এটি অতিরিক্ত ডিসচার্জ হচ্ছে কিনা। প্রয়োজনে পুনঃরায় storage voltage এ উঠিয়ে রাখতে হবে।
 
 
আশা করি তথ্যগুলো সকলের সমান্য হলেও কাজে আসবে এবং LiFePO4 ব্যাটারীর সঠিক ব্যবহারের মাধ্যমে এর স্থায়ীত্ব ও সেফটি নিশ্চিত করতে সহায়তা করবে।