ली-आयन बैटरी के चार घटक
कई घरेलू उपकरण निर्माता वर्तमान में कॉर्डलेस स्टिक वैक्यूम क्लीनर जारी करने के लिए संघर्ष कर रहे हैं।
बहुत से लोग इस उपकरण को पसंद करते हैं क्योंकि यह इतना हल्का है कि एक युवा भी इसका उपयोग कर सकता है और इसमें उत्कृष्ट सक्शन शक्ति भी है।
ली-आयन बैटरियों ने बड़े पैमाने पर तार रहित वैक्यूम बनाना संभव बना दिया।
उच्च ऊर्जा घनत्व फिर भी हल्की होने के कारण ली-आयन बैटरियां पारंपरिक बैटरियों की तुलना में अधिक कुशल और अधिक क्षमता वाली होती हैं।
बिजली उपकरण, ऊर्जा भंडारण प्रणाली, छोटे उपकरण और आईटी उपकरण सहित विभिन्न क्षेत्रों में अक्सर उपयोग किया जाता है।
साथ ही इलेक्ट्रिक कारें भी।
आइए आज ली-आयन बैटरियों की ऊपर से नीचे तक जाँच करें।
कैथोड, एनोड, इलेक्ट्रोलाइट और ली-आयन बैटरी में चार घटक होते हैं।
सेपरेटर
कैथोड, एनोड, इलेक्ट्रोलाइट और सेपरेटर लिथियम-आयन बैटरी के चार आवश्यक घटक हैं।
ली-आयन बैटरी को प्रत्येक घटक की आवश्यकता होती है क्योंकि उनमें से एक भी अनुपस्थित होने पर यह काम नहीं कर सकती है।
ली-आयन बैटरी का "कैथोड" इसकी क्षमता और वोल्टेज को प्रभावित करता है।
लिथियम-आयन बैटरी में लिथियम बिजली उत्पादन के लिए रासायनिक प्रक्रियाओं से गुजरता है।
इस कारण से, लिथियम को स्वाभाविक रूप से बैटरी में पेश किया जाता है, और जिस क्षेत्र में लिथियम स्थित होता है उसे "कैथोड" के रूप में जाना जाता है।
लिथियम ऑक्साइड का उपयोग कैथोड के लिए किया जाता है क्योंकि लिथियम अपने मौलिक रूप में, जिसमें लिथियम और ऑक्सीजन होता है, अस्थिर होता है।
शब्द "सक्रिय सामग्री" लिथियम ऑक्साइड जैसे पदार्थ को संदर्भित करता है जो वास्तविक बैटरी की इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया को अवरुद्ध करता है।
दूसरे शब्दों में, लिथियम ऑक्साइड ली-आयन बैटरी के कैथोड में सक्रिय घटक के रूप में कार्य करता है।
यदि आप कैथोड को करीब से देखते हैं तो कैथोड के लेपित फ्रेम को सहारा देने के लिए उपयोग की जाने वाली एक पतली एल्यूमीनियम पन्नी देखी जा सकती है।
एक सक्रिय पदार्थ, एक प्रवाहकीय योजक और एक बाइंडर के मिश्रण का उपयोग करना।
सक्रिय पदार्थ में लिथियम आयन मौजूद होते हैं, और चालकता में सुधार के लिए एक प्रवाहकीय योजक जोड़ा जाता है;
इसके अतिरिक्त, बाइंडर एल्यूमीनियम सब्सट्रेट के साथ प्रवाहकीय योजक और सक्रिय सामग्री के उचित आसंजन में सहायता के लिए एक चिपकने वाला के रूप में कार्य करता है।
बैटरी के गुण कैथोड से काफी प्रभावित होते हैं।
क्योंकि कैथोड का सक्रिय पदार्थ प्रकार बैटरी के वोल्टेज और क्षमता को प्रभावित करता है।
क्षमता लिथियम की मात्रा के साथ बढ़ती है, और वोल्टेज कैथोड और एनोड के बीच संभावित अंतर के परिमाण के साथ बढ़ता है।
प्रकार के आधार पर, एनोड और कैथोड के बीच संभावित अंतर आमतौर पर एनोड के लिए मामूली और कैथोड के लिए कुछ हद तक महत्वपूर्ण होता है।
परिणामस्वरूप, कैथोड बैटरी के वोल्टेज को निर्धारित करने में महत्वपूर्ण है।
"एनोड" एक तार के नीचे इलेक्ट्रॉनों को संचारित करता है।
एनोड सब्सट्रेट कैथोड की तरह ही सक्रिय सामग्री से ढका होता है।
एनोड के सक्रिय पदार्थ का कार्य विद्युत धारा को बाहरी सर्किट से गुजरने की अनुमति देना है।
ऐसा करते समय कैथोड से उत्सर्जित लिथियम आयनों को उलटा अवशोषित या छोड़ा जा सकता है।
जब बैटरी चार्ज की जा रही हो तो लिथियम आयनों को एनोड में रखा जाता है, कैथोड में नहीं।
जब कैथोड और एनोड अब एक संवाहक तार से जुड़े होते हैं (डिस्चार्ज स्थिति में),
इलेक्ट्रोलाइट स्वाभाविक रूप से लिथियम आयनों को कैथोड में लौटने की अनुमति देता है,
और लिथियम आयनों के अलग-अलग इलेक्ट्रॉन (ई-) बिजली पैदा करते समय तार के नीचे प्रवाहित होते हैं।
एनोड के लिए स्थिर-संरचित ग्रेफाइट का उपयोग और एनोड सब्सट्रेट पर सक्रिय सामग्री की कोटिंग
एक बाइंडर और एक प्रवाहकीय योजक।
ग्रेफाइट की आदर्श विशेषताएं, अर्थात् इसकी संरचनात्मक स्थिरता और कम विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता,
इसकी सामर्थ्य और बड़ी मात्रा में लिथियम आयनों को संग्रहित करने की क्षमता को देखते हुए सामग्री को एनोड के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त माना जाता है।
"इलेक्ट्रोलाइट" केवल आयन गतिशीलता की अनुमति देता है।
कैथोड और एनोड पर चर्चा करते समय कहा गया कि लिथियम आयन इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से प्रवाहित होते हैं।
और तार इलेक्ट्रॉनों से भर जाता है।
बैटरी को बिजली की खपत करने की अनुमति देने के लिए यह आवश्यक है।
यदि आयन इलेक्ट्रोलाइट से होकर गुजरते हैं तो हम बिजली का उपयोग नहीं कर पाएंगे और हमारी सुरक्षा खतरे में पड़ जाएगी।
वह तत्व जो इस महत्वपूर्ण कार्य को पूरा करता है वह इलेक्ट्रोलाइट है।
यह एक नाली के रूप में कार्य करता है जो केवल लिथियम आयनों को कैथोड और एनोड के बीच आगे और पीछे यात्रा करने की अनुमति देता है।
उच्च आयनिक चालकता सामग्री का उपयोग मुख्य रूप से इलेक्ट्रोलाइट के लिए किया जाता है ताकि लिथियम आयन आसानी से आगे और पीछे यात्रा कर सकें।
इलेक्ट्रोलाइट में लवण, विलायक और योजक होते हैं।
लिथियम आयन लवणों के माध्यम से प्रवाहित होते हैं, जो सॉल्वैंट्स नामक कार्बनिक तरल पदार्थों में घुल जाते हैं।
और कुछ उद्देश्यों के लिए, एडिटिव्स को सीमित मात्रा में पेश किया जाता है।
इलेक्ट्रोलाइट बनाने की यह विधि इलेक्ट्रॉनों को गुजरने से रोकती है और केवल आयनों को इलेक्ट्रोड में प्रवाहित होने की अनुमति देती है।
इसके अतिरिक्त, इलेक्ट्रोलाइट का प्रकार इस बात को प्रभावित करता है कि लिथियम आयन कितनी तेजी से स्थानांतरित होते हैं।
इसलिए, केवल सख्त आवश्यकताओं का पालन करने वाले इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग किया जा सकता है।
"विभाजक," कैथोड और एनोड को अलग करने वाला अभेद्य विभाजन
इलेक्ट्रोलाइट और विभाजक बैटरी की सुरक्षा को परिभाषित करते हैं, जबकि कैथोड और एनोड बैटरी के मौलिक प्रदर्शन को निर्धारित करते हैं।
विभाजक एक भौतिक अवरोध के रूप में कार्य करके कैथोड और एनोड को अलग रखता है।
यह इलेक्ट्रॉनों के सीधे मार्ग को बाधित करते हुए सावधानीपूर्वक केवल आयनों को आंतरिक छोटे छेद से गुजरने की अनुमति देता है।
इस प्रकार इसे सभी भौतिक और विद्युत रासायनिक आवश्यकताओं को पूरा करना होगा।
आज के सिंथेटिक राल विभाजक, जैसे पॉलीथीन (पीई) और पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी), व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं।
हमने अब तक चार प्रमुख कारकों की जांच की है जो ली-आयन बैटरियों की कार्यप्रणाली को प्रभावित करते हैं।
वर्तमान में, सैमसंग एसडीआई बैटरी प्रदर्शन में सुधार के लिए नवीन सामग्रियों के अनुसंधान और विकास को आगे बढ़ा रहा है।
वर्तमान सामग्रियों और प्रमुख प्रौद्योगिकियों की कार्यक्षमता को बढ़ाने के अपने प्रयासों को लगातार जारी रखते हुए।
उच्च क्षमता, उच्च दक्षता वाली ली-आयन बैटरियों के विकास के माध्यम से,
सैमसंग एसडीआई बैटरियों के विकास में अग्रणी बनना चाहता है जिससे दुनिया भर में लोगों के जीवन की गुणवत्ता में सुधार होगा।
