Li-ion ब्याट्री
सामग्रीहरू
लिथियम आयन ब्याट्री वा लिथियम आयन ब्याट्री लिथियम ब्याट्री को एक प्रकार हो
विद्युतीय गतिशीलताका लागि उदीयमान प्रविधिहरू
स्मार्टफोन, अनबोर्ड क्यामेरा, ड्रोन, पावर उपकरण, इलेक्ट्रिक मोटरसाइकल, स्कूटर ... लिथियम ब्याट्रीहरू आज हाम्रो दैनिक जीवनमा सर्वव्यापी छन् र धेरै प्रयोगहरू क्रान्तिकारी छन्। तर तिनीहरूले वास्तवमा के ल्याउँछन् र तिनीहरू अझै विकसित हुन सक्छन्?
कथा
यो 1970 मा थियो कि लिथियम-आयन ब्याट्री स्टेनली ह्वाइटिङहम द्वारा पेश गरिएको थियो। सन् १९८६ मा जोन बी गुडइनफ र अकिरो योशिनोले पछिल्लो कामलाई निरन्तरता दिनेछन्। यो 1986 सम्म थिएन कि सोनीले बजारमा आफ्नो प्रकारको पहिलो ब्याट्री लन्च गर्यो र प्राविधिक क्रान्ति सुरु गर्यो। 1991 मा, तीन सह-आविष्कारकहरूलाई रसायनशास्त्रमा नोबेल पुरस्कार प्रदान गरियो।
यसले कसरी काम गर्छ?
एक लिथियम-आयन ब्याट्री वास्तवमा धेरै लिथियम-आयन कोशिकाहरूको प्याक हो जसले विद्युत ऊर्जा भण्डारण गर्दछ र फिर्ता गर्दछ। ब्याट्री तीन मुख्य कम्पोनेन्टहरूमा आधारित हुन्छ: क्याथोड भनिने सकारात्मक इलेक्ट्रोड, एनोड भनिने नकारात्मक इलेक्ट्रोड, र इलेक्ट्रोलाइट, एक प्रवाहकीय समाधान।
जब ब्याट्री डिस्चार्ज हुन्छ, एनोडले इलेक्ट्रोलाइट मार्फत क्याथोडमा इलेक्ट्रोनहरू उत्सर्जन गर्दछ, जसले फलस्वरूप सकारात्मक आयनहरू आदानप्रदान गर्दछ। चार्ज गर्दा आन्दोलन परिवर्तन हुन्छ।
त्यसकारण, सञ्चालनको सिद्धान्त "लीड" ब्याट्रीको लागि जस्तै रहन्छ, बाहेक यहाँ इलेक्ट्रोडको नेतृत्व र नेतृत्व अक्साइड कोबाल्ट अक्साइड क्याथोड द्वारा प्रतिस्थापित गरिएको छ, जसमा सानो लिली र ग्रेफाइट एनोड समावेश छ। त्यस्तै गरी, सल्फ्यूरिक एसिड वा पानी नुहाउँदा लिथियम लवणको इलेक्ट्रोलाइटलाई मार्ग दिन्छ।
आज प्रयोग गरिएको इलेक्ट्रोलाइट तरल रूप मा छ, तर अनुसन्धान एक ठोस, सुरक्षित र अधिक टिकाऊ इलेक्ट्रोलाइट तिर सर्दैछ।
लाभ
विगत २० वर्षमा किन लिथियम-आयन ब्याट्रीले सबैलाई पछि पारेको छ?
जवाफ सरल छ। यो ब्याट्रीले उत्कृष्ट ऊर्जा घनत्व प्रदान गर्दछ र त्यसैले सीसा, निकेलको तुलनामा वजन बचतको लागि समान प्रदर्शन प्रदान गर्दछ।
यी ब्याट्रीहरूमा पनि अपेक्षाकृत कम सेल्फ-डिस्चार्ज हुन्छ (अधिकतम 10% प्रति महिना), मर्मत-रहित र कुनै मेमोरी प्रभाव हुँदैन।
अन्तमा, यदि तिनीहरू पुरानो ब्याट्री प्रविधिहरू भन्दा महँगो छन् भने, तिनीहरू लिथियम पोलिमर (Li-Po) भन्दा सस्तो छन् र लिथियम फस्फेट (LiFePO4) भन्दा बढी कुशल रहन्छन्।
कमीकमजोरी
यद्यपि, लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू आदर्श छैनन् र, विशेष गरी, पूर्ण रूपमा डिस्चार्ज भएमा अधिक सेल क्षति हुन्छ। त्यसकारण, ताकि तिनीहरूले चाँडै आफ्नो गुणहरू गुमाउँदैनन्, तिनीहरूलाई फ्ल्याट हुनको लागि पर्खाइ नगरी तिनीहरूलाई लोड गर्न राम्रो छ।
सबैभन्दा पहिले, ब्याट्रीले गम्भीर सुरक्षा जोखिम निम्त्याउन सक्छ। जब ब्याट्री ओभरलोड हुन्छ वा -5 डिग्री सेल्सियस भन्दा कम हुन्छ, लिथियम प्रत्येक इलेक्ट्रोडबाट डेन्ड्राइटहरू मार्फत ठोस हुन्छ। जब एनोड र क्याथोड तिनीहरूको डेन्ड्राइटद्वारा जोडिएको हुन्छ, ब्याट्रीले आगो समात्न र विस्फोट गर्न सक्छ। नोकिया, फुजित्सु-सिमेन्स वा सैमसंगसँग धेरै घटनाहरू रिपोर्ट गरिएका थिए, विमानमा विस्फोटहरू पनि भएका थिए, त्यसैले आज यो होल्डमा लिथियम-आयन ब्याट्री बोक्न निषेध गरिएको छ, र केबिनमा बोर्डिङ प्रायः पावरको सन्दर्भमा सीमित छ (माथि निषेध गरिएको छ। 160 Wh र 100 देखि 160 Wh सम्म अनुमतिको अधीनमा)।
तसर्थ, यस घटनासँग लड्न, निर्माताहरूले ब्याट्रीको तापमान मापन गर्न, भोल्टेज विनियमित गर्न, र विसंगतिको घटनामा सर्किट ब्रेकरको रूपमा कार्य गर्न सक्षम इलेक्ट्रोनिक नियन्त्रण प्रणालीहरू (BMS) लागू गरेका छन्। ठोस इलेक्ट्रोलाइट वा पोलिमर जेल पनि समस्यालाई रोक्नको लागि अन्वेषण गरिएको परिप्रेक्ष्य हो।
साथै, अत्यधिक तातो हुनबाट बच्न, ब्याट्री चार्जिंग पछिल्लो 20 प्रतिशतमा सुस्त हुन्छ, त्यसैले चार्ज गर्ने समय प्रायः 80% मा मात्र विज्ञापन गरिन्छ ...
यद्यपि, दैनिक प्रयोगको लागि अत्यधिक व्यावहारिक लिथियम-आयन ब्याट्रीले वातावरणमा गहिरो प्रभाव पार्छ, पहिले लिथियम निकालेर, जसलाई ताजा पानीको खगोलीय मात्रा चाहिन्छ, र त्यसपछि यसको जीवनको अन्त्यमा पुन: प्रयोग गरिन्छ। यद्यपि, रिसाइकल वा पुन: प्रयोग प्रत्येक वर्ष बढ्दै गएको छ।
लिथियम आयन को भविष्य के हो?
कम प्रदूषक, बढी टिकाउ, उत्पादन गर्न सस्तो, वा सुरक्षित हुने वैकल्पिक प्रविधिहरूतर्फ अनुसन्धान बढ्दै जाँदा, के लिथियम-आयन ब्याट्रीले आफ्नो क्षमतामा पुगेको छ?
लिथियम-आयन ब्याट्री, जुन तीन दशकदेखि औद्योगिक स्तरमा काम गरिरहेको छ, यसको अन्तिम शब्द थिएन, र विकासहरूले ऊर्जा घनत्व, चार्ज गति, वा सुरक्षा सुधार गर्न जारी राख्छ। हामीले विगतका वर्षहरूमा यो देखेका छौं, विशेष गरी मोटर चालित दुई पाङ्ग्रे सवारीहरूको क्षेत्रमा, जहाँ 5 वर्ष पहिले स्कुटर मात्र पचास किलोमिटर अवस्थित थियो, केही मोटरसाइकलहरू अहिले 200 दायरा टर्मिनलहरू भन्दा बढी छन्।
क्रान्ति वाचाहरू पनि नावा कार्बन इलेक्ट्रोड, जेनाक्स फोल्डेबल ब्याट्री, NGK मा 105 ° C सञ्चालन तापमान जस्ता सेनाहरू हुन् ...
दुर्भाग्यवश, अनुसन्धानले प्राय: नाफा र औद्योगिक आवश्यकताहरूको कठोर वास्तविकताको सामना गरिरहेको छ। वैकल्पिक प्रविधिको विकास हुन बाँकी छ, विशेष गरी लिथियम-एयर जुन सबैले आशा गरिरहेका छन्, लिथियम-आयनको अझै उज्ज्वल भविष्य छ, विशेष गरी विद्युतीय दुई पाङ्ग्रे सवारीहरूको संसारमा, जहाँ तौल र पदचिन्ह घटाउनु महत्त्वपूर्ण मापदण्ड हो।
