परिचय:
बैटरियों को मोटे तौर पर तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: रासायनिक बैटरी, भौतिक बैटरी और जैविक बैटरी। रासायनिक बैटरियों का सबसे ज़्यादा इस्तेमाल इलेक्ट्रिक वाहनों में होता है।
रासायनिक बैटरी: रासायनिक बैटरी एक ऐसा उपकरण है जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। इसमें सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट्स होते हैं।
भौतिक बैटरी: एक भौतिक बैटरी भौतिक परिवर्तनों के माध्यम से भौतिक ऊर्जा (जैसे सौर ऊर्जा और यांत्रिक ऊर्जा) को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है।
रासायनिक बैटरी वर्गीकरण: संरचनात्मक दृष्टिकोण से, इसे दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: भंडारण बैटरी (प्राथमिक बैटरी और माध्यमिक बैटरी सहित) और ईंधन सेल। प्राथमिक बैटरी: केवल एक बार उपयोग की जा सकती है, सक्रिय सामग्री अपरिवर्तनीय है, स्व-निर्वहन छोटा है, आंतरिक प्रतिरोध बड़ा है, और द्रव्यमान विशिष्ट क्षमता और आयतन विशिष्ट क्षमता अधिक है।
सेकेंडरी बैटरी: इन्हें बार-बार चार्ज और डिस्चार्ज किया जा सकता है, सक्रिय सामग्री प्रतिवर्ती है, और विभिन्न चार्जिंग उपकरणों में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। बाजार में मौजूद अधिकांश मॉडल वर्तमान में वाहन चलाने के लिए सेकेंडरी रिचार्जेबल बैटरी का उपयोग करते हैं। सेकेंडरी बैटरियों को अलग-अलग सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियों के अनुसार लेड-एसिड बैटरी, निकल-कैडमियम बैटरी, निकल-मेटल हाइड्राइड बैटरी और लिथियम बैटरी में विभाजित किया जाता है। वर्तमान में, बाजार में कार कंपनियां मुख्य रूप से इसका उपयोग करती हैंलिथियम बैटरी, और कुछ निकल-धातु हाइड्राइड बैटरी का उपयोग करते हैं।
लिथियम बैटरी की परिभाषा
लिथियम बैटरीयह एक ऐसी बैटरी है जो लिथियम धातु या लिथियम मिश्र धातु का उपयोग धनात्मक या ऋणात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री और गैर-जलीय इलेक्ट्रोलाइट समाधान के रूप में करती है।
लिथियम बैटरी की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रिया मुख्य रूप से सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच लिथियम आयनों (Li+) की आवाजाही पर निर्भर करती है। चार्ज करते समय, लिथियम आयनों को सकारात्मक इलेक्ट्रोड से अलग कर दिया जाता है और इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से नकारात्मक इलेक्ट्रोड में एम्बेड किया जाता है, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड लिथियम-समृद्ध अवस्था में होता है; डिस्चार्ज करते समय विपरीत सच होता है।
लिथियम-आयन बैटरी का विद्युत-रासायनिक सिद्धांत
सकारात्मक इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया सूत्र: LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-
ऋणात्मक इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया सूत्र: C + xLi+ + xe- → CLix
लिथियम-आयन बैटरियों में उच्च ऊर्जा घनत्व, लंबा जीवन और कम स्व-निर्वहन दर होती है, और इनका व्यापक रूप से मोबाइल फोन, लैपटॉप और इलेक्ट्रिक वाहनों में उपयोग किया जाता है।
के अनुप्रयोग क्षेत्रलिथियम बैटरीमुख्य रूप से पावर और नॉन-पावर में विभाजित हैं। लिथियम-आयन बैटरी अनुप्रयोगों के पावर फ़ील्ड में इलेक्ट्रिक वाहन, पावर टूल आदि शामिल हैं; गैर-पावर फ़ील्ड में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और ऊर्जा भंडारण क्षेत्र आदि शामिल हैं।
लिथियम बैटरी की संरचना और वर्गीकरण
लिथियम बैटरी मुख्य रूप से चार भागों से बनी होती है: सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, इलेक्ट्रोलाइट्स और बैटरी विभाजक। नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री मुख्य रूप से लिथियम-आयन बैटरी की प्रारंभिक दक्षता और चक्र प्रदर्शन को प्रभावित करती है। लिथियम बैटरी नकारात्मक इलेक्ट्रोड मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित हैं: कार्बन सामग्री और गैर-कार्बन सामग्री। सबसे अधिक बाजार-उन्मुख अनुप्रयोग कार्बन सामग्रियों में ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री है, जिनमें से कृत्रिम ग्रेफाइट और प्राकृतिक ग्रेफाइट में बड़े पैमाने पर औद्योगिक अनुप्रयोग हैं। सिलिकॉन-आधारित नकारात्मक इलेक्ट्रोड प्रमुख नकारात्मक इलेक्ट्रोड निर्माताओं द्वारा अनुसंधान का केंद्र हैं और नई नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियों में से एक हैं जिनका भविष्य में बड़े पैमाने पर उपयोग किए जाने की सबसे अधिक संभावना है।
लिथियम बैटरीसकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के अनुसार लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड बैटरी, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी, टर्नरी बैटरी आदि में वर्गीकृत किया जाता है;
उत्पाद के रूप के अनुसार, इन्हें वर्गाकार बैटरी, बेलनाकार बैटरी और सॉफ्ट-पैक बैटरी में विभाजित किया जाता है;
अनुप्रयोग परिदृश्यों के अनुसार, उन्हें उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऊर्जा भंडारण और पावर बैटरी में विभाजित किया जा सकता है। उनमें से, उपभोक्ता लिथियम बैटरी मुख्य रूप से 3 सी उत्पादों में उपयोग की जाती हैं; ऊर्जा भंडारण बैटरी मुख्य रूप से घरेलू ऊर्जा भंडारण और सौर ऊर्जा और पवन ऊर्जा उत्पादन जैसे वितरित स्वतंत्र बिजली प्रणाली ऊर्जा भंडारण में उपयोग की जाती हैं; पावर बैटरी मुख्य रूप से विभिन्न इलेक्ट्रिक वाहनों, इलेक्ट्रिक उपकरणों और नई ऊर्जा वाहनों में उपयोग की जाती हैं।
निष्कर्ष
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पोस्ट करने का समय: सितम्बर-18-2024