परिचय:
बैटरियों को मोटे तौर पर तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: रासायनिक बैटरी, भौतिक बैटरी और जैविक बैटरी। इलेक्ट्रिक वाहनों में रासायनिक बैटरियों का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।
रासायनिक बैटरी: रासायनिक बैटरी एक उपकरण है जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती 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 बैटरियाँ: केवल एक बार उपयोग की जा सकती हैं, सक्रिय सामग्री अपरिवर्तनीय है, स्व-निर्वहन छोटा है, आंतरिक प्रतिरोध बड़ा है, और द्रव्यमान विशिष्ट क्षमता और आयतन विशिष्ट क्षमता अधिक है।
माध्यमिक बैटरियां: बार-बार चार्ज और डिस्चार्ज की जा सकती हैं, सक्रिय सामग्री प्रतिवर्ती होती है, और विभिन्न चार्जिंग उपकरणों में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। बाज़ार में अधिकांश मॉडल वर्तमान में वाहन चलाने के लिए द्वितीयक रिचार्जेबल बैटरी का उपयोग करते हैं। विभिन्न सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियों के अनुसार माध्यमिक बैटरियों को लेड-एसिड बैटरी, निकल-कैडमियम बैटरी, निकल-मेटल हाइड्राइड बैटरी और लिथियम बैटरी में विभाजित किया जाता है। मौजूदा समय में बाजार में कार कंपनियां मुख्य रूप से इसका इस्तेमाल करती हैंलिथियम बैटरी, और कुछ निकल-मेटल हाइड्राइड बैटरी का उपयोग करते हैं।
लिथियम बैटरी की परिभाषा
लिथियम बैटरीएक बैटरी है जो सकारात्मक या नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री और गैर-जलीय इलेक्ट्रोलाइट समाधान के रूप में लिथियम धातु या लिथियम मिश्र धातु का उपयोग करती है।
लिथियम बैटरी की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रिया मुख्य रूप से सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच लिथियम आयनों (Li+) की गति पर निर्भर करती है। चार्ज करते समय, लिथियम आयन सकारात्मक इलेक्ट्रोड से अलग हो जाते हैं और इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से नकारात्मक इलेक्ट्रोड में एम्बेडेड हो जाते हैं, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड लिथियम-समृद्ध स्थिति में होता है; डिस्चार्ज करते समय विपरीत सत्य होता है।
लिथियम-आयन बैटरी का विद्युत रासायनिक सिद्धांत
सकारात्मक इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया सूत्र: LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-
नकारात्मक इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया सूत्र: C + xLi+ + xe- → CLix
लिथियम-आयन बैटरियों में उच्च ऊर्जा घनत्व, लंबा जीवन और कम स्व-निर्वहन दर होती है, और मोबाइल फोन, लैपटॉप और इलेक्ट्रिक वाहनों में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।
के अनुप्रयोग क्षेत्रलिथियम बैटरीमुख्य रूप से शक्ति और गैर-शक्ति में विभाजित हैं। लिथियम-आयन बैटरी अनुप्रयोगों के विद्युत क्षेत्रों में इलेक्ट्रिक वाहन, बिजली उपकरण आदि शामिल हैं; गैर-ऊर्जा क्षेत्रों में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और ऊर्जा भंडारण क्षेत्र आदि शामिल हैं।
लिथियम बैटरियों की संरचना और वर्गीकरण
लिथियम बैटरी मुख्य रूप से चार भागों से बनी होती हैं: 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 को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: कार्बन सामग्री और गैर-कार्बन सामग्री। कार्बन सामग्रियों के बीच सबसे अधिक बाजार-उन्मुख अनुप्रयोग ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री है, जिसमें कृत्रिम ग्रेफाइट और प्राकृतिक ग्रेफाइट में बड़े पैमाने पर औद्योगिक अनुप्रयोग हैं। सिलिकॉन-आधारित नकारात्मक इलेक्ट्रोड प्रमुख नकारात्मक इलेक्ट्रोड निर्माताओं के शोध का केंद्र बिंदु हैं और नई नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियों में से एक हैं जिनका भविष्य में बड़े पैमाने पर उपयोग होने 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 गया है;
उत्पाद रूप के अनुसार, उन्हें वर्गाकार बैटरी, बेलनाकार बैटरी और सॉफ्ट-पैक बैटरी में विभाजित किया गया है;
अनुप्रयोग परिदृश्यों के अनुसार, उन्हें उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऊर्जा भंडारण और पावर बैटरी में विभाजित किया जा सकता है। उनमें से, उपभोक्ता लिथियम बैटरी का उपयोग मुख्य रूप से 3C उत्पादों में किया जाता है; ऊर्जा भंडारण बैटरियों का उपयोग मुख्य रूप से घरेलू ऊर्जा भंडारण और वितरित स्वतंत्र बिजली प्रणाली ऊर्जा भंडारण जैसे सौर ऊर्जा और पवन ऊर्जा उत्पादन में किया जाता है; पावर बैटरियों का उपयोग मुख्य रूप से विभिन्न इलेक्ट्रिक वाहनों, इलेक्ट्रिक उपकरणों और नई ऊर्जा वाहनों में किया जाता है।
निष्कर्ष
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पोस्ट करने का समय: सितम्बर-18-2024