लिथियम बैटरी एक प्रकार की बैटरी है जो नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में लिथियम धातु या लिथियम मिश्र धातु का उपयोग करती है और गैर-जलीय इलेक्ट्रोलाइट समाधान का उपयोग करती है।सबसे पहले प्रस्तुत लिथियम बैटरी महान आविष्कारक एडिसन की थी।
लिथियम बैटरियां - लिथियम बैटरियां
लिथियम बैटरी
लिथियम बैटरी एक प्रकार की बैटरी है जो नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में लिथियम धातु या लिथियम मिश्र धातु का उपयोग करती है और गैर-जलीय इलेक्ट्रोलाइट समाधान का उपयोग करती है।सबसे पहले प्रस्तुत लिथियम बैटरी महान आविष्कारक एडिसन की थी।
क्योंकि लिथियम धातु के रासायनिक गुण बहुत सक्रिय हैं, लिथियम धातु के प्रसंस्करण, भंडारण और अनुप्रयोग में बहुत अधिक पर्यावरणीय आवश्यकताएं हैं।इसलिए, लिथियम बैटरी का उपयोग लंबे समय से नहीं किया गया है।
बीसवीं सदी में माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, छोटे उपकरणों की संख्या दिन-ब-दिन बढ़ती जा रही है, जो बिजली आपूर्ति के लिए उच्च आवश्यकताओं को सामने रखती है।लिथियम बैटरियां तब बड़े पैमाने पर व्यावहारिक चरण में प्रवेश कर चुकी हैं।
इसका प्रयोग सबसे पहले कार्डियक पेसमेकर में किया गया था।चूँकि लिथियम बैटरियों की स्व-निर्वहन दर बेहद कम है, इसलिए डिस्चार्ज वोल्टेज बहुत अधिक है।इससे पेसमेकर को लंबे समय तक मानव शरीर में प्रत्यारोपित करना संभव हो जाता है।
लिथियम बैटरियों का नाममात्र वोल्टेज आमतौर पर 3.0 वोल्ट से अधिक होता है और ये एकीकृत सर्किट बिजली आपूर्ति के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं।मैंगनीज डाइऑक्साइड बैटरियों का व्यापक रूप से कंप्यूटर, कैलकुलेटर, कैमरे और घड़ियों में उपयोग किया जाता है।
बेहतर प्रदर्शन वाली किस्मों को विकसित करने के लिए विभिन्न सामग्रियों का अध्ययन किया गया है।और फिर ऐसे उत्पाद बनाएं जैसे पहले कभी नहीं बनाए।उदाहरण के लिए, लिथियम सल्फर डाइऑक्साइड बैटरी और लिथियम थियोनिल क्लोराइड बैटरी बहुत विशिष्ट हैं।उनका सकारात्मक सक्रिय पदार्थ इलेक्ट्रोलाइट के लिए एक विलायक भी है।यह संरचना केवल गैर-जलीय विद्युत रासायनिक प्रणालियों में मौजूद है।इसलिए, लिथियम बैटरियों के अध्ययन ने गैर-जलीय प्रणालियों के विद्युत रासायनिक सिद्धांत के विकास को भी बढ़ावा दिया है।विभिन्न गैर-जलीय सॉल्वैंट्स के उपयोग के अलावा, पॉलिमर पतली-फिल्म बैटरियों पर भी शोध किया गया है।
1992 में, सोनी ने सफलतापूर्वक लिथियम-आयन बैटरी विकसित की।इसका व्यावहारिक अनुप्रयोग मोबाइल फोन और नोटबुक कंप्यूटर जैसे पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के वजन और मात्रा को काफी कम कर देता है।उपयोग का समय बहुत बढ़ गया है।चूँकि लिथियम-आयन बैटरियों में निकल-क्रोमियम बैटरियों की तुलना में भारी धातु क्रोमियम नहीं होता है, इसलिए पर्यावरण में प्रदूषण बहुत कम हो जाता है।
1. लिथियम-आयन बैटरी
लिथियम-आयन बैटरियों को अब दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: तरल लिथियम-आयन बैटरी (एलआईबी) और पॉलिमर लिथियम-आयन बैटरी (पीएलबी)।उनमें से, तरल लिथियम आयन बैटरी द्वितीयक बैटरी को संदर्भित करती है जिसमें ली + इंटरकलेशन यौगिक सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड है।सकारात्मक इलेक्ट्रोड लिथियम यौगिक LiCoO2 या LiMn2O4 का चयन करता है, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड लिथियम-कार्बन इंटरलेयर यौगिक का चयन करता है।लिथियम-आयन बैटरियां अपने उच्च ऑपरेटिंग वोल्टेज, छोटे आकार, हल्के वजन, उच्च ऊर्जा, कोई स्मृति प्रभाव नहीं, कोई प्रदूषण नहीं, कम स्व-निर्वहन और लंबे चक्र जीवन के कारण 21वीं सदी में विकास के लिए एक आदर्श प्रेरक शक्ति हैं।
2. लिथियम-आयन बैटरी विकास का संक्षिप्त इतिहास
लिथियम बैटरी और लिथियम आयन बैटरी 20वीं सदी में सफलतापूर्वक विकसित की गई नई उच्च-ऊर्जा बैटरी हैं।इस बैटरी का नकारात्मक इलेक्ट्रोड धातु लिथियम है, और सकारात्मक इलेक्ट्रोड MnO2, SOCL2, (CFx)n, आदि है। इसे 1970 के दशक में व्यावहारिक उपयोग में लाया गया था।इसकी उच्च ऊर्जा, उच्च बैटरी वोल्टेज, व्यापक ऑपरेटिंग तापमान रेंज और लंबे भंडारण जीवन के कारण, इसका आंशिक रूप से सैन्य और नागरिक छोटे विद्युत उपकरणों, जैसे मोबाइल फोन, पोर्टेबल कंप्यूटर, वीडियो कैमरा, कैमरा आदि में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। पारंपरिक बैटरियों को बदलना।.
3. लिथियम-आयन बैटरियों के विकास की संभावनाएँ
लिथियम-आयन बैटरियों का उपयोग उनके अद्वितीय कार्यात्मक लाभों के कारण लैपटॉप कंप्यूटर, वीडियो कैमरा और मोबाइल संचार जैसे पोर्टेबल उपकरणों में व्यापक रूप से किया गया है।अब विकसित की गई बड़ी क्षमता वाली लिथियम-आयन बैटरी का इलेक्ट्रिक वाहनों में परीक्षण किया गया है, और अनुमान है कि यह 21वीं सदी में इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए प्राथमिक ऊर्जा स्रोतों में से एक बन जाएगी, और इसका उपयोग उपग्रहों, एयरोस्पेस और ऊर्जा भंडारण में किया जाएगा। .
4. बैटरी का मूल कार्य
(1) बैटरी का ओपन सर्किट वोल्टेज
(2) बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध
(3) बैटरी का ऑपरेटिंग वोल्टेज
(4) चार्जिंग वोल्टेज
चार्जिंग वोल्टेज से तात्पर्य द्वितीयक बैटरी चार्ज होने पर बाहरी बिजली आपूर्ति द्वारा बैटरी के दोनों सिरों पर लगाए गए वोल्टेज से है।चार्जिंग की बुनियादी विधियों में निरंतर वर्तमान चार्जिंग और निरंतर वोल्टेज चार्जिंग शामिल हैं।आम तौर पर, निरंतर वर्तमान चार्जिंग का उपयोग किया जाता है, और इसकी विशेषता यह है कि चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान चार्जिंग करंट स्थिर रहता है।जैसे-जैसे चार्जिंग बढ़ती है, सक्रिय सामग्री पुनर्प्राप्त हो जाती है, इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया क्षेत्र लगातार कम हो जाता है, और मोटर का ध्रुवीकरण धीरे-धीरे बढ़ जाता है।
(5) बैटरी क्षमता
बैटरी क्षमता बैटरी से प्राप्त बिजली की मात्रा को संदर्भित करती है, जिसे आमतौर पर C द्वारा व्यक्त किया जाता है, और इकाई को आमतौर पर Ah या mAh द्वारा व्यक्त किया जाता है।क्षमता बैटरी विद्युत प्रदर्शन का एक महत्वपूर्ण लक्ष्य है।बैटरी की क्षमता को आमतौर पर सैद्धांतिक क्षमता, व्यावहारिक क्षमता और रेटेड क्षमता में विभाजित किया जाता है।
बैटरी की क्षमता इलेक्ट्रोड की क्षमता से निर्धारित होती है।यदि इलेक्ट्रोड की क्षमताएं समान नहीं हैं, तो बैटरी की क्षमता छोटी क्षमता वाले इलेक्ट्रोड पर निर्भर करती है, लेकिन यह किसी भी तरह से सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड की क्षमताओं का योग नहीं है।
(6) बैटरी का भंडारण कार्य और जीवन
रासायनिक ऊर्जा स्रोतों की प्राथमिक विशेषताओं में से एक यह है कि वे उपयोग में होने पर विद्युत ऊर्जा जारी कर सकते हैं और उपयोग में न होने पर विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत कर सकते हैं।तथाकथित स्टोरेज फ़ंक्शन द्वितीयक बैटरी के लिए चार्जिंग बनाए रखने की क्षमता है।
सेकेंडरी बैटरी के संबंध में, बैटरी के प्रदर्शन को मापने के लिए सेवा जीवन एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।एक द्वितीयक बैटरी को एक बार चार्ज और डिस्चार्ज किया जाता है, जिसे एक चक्र (या चक्र) कहा जाता है।एक निश्चित चार्जिंग और डिस्चार्जिंग मानदंड के तहत, बैटरी की क्षमता एक निश्चित मूल्य तक पहुंचने से पहले बैटरी जितनी चार्जिंग और डिस्चार्जिंग समय का सामना कर सकती है, उसे द्वितीयक बैटरी का ऑपरेटिंग चक्र कहा जाता है।लिथियम-आयन बैटरियों में उत्कृष्ट भंडारण प्रदर्शन और लंबा चक्र जीवन होता है।
लिथियम बैटरियाँ - विशेषताएँ
A. उच्च ऊर्जा घनत्व
लिथियम-आयन बैटरी का वजन समान क्षमता की निकल-कैडमियम या निकल-हाइड्रोजन बैटरी का आधा होता है, और मात्रा निकल-कैडमियम का 40-50% और निकल-हाइड्रोजन बैटरी का 20-30% होता है। .
बी. उच्च वोल्टेज
एकल लिथियम-आयन बैटरी का ऑपरेटिंग वोल्टेज 3.7V (औसत मान) है, जो श्रृंखला में जुड़ी तीन निकल-कैडमियम या निकल-मेटल हाइड्राइड बैटरी के बराबर है।
सी. कोई प्रदूषण नहीं
लिथियम-आयन बैटरियों में कैडमियम, सीसा और पारा जैसी हानिकारक धातुएँ नहीं होती हैं।
D. इसमें धात्विक लिथियम नहीं होता है
लिथियम-आयन बैटरियों में धात्विक लिथियम नहीं होता है और इसलिए ये यात्री विमानों पर लिथियम बैटरी ले जाने पर प्रतिबंध जैसे नियमों के अधीन नहीं हैं।
ई. उच्च चक्र जीवन
सामान्य परिस्थितियों में, लिथियम-आयन बैटरियों में 500 से अधिक चार्ज-डिस्चार्ज चक्र हो सकते हैं।
एफ. कोई स्मृति प्रभाव नहीं
मेमोरी प्रभाव इस घटना को संदर्भित करता है कि चार्जिंग और डिस्चार्जिंग चक्र के दौरान निकल-कैडमियम बैटरी की क्षमता कम हो जाती है।लिथियम-आयन बैटरियों का यह प्रभाव नहीं होता है।
जी. फास्ट चार्जिंग
4.2V के रेटेड वोल्टेज के साथ निरंतर वर्तमान और निरंतर वोल्टेज चार्जर का उपयोग करके लिथियम-आयन बैटरी को एक से दो घंटे में पूरी तरह से चार्ज किया जा सकता है।
लिथियम बैटरी - लिथियम बैटरी का सिद्धांत और संरचना
1. लिथियम आयन बैटरी की संरचना और कार्य सिद्धांत: तथाकथित लिथियम आयन बैटरी दो यौगिकों से बनी एक माध्यमिक बैटरी को संदर्भित करती है जो सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में लिथियम आयनों को विपरीत रूप से आपस में जोड़ और अलग कर सकती है।लोग इस अद्वितीय तंत्र वाली लिथियम-आयन बैटरी को "रॉकिंग चेयर बैटरी" कहते हैं, जो बैटरी चार्ज और डिस्चार्ज ऑपरेशन को पूरा करने के लिए सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच लिथियम आयनों के स्थानांतरण पर निर्भर करती है, जिसे "रॉकिंग चेयर बैटरी" कहा जाता है, जिसे आमतौर पर "लिथियम बैटरी" के रूप में जाना जाता है। .एक उदाहरण के रूप में LiCoO2 को लें: (1) जब बैटरी को चार्ज किया जाता है, तो लिथियम आयन सकारात्मक इलेक्ट्रोड से अलग हो जाते हैं और नकारात्मक इलेक्ट्रोड में जुड़ जाते हैं, और डिस्चार्ज होने पर इसके विपरीत।इसके लिए असेंबली से पहले इलेक्ट्रोड का लिथियम इंटरकलेशन की स्थिति में होना आवश्यक है।आम तौर पर, लिथियम के सापेक्ष 3V से अधिक क्षमता वाले और हवा में स्थिर लिथियम इंटरकलेशन संक्रमण धातु ऑक्साइड को सकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में चुना जाता है, जैसे LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiFePO4।(2) उन सामग्रियों के लिए जो नकारात्मक इलेक्ट्रोड हैं, इंटरकलेबल लिथियम यौगिकों का चयन करें जिनकी क्षमता लिथियम क्षमता के जितना करीब हो सके।उदाहरण के लिए, विभिन्न कार्बन सामग्रियों में प्राकृतिक ग्रेफाइट, सिंथेटिक ग्रेफाइट, कार्बन फाइबर, मेसोफेज गोलाकार कार्बन आदि और धातु ऑक्साइड शामिल हैं, जिनमें SnO, SnO2, टिन मिश्रित ऑक्साइड SnBxPyOz (x=0.4~0.6, y=0.6~0.4, z=) शामिल हैं। (2+3x+5y)/2) आदि।
लिथियम बैटरी
2. बैटरी में आम तौर पर शामिल हैं: सकारात्मक, नकारात्मक, इलेक्ट्रोलाइट, विभाजक, सकारात्मक लीड, नकारात्मक प्लेट, केंद्रीय टर्मिनल, इन्सुलेट सामग्री (इन्सुलेटर), सुरक्षा वाल्व (सेफ्टीवेंट), सीलिंग रिंग (गैस्केट), पीटीसी (सकारात्मक तापमान नियंत्रण टर्मिनल), बैटरी डिब्बा।आम तौर पर, लोग सकारात्मक इलेक्ट्रोड, नकारात्मक इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट के बारे में अधिक चिंतित होते हैं।
लिथियम बैटरी
लिथियम-आयन बैटरी संरचना तुलना
विभिन्न कैथोड सामग्रियों के अनुसार, इसे लौह लिथियम, कोबाल्ट लिथियम, मैंगनीज लिथियम, आदि में विभाजित किया गया है;
आकार वर्गीकरण से, इसे आम तौर पर बेलनाकार और वर्ग में विभाजित किया जाता है, और पॉलिमर लिथियम आयनों को भी किसी भी आकार में बनाया जा सकता है;
लिथियम-आयन बैटरियों में प्रयुक्त विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट सामग्रियों के अनुसार, लिथियम-आयन बैटरियों को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: तरल लिथियम-आयन बैटरी (LIB) और ठोस-अवस्था लिथियम-आयन बैटरी।PLIB) एक प्रकार की सॉलिड-स्टेट लिथियम-आयन बैटरी है।
इलेक्ट्रोलाइट
शैल/पैकेज बैरियर वर्तमान कलेक्टर
तरल लिथियम-आयन बैटरी तरल स्टेनलेस स्टील, एल्यूमीनियम 25μPE तांबे की पन्नी और एल्यूमीनियम पन्नी पॉलिमर लिथियम-आयन बैटरी कोलाइडल पॉलिमर एल्यूमीनियम / पीपी मिश्रित फिल्म बिना बाधा या एकल μPE तांबे की पन्नी और एल्यूमीनियम पन्नी
लिथियम बैटरियां - लिथियम आयन बैटरियों का कार्य
1. उच्च ऊर्जा घनत्व
समान क्षमता की एनआई/सीडी या एनआई/एमएच बैटरियों की तुलना में, लिथियम-आयन बैटरियां वजन में हल्की होती हैं, और उनकी मात्रा विशिष्ट ऊर्जा इन दो प्रकार की बैटरियों की तुलना में 1.5 से 2 गुना होती है।
2. उच्च वोल्टेज
लिथियम-आयन बैटरियां 3.7V तक उच्च टर्मिनल वोल्टेज प्राप्त करने के लिए अत्यधिक इलेक्ट्रोनगेटिव तत्व युक्त लिथियम इलेक्ट्रोड का उपयोग करती हैं, जो NI/CD या NI/MH बैटरियों के वोल्टेज का तीन गुना है।
3. गैर-प्रदूषणकारी, पर्यावरण के अनुकूल
4. दीर्घ चक्र जीवन
जीवन काल 500 गुना से अधिक है
5. उच्च भार क्षमता
लिथियम-आयन बैटरियों को बड़े करंट के साथ लगातार डिस्चार्ज किया जा सकता है, जिससे इस बैटरी का उपयोग कैमरे और लैपटॉप कंप्यूटर जैसे उच्च-शक्ति उपकरणों में किया जा सकता है।
6. उत्कृष्ट सुरक्षा
उत्कृष्ट एनोड सामग्रियों के उपयोग के कारण, बैटरी चार्जिंग के दौरान लिथियम डेंड्राइट वृद्धि की समस्या दूर हो जाती है, जिससे लिथियम-आयन बैटरी की सुरक्षा में काफी सुधार होता है।साथ ही, उपयोग के दौरान बैटरी की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए विशेष पुनर्प्राप्ति योग्य सहायक उपकरण का चयन किया जाता है।
लिथियम बैटरी - लिथियम आयन बैटरी चार्जिंग विधि
विधि 1. लिथियम-आयन बैटरी के कारखाने छोड़ने से पहले, निर्माता ने सक्रियण उपचार किया है और पहले से चार्ज किया है, इसलिए लिथियम-आयन बैटरी में अवशिष्ट शक्ति होती है, और लिथियम-आयन बैटरी को समायोजन अवधि के अनुसार चार्ज किया जाता है।इस समायोजन अवधि को पूरी तरह से 3 से 5 बार पूरा करने की आवश्यकता है।स्राव होना।
विधि 2. चार्ज करने से पहले लिथियम-आयन बैटरी को विशेष रूप से डिस्चार्ज करने की आवश्यकता नहीं होती है।अनुचित डिस्चार्ज से बैटरी खराब हो जाएगी।चार्ज करते समय, धीमी चार्जिंग का उपयोग करने और तेज़ चार्जिंग को कम करने का प्रयास करें;समय 24 घंटे से अधिक नहीं होना चाहिए.बैटरी के तीन से पांच पूर्ण चार्ज और डिस्चार्ज चक्रों से गुजरने के बाद ही इसके आंतरिक रसायन इष्टतम उपयोग के लिए पूरी तरह से "सक्रिय" होंगे।
विधि 3. कृपया मूल चार्जर या किसी प्रतिष्ठित ब्रांड के चार्जर का उपयोग करें।लिथियम बैटरियों के लिए, लिथियम बैटरियों के लिए एक विशेष चार्जर का उपयोग करें और निर्देशों का पालन करें।अन्यथा, बैटरी क्षतिग्रस्त हो जाएगी या जोखिम में भी पड़ जाएगी।
विधि 4. नई खरीदी गई बैटरी लिथियम आयन है, इसलिए चार्जिंग के पहले 3 से 5 बार को आम तौर पर समायोजन अवधि कहा जाता है, और यह सुनिश्चित करने के लिए कि लिथियम आयनों की गतिविधि पूरी तरह से सक्रिय है, इसे 14 घंटे से अधिक समय तक चार्ज किया जाना चाहिए।लिथियम-आयन बैटरियों में कोई मेमोरी प्रभाव नहीं होता है, लेकिन उनमें मजबूत जड़ता होती है।भविष्य के अनुप्रयोगों में सर्वोत्तम प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए उन्हें पूरी तरह से सक्रिय किया जाना चाहिए।
विधि 5. लिथियम-आयन बैटरी को एक विशेष चार्जर का उपयोग करना चाहिए, अन्यथा यह संतृप्ति स्थिति तक नहीं पहुंच पाएगी और इसके कार्य को प्रभावित कर सकती है।चार्ज करने के बाद इसे 12 घंटे से अधिक समय तक चार्जर पर रखने से बचें और लंबे समय तक उपयोग न होने पर मोबाइल इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद से बैटरी को अलग कर लें।
लिथियम बैटरी - उपयोग
बीसवीं सदी में माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, छोटे उपकरणों की संख्या दिन-ब-दिन बढ़ती जा रही है, जो बिजली आपूर्ति के लिए उच्च आवश्यकताओं को सामने रखती है।लिथियम बैटरियां तब बड़े पैमाने पर व्यावहारिक चरण में प्रवेश कर चुकी हैं।
इसका प्रयोग सबसे पहले कार्डियक पेसमेकर में किया गया था।चूँकि लिथियम बैटरियों की स्व-निर्वहन दर बेहद कम है, इसलिए डिस्चार्ज वोल्टेज बहुत अधिक है।इससे पेसमेकर को लंबे समय तक मानव शरीर में प्रत्यारोपित करना संभव हो जाता है।
लिथियम बैटरियों का नाममात्र वोल्टेज आमतौर पर 3.0 वोल्ट से अधिक होता है और ये एकीकृत सर्किट बिजली आपूर्ति के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं।मैंगनीज डाइऑक्साइड बैटरियों का व्यापक रूप से कंप्यूटर, कैलकुलेटर, कैमरे और घड़ियों में उपयोग किया जाता है।
आवेदन उदाहरण
1. बैटरी पैक की मरम्मत के लिए प्रतिस्थापन के रूप में कई बैटरी पैक उपलब्ध हैं: जैसे कि नोटबुक कंप्यूटर में उपयोग किए जाने वाले।मरम्मत के बाद पता चला कि जब यह बैटरी पैक क्षतिग्रस्त होता है, तो केवल व्यक्तिगत बैटरियों में ही समस्या आती है।इसे उपयुक्त सिंगल-सेल लिथियम बैटरी से बदला जा सकता है।
2. एक उच्च-चमक वाली लघु टॉर्च बनाना लेखक ने एक बार लघु टॉर्च बनाने के लिए एक सफेद सुपर-चमक प्रकाश उत्सर्जक ट्यूब के साथ एक एकल 3.6V1.6AH लिथियम बैटरी का उपयोग किया था, जो उपयोग में आसान, कॉम्पैक्ट और सुंदर है।और बड़ी बैटरी क्षमता के कारण, इसे हर रात औसतन आधे घंटे तक इस्तेमाल किया जा सकता है, और इसे बिना चार्ज किए दो महीने से अधिक समय तक इस्तेमाल किया जा सकता है।
3. वैकल्पिक 3V बिजली की आपूर्ति
क्योंकि सिंगल-सेल लिथियम बैटरी वोल्टेज 3.6V है।इसलिए, रेडियो, वॉकमैन, कैमरा आदि जैसे छोटे घरेलू उपकरणों को बिजली की आपूर्ति करने के लिए केवल एक लिथियम बैटरी दो सामान्य बैटरियों की जगह ले सकती है, जो न केवल वजन में हल्की है, बल्कि लंबे समय तक चलती है।
लिथियम-आयन बैटरी एनोड सामग्री - लिथियम टाइटेनेट
इसे 2.4V या 1.9V लिथियम आयन सेकेंडरी बैटरी बनाने के लिए लिथियम मैंगनेट, टर्नरी सामग्री या लिथियम आयरन फॉस्फेट और अन्य सकारात्मक सामग्री के साथ जोड़ा जा सकता है।इसके अलावा, इसका उपयोग धातु लिथियम या लिथियम मिश्र धातु नकारात्मक इलेक्ट्रोड माध्यमिक बैटरी के साथ 1.5V लिथियम बैटरी बनाने के लिए एक सकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में भी किया जा सकता है।
लिथियम टाइटेनेट की उच्च सुरक्षा, उच्च स्थिरता, दीर्घायु और हरी विशेषताओं के कारण।यह अनुमान लगाया जा सकता है कि लिथियम टाइटेनेट सामग्री 2-3 वर्षों में लिथियम आयन बैटरी की नई पीढ़ी की नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री बन जाएगी और नए बिजली वाहनों, इलेक्ट्रिक मोटरसाइकिलों और उच्च सुरक्षा, उच्च स्थिरता और लंबे चक्र की आवश्यकता वाले वाहनों में व्यापक रूप से उपयोग की जाएगी।उपयोग का क्षेत्र।लिथियम टाइटेनेट बैटरी का ऑपरेटिंग वोल्टेज 2.4V है, उच्चतम वोल्टेज 3.0V है, और चार्जिंग करंट 2C तक है।
लिथियम टाइटेनेट बैटरी संरचना
सकारात्मक इलेक्ट्रोड: लिथियम आयरन फॉस्फेट, लिथियम मैंगनेट या टर्नरी सामग्री, लिथियम निकल मैंगनेट।
नकारात्मक इलेक्ट्रोड: लिथियम टाइटेनेट सामग्री।
बैरियर: नकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में कार्बन के साथ वर्तमान लिथियम बैटरी बैरियर।
इलेक्ट्रोलाइट: नकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में कार्बन के साथ लिथियम बैटरी इलेक्ट्रोलाइट।
बैटरी केस: नकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में कार्बन के साथ लिथियम बैटरी केस।
लिथियम टाइटेनेट बैटरी के फायदे: शहरी पर्यावरण प्रदूषण को हल करने के लिए ईंधन वाहनों को बदलने के लिए इलेक्ट्रिक वाहनों को चुनना सबसे अच्छा विकल्प है।उनमें से, लिथियम-आयन पावर बैटरियों ने शोधकर्ताओं का व्यापक ध्यान आकर्षित किया है।ऑन-बोर्ड लिथियम-आयन पावर बैटरी के लिए इलेक्ट्रिक वाहनों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, उच्च सुरक्षा, अच्छी दर प्रदर्शन और दीर्घायु के साथ नकारात्मक सामग्रियों का अनुसंधान और विकास इसके हॉट स्पॉट और कठिनाइयाँ हैं।
वाणिज्यिक लिथियम-आयन बैटरी नकारात्मक इलेक्ट्रोड मुख्य रूप से कार्बन सामग्री का उपयोग करते हैं, लेकिन नकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में कार्बन का उपयोग करने वाली लिथियम बैटरी के अनुप्रयोग में अभी भी कुछ नुकसान हैं:
1. ओवरचार्जिंग के दौरान लिथियम डेंड्राइट आसानी से अवक्षेपित हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप बैटरी में शॉर्ट सर्किट हो जाता है और लिथियम बैटरी के सुरक्षा कार्य प्रभावित होते हैं;
2. एसईआई फिल्म बनाना आसान है, जिसके परिणामस्वरूप कम प्रारंभिक चार्ज और डिस्चार्ज पावर और बड़ी अपरिवर्तनीय क्षमता होती है;
3. यानी, कार्बन सामग्री का प्लेटफ़ॉर्म वोल्टेज कम है (धातु लिथियम के करीब), और इलेक्ट्रोलाइट के अपघटन का कारण बनना आसान है, जो सुरक्षा जोखिम लाएगा।
4. लिथियम आयन सम्मिलन और निष्कर्षण की प्रक्रिया में, मात्रा में बहुत बदलाव होता है, और चक्र स्थिरता खराब होती है।
कार्बन सामग्री की तुलना में, स्पिनल-प्रकार Li4Ti5012 के महत्वपूर्ण फायदे हैं:
1. यह शून्य-तनाव सामग्री है और इसका परिसंचरण प्रदर्शन अच्छा है;
2. डिस्चार्ज वोल्टेज स्थिर है, और इलेक्ट्रोलाइट विघटित नहीं होगा, जिससे लिथियम बैटरी के सुरक्षा प्रदर्शन में सुधार होगा;
3. कार्बन एनोड सामग्री की तुलना में, लिथियम टाइटेनेट में उच्च लिथियम आयन प्रसार गुणांक (2*10-8cm2/s) होता है, और इसे उच्च दर पर चार्ज और डिस्चार्ज किया जा सकता है।
4. लिथियम टाइटेनेट की क्षमता शुद्ध धातु लिथियम की तुलना में अधिक है, और लिथियम डेंड्राइट उत्पन्न करना आसान नहीं है, जो लिथियम बैटरी की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए एक आधार प्रदान करता है।
रखरखाव सर्किट
इसमें दो फ़ील्ड इफ़ेक्ट ट्रांजिस्टर और एक समर्पित रखरखाव एकीकृत ब्लॉक S-8232 शामिल हैं।ओवरचार्ज कंट्रोल ट्यूब FET2 और ओवरडिस्चार्ज कंट्रोल ट्यूब FET1 सर्किट से श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, और बैटरी वोल्टेज की निगरानी और नियंत्रण रखरखाव आईसी द्वारा किया जाता है।जब बैटरी वोल्टेज 4.2V तक बढ़ जाता है, तो ओवरचार्ज रखरखाव ट्यूब FET1 बंद हो जाता है, और चार्जिंग समाप्त हो जाती है।खराबी से बचने के लिए, आमतौर पर बाहरी सर्किट में एक विलंब संधारित्र जोड़ा जाता है।जब बैटरी डिस्चार्ज अवस्था में होती है, तो बैटरी वोल्टेज घटकर 2.55 हो जाता है।
पोस्ट समय: मार्च-30-2023