लिथियम-आयन बैटरियां आज उपयोग में आने वाली सबसे आम प्रकार की रिचार्जेबल बैटरियां हैं। इनका उपयोग लैपटॉप से ​​लेकर स्मार्टफोन और इलेक्ट्रॉनिक्स और इलेक्ट्रिक वाहनों तक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है। लिथियम आरवी बैटरी कोशिकाओं से बनी एक रिचार्जेबल बैटरी है जिसमें लिथियम आयन डिस्चार्ज के दौरान इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से विरोधी इलेक्ट्रोड से आशावादी इलेक्ट्रोड तक जाते हैं और फिर चार्जिंग के दौरान वापस आते हैं।

लिथियम-आयन बैटरी क्या है

लिथियम-आयन बैटरियां 1991 से अस्तित्व में हैं। वे पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग की जाने वाली सबसे सामान्य प्रकार की रिचार्जेबल बैटरियां हैं। लिथियम-आयन बैटरी एक प्रकार की रिचार्जेबल बैटरी होती है जिसमें डिस्चार्ज और चार्जिंग के दौरान लिथियम आयन बाहरी सर्किट के माध्यम से एक इलेक्ट्रोड से दूसरे इलेक्ट्रोड तक जाते हैं। सर्वश्रेष्ठ लिथियम बैटरियां उच्च शक्ति घनत्व प्रदान करती हैं, लेकिन उनकी ऊर्जा घनत्व निकल-कैडमियम या निकल-मेटल-हाइड्राइड बैटरियों की तुलना में कम है।

लेड-एसिड बैटरियों में नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए लेड इलेक्ट्रोड से हाइड्रोजन आयन डिस्चार्ज होते हैं। स्थानांतरण को सल्फ्यूरिक एसिड और पानी के घोल द्वारा संभव बनाया गया है जिसमें दोनों इलेक्ट्रोड डूबे हुए हैं। लीड इलेक्ट्रोड को लिथियम यौगिकों से बदल दिया जाता है, और सल्फ्यूरिक एसिड को लिथियम-आयन बैटरी में कई कार्बनिक सॉल्वैंट्स में से एक से बदल दिया जाता है।

लिथियम-आयन बैटरियां कैसे काम करती हैं

एक इलेक्ट्रोलाइट, कैथोड, विभाजक और दो वर्तमान संग्राहक एक बैटरी (सकारात्मक और नकारात्मक) बनाते हैं। लिथियम एनोड और कैथोड में संग्रहित होता है। विभाजक के माध्यम से, इलेक्ट्रोलाइट सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए लिथियम आयनों को एनोड से कैथोड तक पहुंचाता है और इसके विपरीत। लिथियम आयनों के प्रवास के कारण एनोड में मुक्त इलेक्ट्रॉन बनते हैं, जिससे सकारात्मक वर्तमान कलेक्टर पर चार्ज बनता है। विद्युत धारा तब वर्तमान संग्राहक से ऋणात्मक धारा संग्राहक तक गुजरती है, एक संचालित उपकरण जैसे सेल फोन या कंप्यूटर से गुजरती है। विभाजक इलेक्ट्रॉनों को बैटरी के अंदर स्वतंत्र रूप से बहने से रोकता है।

एनोड लिथियम आयनों को कैथोड में डिस्चार्ज करता है क्योंकि बैटरी डिस्चार्ज हो रही है और विद्युत प्रवाह प्रदान कर रही है, जिसके परिणामस्वरूप एक तरफ से दूसरे तक इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह होता है। जब गैजेट को प्लग इन किया जाता है, तो कैथोड लिथियम आयन छोड़ता है, जिसे एनोड द्वारा स्वीकार किया जाता है।

24-वोल्ट बैटरी लिथियम-आयन के घटकों में इलेक्ट्रोड और एक इलेक्ट्रोलाइट समाधान शामिल हैं। इलेक्ट्रोड ग्रेफाइट या कार्बन से बने होते हैं जिनमें धातु ऑक्साइड या धातु ऑक्साइड एक योजक के रूप में होता है।

लिथियम आयन बैटरी के लाभ

उच्च ऊर्जा घनत्व:-

रिचार्जेबल बैटरी बाजार में लिथियम-आयन बैटरियों का ऊर्जा घनत्व सबसे अधिक है। यह लिथियम-आयन बैटरी के जीवन को सरल बनाता है, गति बढ़ाता है और बढ़ाता है। यहां तक ​​कि लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों की तुलना में, इसका परिणाम कुल मिलाकर अधिक शक्तिशाली बैटरी है।12-वोल्ट बैटरी लिथियम-आयनआज उपयोग में आने वाली सबसे आम प्रकार की बैटरी है।

कम रखरखाव:-

लिथियम-आयन बैटरियों का उपयोग करना और रखरखाव करना आसान है, खासकर जब निकल-आधारित बैटरियों की तुलना में। प्राइमिंग उपकरण की कोई आवश्यकता नहीं है, और उनकी बैटरियों को जीवित रखने के लिए निर्धारित साइकिलिंग की कोई आवश्यकता नहीं है। लिथियम-आयन बैटरियों में मेमोरी प्रभाव भी नहीं होता है, जिससे बार-बार आंशिक डिस्चार्ज और चार्ज चक्र के बाद उनकी क्षमता नहीं खोती है।

बहुमुखी प्रतिभा:-

लिथियम-आयन बैटरियां विभिन्न अनुप्रयोगों में नवीकरणीय ऊर्जा का एक उत्कृष्ट स्रोत हैं। उनकी तकनीक पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, इलेक्ट्रिक ऑटो, एयरोस्पेस और अन्य उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए ऊर्जा को शक्ति या भंडारण कर सकती है।

दीर्घायु और प्रदर्शन:-

लिथियम-आयन रसायन विज्ञान उच्च-प्रदर्शन रसायन विज्ञान है जो उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। निकेल-आधारित बैटरियों की तुलना में, वे उच्च धारा प्रदान करते हैं। लिथियम-आयन बैटरी 3.6 वोल्ट तक बिजली पहुंचा सकती है, जो निकल-आधारित विकल्पों से तीन गुना अधिक है। धीमी स्व-निर्वहन दर के कारण लिथियम-आयन बैटरियों की शेल्फ लाइफ लंबी होती है।

बैटरियों में लिथियम का उपयोग किस लिए किया जाता है?

लिथियम का सबसे मूल्यवान उपयोग उच्च-ऊर्जा-घनत्व रिचार्जेबल लिथियम-आयन बैटरी में एक घटक के रूप में है। कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन और हाइड्रोकार्बन ईंधन के बढ़ते खर्च के बारे में चिंताओं के कारण लिथियम का सबसे मूल्यवान उपयोग उच्च-ऊर्जा-घनत्व रिचार्जेबल लिथियम-आयन बैटरी में एक घटक के रूप में होता है। भविष्य की लिथियम मांग का अनुमान कई कारकों के आधार पर भिन्न होता है। पुनर्चक्रण की संभावना ऐसे चरों में से एक है। वाहनों में लिथियम-आयन बैटरियों का अधिक उपयोग होने से बैटरी रीसाइक्लिंग दरों में वृद्धि की भविष्यवाणी की गई है क्योंकि वाहन बैटरी रीसाइक्लिंग प्रौद्योगिकियों का उपयोग नई लिथियम-आयन बैटरी बनाने के लिए किया जा सकता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

Q. लिथियम-आयन बैटरी का उपयोग किस लिए किया जाता है?

उ. इलेक्ट्रॉनिक्स, खिलौने, वायरलेस हेडफ़ोन, हैंडहेल्ड बिजली उपकरण, छोटे और बड़े उपकरण, इलेक्ट्रिक कारें, और विद्युत ऊर्जा भंडारण उपकरण सभी लिथियम-आयन बैटरी का उपयोग करते हैं। लिथियम-आयन बैटरियां 4 अलग-अलग वोल्टेज में उपलब्ध हैं: 12 वोल्ट, {{4}वोल्ट बैटरी, 36 वोल्ट और 48-वोल्ट लिथियम बैटरी।

प्र. लिथियम-आयन बैटरी सर्वोत्तम क्यों है?

उ. लिथियम-आयन बैटरियां तेजी से चार्ज होती हैं, लंबे समय तक चलती हैं, और पारंपरिक बैटरियों की तुलना में बेहतर बिजली घनत्व प्रदान करती हैं, जिससे छोटे कंटेनर में अधिक बैटरी जीवन की अनुमति मिलती है। जब आप समझ जाते हैं कि वे कैसे काम करते हैं, तो आप उनसे और भी बेहतर काम करवा सकते हैं।

प्र. लिथियम बैटरी को चार्ज होने में कितना समय लगता है?

A. एक ऊर्जा सेल की अनुशंसित चार्ज दर .5C और 1C के बीच होती है, जिसकी कुल चार्ज अवधि 2-3 घंटे होती है। बैटरी जीवन को बढ़ाने के लिए, निर्माता 0.8C या उससे कम पर चार्ज करने की सलाह देते हैं; हालाँकि, अधिकांश पावर सेल कम तनाव के साथ अधिक चार्ज सी-रेट को संभाल सकते हैं।