लिथियम-आयन बैटरियां कैसे काम करती हैं

प्रतिदिन लाखों लोग अपना जीवन लिथियम-आयन बैटरी से संचालित करते हैं। अपनी पोर्टेबिलिटी, उच्च ऊर्जा घनत्व और चार्जिंग क्षमता के कारण, यह तकनीक लैपटॉप और मोबाइल फोन से लेकर हाइब्रिड और इलेक्ट्रिक वाहनों तक हर चीज में आम होती जा रही है।

तो यह कैसे कार्य करता है?

यह कैसे किया जाता है यह देखने के लिए आप यह एनीमेशन देख सकते हैं।

अवयव

एनोड, कैथोड, विभाजक, इलेक्ट्रोलाइट और दो वर्तमान संग्राहक (सकारात्मक और नकारात्मक) एक बैटरी बनाते हैं। लिथियम एनोड और कैथोड में संग्रहित होता है। सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए लिथियम आयनों को विभाजक के माध्यम से इलेक्ट्रोलाइट द्वारा एनोड से कैथोड तक ले जाया जाता है और इसके विपरीत। लिथियम आयनों की गति से धनात्मक धारा संग्राहक पर एक आवेश उत्पन्न होता है, जो एनोड में मुक्त इलेक्ट्रॉन छोड़ता है। विद्युत धारा किसी संचालित उपकरण (जैसे कंप्यूटर या मोबाइल फोन) से गुजरने के बाद सकारात्मक धारा संग्राहक से नकारात्मक धारा संग्राहक तक जाती है। विभाजक इलेक्ट्रॉनों को बैटरी के अंदर स्वतंत्र रूप से घूमने से रोकता है।

चार्ज/डिस्चार्ज
जब बैटरी डिस्चार्ज होती है तो एनोड लिथियम आयनों को कैथोड में छोड़ता है और विद्युत प्रवाह उत्पन्न करता है, जिससे एक तरफ से दूसरी तरफ इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह होता है। जब गैजेट को प्लग इन किया जाता है तो उलटा होता है: लिथियम आयन कैथोड द्वारा दिए जाते हैं और एनोड द्वारा प्राप्त किए जाते हैं।

ऊर्जा का घनत्व बनाम. शक्ति का घनत्व
बैटरियों के संबंध में "ऊर्जा घनत्व" और "शक्ति घनत्व" शब्दों का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। एक बैटरी अपने द्रव्यमान के संबंध में जितनी ऊर्जा संग्रहित कर सकती है, उसे वाट-घंटे प्रति किलोग्राम (Wh/kg) में मापा जाता है। शक्ति घनत्व, जिसे वाट प्रति किलोग्राम (डब्ल्यू/किग्रा) में व्यक्त किया जाता है, एक बैटरी द्वारा उसके द्रव्यमान को प्रदान की जा सकने वाली शक्ति का अनुपात है। इसे बेहतर ढंग से देखने में मदद के लिए एक पूल खाली करने पर विचार करें। ऊर्जा घनत्व पूल को जितनी जल्दी हो सके खाली करने जैसा है, लेकिन ऊर्जा घनत्व पूल के आकार जैसा है।

ऊर्जा विभाग का वाहन प्रौद्योगिकी कार्यालय (वीटीओ) लागत कम करने और सम्मानजनक बिजली घनत्व बनाए रखते हुए बैटरी ऊर्जा घनत्व बढ़ाने का प्रयास करता है।
 

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