परिचय:
बैटरी को मोटे तौर पर तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: रासायनिक बैटरी, भौतिक बैटरी और जैविक बैटरी। रासायनिक बैटरी इलेक्ट्रिक वाहनों में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।
रासायनिक बैटरी: एक रासायनिक बैटरी एक 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 ऊर्जा (जैसे सौर ऊर्जा और यांत्रिक ऊर्जा) को भौतिक परिवर्तनों के माध्यम से विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है।
रासायनिक बैटरी वर्गीकरण: एक संरचनात्मक दृष्टिकोण से, इसे दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: भंडारण बैटरी (प्राथमिक बैटरी और माध्यमिक बैटरी सहित) और ईंधन कोशिकाओं। प्राथमिक बैटरी: केवल एक बार उपयोग किया जा सकता है, सक्रिय सामग्री अपरिवर्तनीय है, स्व-निर्वहन छोटा है, आंतरिक प्रतिरोध बड़ा है, और द्रव्यमान विशिष्ट क्षमता और मात्रा विशिष्ट क्षमता अधिक है।
द्वितीयक बैटरी: 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 के अधिकांश मॉडल वर्तमान में वाहन को चलाने के लिए माध्यमिक रिचार्जेबल बैटरी का उपयोग करते हैं। माध्यमिक बैटरी को अलग-अलग सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के अनुसार लीड-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 उपयोग करती हैंलिथियम बैटरी, और कुछ निकल-मेटल हाइड्राइड बैटरी का उपयोग करते हैं।
लिथियम बैटरी की परिभाषा
लिथियम बैटरीएक बैटरी है जो लिथियम धातु या लिथियम मिश्र धातु का उपयोग सकारात्मक या नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री और गैर-जलीय इलेक्ट्रोलाइट समाधान के रूप में करता है।
लिथियम बैटरी की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रिया मुख्य रूप से सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच लिथियम आयनों (LI+) के आंदोलन पर निर्भर करती है। चार्ज करते समय, लिथियम आयनों को सकारात्मक इलेक्ट्रोड से अलग किया जाता है और इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से नकारात्मक इलेक्ट्रोड में एम्बेड किया जाता है, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड एक लिथियम-समृद्ध अवस्था में होता है; डिस्चार्ज करते समय इसके विपरीत सच है।
लिथियम आयन बैटरी का विद्युत रासायनिक सिद्धांत
सकारात्मक इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया फॉर्मूला: LICOO2 → Li1-XCOO2 + XLI + + XE-
नकारात्मक इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया सूत्र: C + XLI + + XE- → CLIX
लिथियम-आयन बैटरी में उच्च ऊर्जा घनत्व, लंबे जीवन और कम आत्म-निर्वहन दर होती है, और इसका व्यापक रूप से मोबाइल फोन, लैपटॉप और इलेक्ट्रिक वाहनों में उपयोग किया जाता है।
के आवेदन फ़ील्डलिथियम बैटरीमुख्य रूप से शक्ति और गैर-शक्ति में विभाजित हैं। लिथियम-आयन बैटरी अनुप्रयोगों के बिजली क्षेत्रों में इलेक्ट्रिक वाहन, बिजली उपकरण, आदि शामिल हैं; गैर-शक्ति वाले क्षेत्रों में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और ऊर्जा भंडारण क्षेत्र, आदि शामिल हैं।
लिथियम बैटरी की रचना 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 सामग्री के बीच ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री है, जिसमें कृत्रिम ग्रेफाइट और प्राकृतिक ग्रेफाइट में बड़े पैमाने पर औद्योगिक अनुप्रयोग होते हैं। सिलिकॉन-आधारित नकारात्मक इलेक्ट्रोड प्रमुख नकारात्मक इलेक्ट्रोड निर्माताओं द्वारा अनुसंधान का ध्यान केंद्रित करते हैं और नए नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियों में से एक हैं जिनका भविष्य में बड़े पैमाने पर उपयोग किए जाने की 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 के रूप में, वे वर्ग बैटरी, बेलनाकार बैटरी और सॉफ्ट-पैक बैटरी में विभाजित हैं;
आवेदन परिदृश्यों के अनुसार, उन्हें उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऊर्जा भंडारण और बिजली बैटरी में विभाजित किया जा सकता है। उनमें से, उपभोक्ता लिथियम बैटरी मुख्य रूप से 3 सी उत्पादों में उपयोग की जाती है; ऊर्जा भंडारण बैटरी का उपयोग मुख्य रूप से घरेलू ऊर्जा भंडारण में किया जाता है और स्वतंत्र बिजली प्रणाली ऊर्जा भंडारण जैसे कि सौर ऊर्जा और पवन ऊर्जा उत्पादन में वितरित किया जाता है; पावर बैटरी का उपयोग मुख्य रूप से विभिन्न इलेक्ट्रिक वाहनों, इलेक्ट्रिक टूल और नए ऊर्जा वाहनों में किया जाता है।
निष्कर्ष
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