ली-आयन बैटरी

किम द्वारा अपडेट किया गया: जुलाई 9, 2022

ली-आयन बैटरी रिचार्जेबल बैटरी होती हैं जिनमें लिथियम आयन होते हैं। सेल फोन से लेकर कारों तक हर चीज में इनका इस्तेमाल होता है। लेकिन वे कैसे काम करते हैं?

ली-आयन बैटरी ऊर्जा को स्टोर करने के लिए इंटरकलेशन प्रक्रिया का उपयोग करती हैं। इस प्रक्रिया में लिथियम आयन बैटरी के अंदर कैथोड और एनोड के बीच चलते हैं। कब चार्ज, आयन एनोड से कैथोड की ओर बढ़ते हैं, और डिस्चार्ज होने पर वे विपरीत दिशा में चलते हैं।

लेकिन यह सिर्फ एक संक्षिप्त अवलोकन है। आइए सब कुछ और विस्तार से देखें।

लिथियम-आयन बैटरी क्या है?

लिथियम-आयन बैटरी इन दिनों हर जगह हैं! वे हमारे फोन को शक्ति देते हैं, लैपटॉप, इलेक्ट्रिक वाहन, और बहुत कुछ। लेकिन वास्तव में वे क्या हैं? आओ हम इसे नज़दीक से देखें!

मूल बातें

लिथियम-आयन बैटरी एक या एक से अधिक सेल, एक सुरक्षात्मक सर्किट बोर्ड और कुछ अन्य घटकों से बनी होती हैं:

• इलेक्ट्रोड: सेल के धनात्मक और ऋणात्मक रूप से आवेशित सिरे। वर्तमान कलेक्टरों से जुड़ा हुआ है।
• एनोड: नकारात्मक इलेक्ट्रोड।
• इलेक्ट्रोलाइट: एक तरल या जेल जो बिजली का संचालन करता है।
• वर्तमान संग्राहक: बैटरी के प्रत्येक इलेक्ट्रोड पर प्रवाहकीय झाग जो सेल के टर्मिनलों से जुड़े होते हैं। ये टर्मिनल बैटरी, उपकरण, और बैटरी को शक्ति प्रदान करने वाले ऊर्जा स्रोत के बीच विद्युत प्रवाह संचारित करते हैं।
• विभाजक: एक झरझरा बहुलक फिल्म जो एक तरफ से दूसरी तरफ लिथियम आयनों के आदान-प्रदान को सक्षम करते हुए इलेक्ट्रोड को अलग करती है।

यह किस प्रकार काम करता है?

जब आप लिथियम-आयन बैटरी द्वारा संचालित डिवाइस का उपयोग कर रहे होते हैं, तो लिथियम आयन बैटरी के अंदर एनोड और कैथोड के बीच घूम रहे होते हैं। इसी समय, इलेक्ट्रॉन बाहरी सर्किट में घूम रहे हैं। आयनों और इलेक्ट्रॉनों का यह आंदोलन विद्युत प्रवाह बनाता है जो आपके डिवाइस को शक्ति प्रदान करता है।

जब बैटरी डिस्चार्ज हो रही होती है, तो एनोड कैथोड में लिथियम आयन छोड़ता है, जिससे इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह उत्पन्न होता है जो आपके डिवाइस को पावर देने में मदद करता है। जब बैटरी चार्ज हो रही होती है, तो विपरीत होता है: लिथियम आयन कैथोड द्वारा जारी किए जाते हैं और एनोड द्वारा प्राप्त किए जाते हैं।

आप उन्हें कहां ढूंढ सकते हैं?

लिथियम-आयन बैटरी इन दिनों हर जगह हैं! आप उन्हें फोन, लैपटॉप, इलेक्ट्रिक वाहन, और बहुत कुछ में पा सकते हैं। तो अगली बार जब आप अपने पसंदीदा उपकरणों में से एक का उपयोग कर रहे हों, तो बस याद रखें कि यह लिथियम-आयन बैटरी द्वारा संचालित है!

लिथियम-आयन बैटरी का आकर्षक इतिहास

नासा के शुरुआती प्रयास

60 के दशक में वापस, नासा पहले से ही रिचार्जेबल ली-आयन बैटरी बनाने की कोशिश कर रहा था। उन्होंने एक CuF2/ली बैटरी विकसित की, लेकिन यह काफी कारगर नहीं रही।

एम. स्टेनली व्हिटिंगम की सफलता

1974 में, ब्रिटिश रसायनज्ञ एम. स्टेनली व्हिटिंगहैम ने कैथोड सामग्री के रूप में टाइटेनियम डाइसल्फ़ाइड (TiS2) का उपयोग करके एक सफलता हासिल की। इसमें एक स्तरित संरचना थी जो अपनी क्रिस्टल संरचना को बदले बिना लिथियम आयनों में ले सकती थी। एक्सॉन ने बैटरी का व्यावसायीकरण करने की कोशिश की, लेकिन यह बहुत महंगी और जटिल थी। साथ ही, कोशिकाओं में धात्विक लिथियम की उपस्थिति के कारण आग पकड़ने का खतरा था।

गॉडशाल, मिजुशिमा और गुडइनफ

1980 में, नेड ए. गॉडशाल एट अल। और कोइची मिज़ुशिमा और जॉन बी गुडएनफ ने TiS2 को लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड (LiCoO2, या LCO) से बदल दिया। इसकी समान स्तरित संरचना थी, लेकिन उच्च वोल्टेज और हवा में अधिक स्थिरता के साथ।

रचिद यज़ामी का आविष्कार

उसी वर्ष, रचिद यज़ामी ने ग्रेफाइट में लिथियम के प्रतिवर्ती विद्युत रासायनिक अंतर्संबंध का प्रदर्शन किया और लिथियम ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड (एनोड) का आविष्कार किया।

ज्वलनशीलता की समस्या

ज्वलनशीलता की समस्या बनी रही, इसलिए लिथियम मेटल एनोड्स को छोड़ दिया गया। अंतिम समाधान कैथोड के लिए उपयोग किए जाने वाले समान इंटरकलेशन एनोड का उपयोग करना था, जो बैटरी चार्जिंग के दौरान लिथियम धातु के गठन को रोकता था।

योशिनो का डिजाइन

1987 में, अकीरा योशिनो ने गुडेनफ के एलसीओ कैथोड और कार्बोनेट एस्टर-आधारित इलेक्ट्रोलाइट के साथ "सॉफ्ट कार्बन" (चारकोल जैसी सामग्री) के एनोड का उपयोग करके पहली व्यावसायिक ली-आयन बैटरी का पेटेंट कराया।

सोनी का व्यावसायीकरण

1991 में, सोनी ने योशिनो के डिजाइन का उपयोग करके दुनिया की पहली रिचार्जेबल लिथियम-आयन बैटरी का उत्पादन और बिक्री शुरू की।

नोबेल पुरस्कार

2012 में, जॉन बी गुडएनफ, रचिद यज़ामी और अकीरा योशिनो ने लिथियम-आयन बैटरी विकसित करने के लिए पर्यावरण और सुरक्षा प्रौद्योगिकियों के लिए 2012 IEEE मेडल प्राप्त किया। फिर, 2019 में, गुडइनफ, व्हिटिंगम और योशिनो को इसी चीज़ के लिए रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया।

वैश्विक उत्पादन क्षमता

2010 में, ली-आयन बैटरी की वैश्विक उत्पादन क्षमता 20 गीगावाट-घंटे थी। 2016 तक, यह चीन में 28 GWh के साथ 16.4 GWh हो गया था। 2020 में, वैश्विक उत्पादन क्षमता 767 GWh थी, जिसमें चीन का हिस्सा 75% था। 2021 में, यह 200 और 600 GWh के बीच होने का अनुमान है, और 2023 के लिए पूर्वानुमान 400 से 1,100 GWh तक है।

18650 लिथियम-आयन कोशिकाओं के पीछे का विज्ञान

18650 सेल क्या है?

यदि आपने कभी लैपटॉप बैटरी या इलेक्ट्रिक वाहन के बारे में सुना है, तो संभावना है कि आपने 18650 सेल के बारे में सुना होगा। इस प्रकार की लिथियम-आयन सेल आकार में बेलनाकार होती है और इसका उपयोग विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में किया जाता है।

18650 सेल के अंदर क्या है?

एक 18650 सेल कई घटकों से बना होता है, जो सभी आपके डिवाइस को पावर देने के लिए एक साथ काम करते हैं:

• नकारात्मक इलेक्ट्रोड आमतौर पर कार्बन के एक रूप ग्रेफाइट से बना होता है।
• सकारात्मक इलेक्ट्रोड आमतौर पर धातु ऑक्साइड से बना होता है।
• इलेक्ट्रोलाइट एक कार्बनिक विलायक में लिथियम नमक है।
• एक विभाजक एनोड और कैथोड को शॉर्टिंग से रोकता है।
• एक वर्तमान संग्राहक धातु का एक टुकड़ा है जो बाहरी इलेक्ट्रॉनिक्स को एनोड और कैथोड से अलग करता है।

18650 सेल क्या करता है?

आपके डिवाइस को पावर देने के लिए एक 18650 सेल जिम्मेदार है। यह एनोड और कैथोड के बीच एक रासायनिक प्रतिक्रिया बनाकर करता है, जो बाहरी सर्किट के माध्यम से बहने वाले इलेक्ट्रॉनों का उत्पादन करता है। इलेक्ट्रोलाइट इस प्रतिक्रिया को सुविधाजनक बनाने में मदद करता है, जबकि वर्तमान संग्राहक यह सुनिश्चित करता है कि इलेक्ट्रॉन शॉर्ट सर्किट न करें।

18650 सेल का भविष्य

बैटरी की मांग लगातार बढ़ रही है, इसलिए शोधकर्ता लगातार ऊर्जा घनत्व, ऑपरेटिंग तापमान, सुरक्षा, स्थायित्व, चार्जिंग समय और 18650 कोशिकाओं की लागत में सुधार के तरीकों की तलाश कर रहे हैं। इसमें ग्राफीन जैसी नई सामग्रियों के साथ प्रयोग करना और वैकल्पिक इलेक्ट्रोड संरचनाओं की खोज करना शामिल है।

तो, अगली बार जब आप अपने लैपटॉप या इलेक्ट्रिक वाहन का उपयोग कर रहे हों, तो 18650 सेल के पीछे के विज्ञान की सराहना करने के लिए कुछ समय निकालें!

लिथियम-आयन कोशिकाओं के प्रकार

छोटा बेलनाकार

ये लिथियम-आयन सेल के सबसे सामान्य प्रकार हैं, और ये अधिकांश ई-बाइक और इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी में पाए जाते हैं। वे कई प्रकार के मानक आकारों में आते हैं और बिना किसी टर्मिनल के एक ठोस शरीर रखते हैं।

बड़ा बेलनाकार

ये लिथियम-आयन सेल छोटे बेलनाकार से बड़े होते हैं, और इनमें बड़े थ्रेडेड टर्मिनल होते हैं।

फ्लैट या पाउच

ये सॉफ्ट, फ्लैट सेल हैं जो आपको सेल फोन और नए लैपटॉप में मिलेंगे। उन्हें लिथियम-आयन पॉलीमर बैटरी के रूप में भी जाना जाता है।

कठोर प्लास्टिक का मामला

ये सेल बड़े थ्रेडेड टर्मिनल के साथ आते हैं और आमतौर पर इलेक्ट्रिक वाहन ट्रैक्शन पैक में उपयोग किए जाते हैं।

जेली रोल

बेलनाकार कोशिकाओं को एक विशिष्ट "स्विस रोल" तरीके से बनाया जाता है, जिसे यूएस में "जेली रोल" के रूप में भी जाना जाता है। इसका मतलब यह है कि यह सकारात्मक इलेक्ट्रोड, विभाजक, नकारात्मक इलेक्ट्रोड और विभाजक का एक एकल स्पूल में लुढ़का हुआ एक लंबा "सैंडविच" है। स्टैक्ड इलेक्ट्रोड वाले सेल की तुलना में जेली रोल का उत्पादन तेजी से होने का फायदा है।

थैली कोशिकाएँ

पाउच कोशिकाओं में उच्चतम ग्रेविमीट्रिक ऊर्जा घनत्व होता है, लेकिन जब उनकी स्थिति (एसओसी) का स्तर उच्च होता है, तो उन्हें विस्तार को रोकने के लिए रोकथाम के बाहरी साधनों की आवश्यकता होती है।

प्रवाह बैटरियों

फ्लो बैटरी एक अपेक्षाकृत नई प्रकार की लिथियम-आयन बैटरी है जो जलीय या कार्बनिक घोल में कैथोड या एनोड सामग्री को निलंबित करती है।

सबसे छोटी ली-आयन सेल

2014 में, पैनासोनिक ने सबसे छोटी ली-आयन सेल बनाई। यह पिन के आकार का है और इसका व्यास 3.5 मिमी और वजन 0.6 ग्राम है। यह सामान्य लिथियम बैटरी के समान है और इसे आमतौर पर "लीआर" उपसर्ग के साथ नामित किया जाता है।

बैटरी पैक

बैटरी पैक कई जुड़े हुए लिथियम-आयन सेल से बने होते हैं और इलेक्ट्रिक कारों जैसे बड़े उपकरणों को बिजली देने के लिए उपयोग किए जाते हैं। सुरक्षा जोखिमों को कम करने के लिए उनमें तापमान सेंसर, वोल्टेज रेगुलेटर सर्किट, वोल्टेज टैप और चार्ज-स्टेट मॉनिटर होते हैं।

लिथियम-आयन बैटरियों का उपयोग किस लिए किया जाता है?

उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स

लिथियम-आयन बैटरी आपके सभी पसंदीदा गैजेट्स के लिए जाने-माने पावर स्रोत हैं। आपके भरोसेमंद सेल फोन से लेकर आपके लैपटॉप तक, डिजिटल कैमरा, और इलेक्ट्रिक सिगरेट, ये बैटरियां आपकी तकनीक को चालू रखती हैं।

विद्युत उपकरण

यदि आप एक DIYer हैं, तो आप जानते हैं कि लिथियम-आयन बैटरी जाने का रास्ता है। कॉर्डलेस ड्रिल, सैंडर्स, आरी, और यहां तक ​​कि व्हिपर-स्निपर और हेज ट्रिमर जैसे बगीचे के उपकरण भी इन बैटरियों पर भरोसा करते हैं।

बिजली के वाहन

इलेक्ट्रिक कार, हाइब्रिड वाहन, इलेक्ट्रिक मोटरसाइकिल और स्कूटर, इलेक्ट्रिक साइकिल, निजी ट्रांसपोर्टर और उन्नत इलेक्ट्रिक व्हीलचेयर सभी घूमने के लिए लिथियम-आयन बैटरी का उपयोग करते हैं। और चलो रेडियो नियंत्रित मॉडल, मॉडल विमान, और यहां तक ​​कि मार्स क्यूरियोसिटी रोवर के बारे में मत भूलना!

दूरसंचार

दूरसंचार अनुप्रयोगों में बैकअप पावर के रूप में लिथियम-आयन बैटरी का भी उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, ग्रिड ऊर्जा भंडारण के लिए एक संभावित विकल्प के रूप में उनकी चर्चा की जा रही है, हालांकि वे अभी तक काफी लागत-प्रतिस्पर्धी नहीं हैं।

लिथियम-आयन बैटरी के प्रदर्शन के बारे में आपको क्या जानना चाहिए

ऊर्जा घनत्व

जब लिथियम-आयन बैटरी की बात आती है, तो आप कुछ गंभीर ऊर्जा घनत्व देख रहे होते हैं! हम 100-250 W·h/kg (360-900 kJ/kg) और 250-680 W·h/L (900-2230 J/cm3) की बात कर रहे हैं। एक छोटे से शहर को रोशन करने के लिए इतनी शक्ति काफी है!

वोल्टेज

लिथियम-आयन बैटरियों में अन्य प्रकार की बैटरियों, जैसे लेड-एसिड, निकेल-मेटल हाइड्राइड और निकल-कैडमियम की तुलना में अधिक ओपन-सर्किट वोल्टेज होता है।

आंतरिक प्रतिरोध

साइकिल चलाने और उम्र दोनों के साथ आंतरिक प्रतिरोध बढ़ता है, लेकिन यह बैटरी के वोल्टेज और तापमान पर निर्भर करता है। इसका मतलब यह है कि टर्मिनल पर वोल्टेज लोड के तहत कम हो जाता है, जिससे अधिकतम करंट ड्रॉ कम हो जाता है।

चार्ज का समय

वे दिन गए जब लिथियम-आयन बैटरी को चार्ज होने में दो घंटे या उससे अधिक समय लगता था। आजकल, आप 45 मिनट या उससे कम समय में पूर्ण शुल्क प्राप्त कर सकते हैं! 2015 में, शोधकर्ताओं ने 600 एमएएच क्षमता की बैटरी को दो मिनट में 68 प्रतिशत क्षमता तक चार्ज करने और 3,000 एमएएच बैटरी को पांच मिनट में 48 प्रतिशत क्षमता तक चार्ज करने का प्रदर्शन किया।

लागत में कमी

1991 से लीथियम-आयन बैटरियों ने एक लंबा सफर तय किया है। कीमतों में 97% की गिरावट आई है और ऊर्जा घनत्व तीन गुना से अधिक हो गया है। एक ही रसायन के साथ अलग-अलग आकार की कोशिकाओं में भी अलग-अलग ऊर्जा घनत्व हो सकते हैं, जिससे आप अपने रुपये के लिए अधिक धमाकेदार हो सकते हैं।

लिथियम-आयन बैटरी जीवनकाल के साथ क्या डील है?

मूल बातें

जब लिथियम-आयन बैटरी की बात आती है, तो जीवन काल को आमतौर पर पूर्ण चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों की संख्या के संदर्भ में मापा जाता है जो एक निश्चित सीमा तक पहुंचने में लगते हैं। इस दहलीज को आमतौर पर क्षमता हानि या प्रतिबाधा वृद्धि के रूप में परिभाषित किया जाता है। निर्माता आमतौर पर "चक्र जीवन" शब्द का उपयोग बैटरी के जीवनकाल का वर्णन करने के लिए चक्रों की संख्या के संदर्भ में करते हैं, जो इसकी रेटेड क्षमता के 80% तक पहुंचने में लगते हैं।

लिथियम-आयन बैटरियों को आवेशित अवस्था में रखने से भी उनकी क्षमता कम हो जाती है और सेल प्रतिरोध बढ़ जाता है। यह मुख्य रूप से एनोड पर ठोस इलेक्ट्रोलाइट इंटरफ़ेस की निरंतर वृद्धि के कारण होता है। बैटरी के पूरे जीवन चक्र, जिसमें चक्र और निष्क्रिय भंडारण संचालन दोनों शामिल हैं, को कैलेंडर जीवन कहा जाता है।

बैटरी चक्र जीवन को प्रभावित करने वाले कारक

बैटरी का चक्र जीवन कई कारकों से प्रभावित होता है, जैसे:

• तापमान
• करंट डिस्चार्ज करें
• वर्तमान शुल्क
• चार्ज रेंज की स्थिति (डिस्चार्ज की गहराई)

स्मार्टफोन, लैपटॉप और इलेक्ट्रिक कारों जैसे वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में, बैटरी हमेशा पूरी तरह से चार्ज और डिस्चार्ज नहीं होती हैं। यही कारण है कि पूर्ण निर्वहन चक्रों के संदर्भ में बैटरी जीवन को परिभाषित करना भ्रामक हो सकता है। इस भ्रम से बचने के लिए, शोधकर्ता कभी-कभी संचयी निर्वहन का उपयोग करते हैं, जो बैटरी द्वारा अपने पूरे जीवन या समतुल्य पूर्ण चक्रों के दौरान वितरित किए गए चार्ज (एएच) की कुल मात्रा है।

बैटरी गिरावट

बैटरियां धीरे-धीरे अपने जीवनकाल में कम हो जाती हैं, जिससे क्षमता कम हो जाती है और कुछ मामलों में, ऑपरेटिंग सेल वोल्टेज कम हो जाता है। यह इलेक्ट्रोड में विभिन्न प्रकार के रासायनिक और यांत्रिक परिवर्तनों के कारण होता है। गिरावट दृढ़ता से तापमान पर निर्भर है, और उच्च चार्ज स्तर भी क्षमता हानि को तेज करते हैं।

कुछ सबसे आम गिरावट प्रक्रियाओं में शामिल हैं:

• एनोड पर कार्बनिक कार्बोनेट इलेक्ट्रोलाइट की कमी, जिसके परिणामस्वरूप ठोस इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस (एसईआई) का विकास होता है। यह ओमिक प्रतिबाधा में वृद्धि और चक्रीय आह चार्ज में कमी का कारण बनता है।

• लिथियम धातु चढ़ाना, जो लिथियम इन्वेंट्री (चक्रीय आह चार्ज) और आंतरिक शॉर्ट-सर्किटिंग के नुकसान की ओर भी ले जाता है।

• (नकारात्मक या सकारात्मक) इलेक्ट्रोएक्टिव सामग्रियों का विघटन, क्रैकिंग, एक्सफोलिएशन, डिटैचमेंट या साइकलिंग के दौरान नियमित मात्रा में परिवर्तन के कारण नुकसान। यह चार्ज और पावर फीका (प्रतिरोध में वृद्धि) दोनों के रूप में दिखाई देता है।

• कम सेल वोल्टेज पर नकारात्मक कॉपर करंट कलेक्टर का क्षरण/विघटन।

• पीवीडीएफ बाइंडर का अवक्रमण, जो इलेक्ट्रोएक्टिव सामग्रियों की टुकड़ी का कारण बन सकता है।

इसलिए, यदि आप एक ऐसी बैटरी की तलाश कर रहे हैं जो चलेगी, तो उन सभी कारकों पर नज़र रखना सुनिश्चित करें जो इसके चक्र जीवन को प्रभावित कर सकते हैं!

लिथियम-आयन बैटरियों के खतरे

लिथियम-आयन बैटरी क्या हैं?

लिथियम-आयन बैटरी हमारी आधुनिक दुनिया के पावरहाउस हैं। वे स्मार्टफोन से लेकर इलेक्ट्रिक कारों तक हर चीज में पाए जाते हैं। लेकिन, सभी शक्तिशाली चीजों की तरह, वे कुछ जोखिमों के साथ आती हैं।

उसके खतरे क्या हैं?

लिथियम-आयन बैटरी में एक ज्वलनशील इलेक्ट्रोलाइट होता है और क्षतिग्रस्त होने पर दबाव बन सकता है। इसका मतलब है कि अगर बैटरी बहुत जल्दी चार्ज हो जाती है, तो इससे शॉर्ट सर्किट हो सकता है और विस्फोट और आग लग सकती है।

यहां कुछ ऐसे तरीके बताए गए हैं जिनसे लीथियम-आयन बैटरी खतरनाक हो सकती हैं:

• थर्मल दुरुपयोग: खराब शीतलन या बाहरी आग
• विद्युत दुरुपयोग: ओवरचार्ज या बाहरी शॉर्ट सर्किट
• यांत्रिक दुरुपयोग: प्रवेश या दुर्घटना
• आंतरिक शॉर्ट सर्किट: विनिर्माण दोष या उम्र बढ़ने

क्या किया जा सकता है?

एसिड-इलेक्ट्रोलाइट बैटरी की तुलना में लिथियम-आयन बैटरी के लिए परीक्षण मानक अधिक कड़े हैं। सुरक्षा नियामकों द्वारा शिपिंग सीमाएं भी लगाई गई हैं।

कुछ मामलों में, कंपनियों को बैटरी से संबंधित मुद्दों के कारण उत्पादों को वापस लेना पड़ा, जैसे कि 7 में सैमसंग गैलेक्सी नोट 2016 को वापस लेना।

आग के खतरों को कम करने के लिए गैर-ज्वलनशील इलेक्ट्रोलाइट्स विकसित करने के लिए अनुसंधान परियोजनाएं चल रही हैं।

यदि लिथियम-आयन बैटरियां क्षतिग्रस्त हो जाती हैं, कुचल जाती हैं, या ओवरचार्ज सुरक्षा के बिना उच्च विद्युत भार के अधीन हो जाती हैं, तो समस्याएँ उत्पन्न हो सकती हैं। बैटरी को शॉर्ट-सर्किट करने से यह ज़्यादा गरम हो सकती है और संभवतः आग पकड़ सकती है।

नीचे पंक्ति

लिथियम-आयन बैटरी शक्तिशाली हैं और उन्होंने हमारी दुनिया में क्रांति ला दी है, लेकिन वे कुछ जोखिमों के साथ आती हैं। इन जोखिमों के बारे में जागरूक होना और उन्हें कम करने के लिए कदम उठाना महत्वपूर्ण है।

लिथियम-आयन बैटरियों का पर्यावरणीय प्रभाव

लिथियम-आयन बैटरी क्या हैं?

फोन और लैपटॉप से ​​लेकर इलेक्ट्रिक कारों तक, हमारे कई दैनिक उपकरणों के लिए लिथियम-आयन बैटरी ऊर्जा का स्रोत हैं। वे लिथियम, निकल और कोबाल्ट से बने होते हैं, और अपने उच्च ऊर्जा घनत्व और लंबे जीवन के लिए जाने जाते हैं।

पर्यावरणीय प्रभाव क्या हैं?

लिथियम-आयन बैटरी के उत्पादन का गंभीर पर्यावरणीय प्रभाव हो सकता है, जिसमें शामिल हैं:

• लिथियम, निकल और कोबाल्ट का निष्कर्षण जलीय जीवन के लिए खतरनाक हो सकता है, जिससे जल प्रदूषण और श्वसन संबंधी समस्याएं हो सकती हैं।
• खनन उपोत्पाद पारिस्थितिकी तंत्र में गिरावट और परिदृश्य क्षति का कारण बन सकते हैं।
• शुष्क क्षेत्रों में अस्थिर पानी की खपत।
• लिथियम निष्कर्षण के बड़े पैमाने पर उपोत्पाद उत्पादन।
• लिथियम-आयन बैटरी निर्माण की ग्लोबल वार्मिंग क्षमता।

हम क्या कर सकते है?

हम लिथियम-आयन बैटरी के पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने में मदद कर सकते हैं:

• उत्पादन के कार्बन पदचिह्न को कम करने के लिए लिथियम-आयन बैटरी का पुनर्चक्रण।
• बैटरियों को पुनर्चक्रित करने के बजाय उनका पुन: उपयोग करना।
• जोखिम कम करने के लिए उपयोग की गई बैटरियों को सुरक्षित रूप से संग्रहीत करना।
• बैटरी के घटकों को अलग करने के लिए पाइरोमेटालर्जिकल और हाइड्रोमेटालर्जिकल तरीकों का उपयोग करना।
• सीमेंट उद्योग में उपयोग करने के लिए रीसाइक्लिंग प्रक्रिया से स्लैग को रिफाइन करना।

मानव अधिकारों पर लिथियम निष्कर्षण का प्रभाव

स्थानीय लोगों के लिए खतरा

लिथियम आयन बैटरी के लिए कच्चा माल निकालना स्थानीय आबादी, विशेषकर स्वदेशी लोगों के लिए खतरनाक हो सकता है। कांगो लोकतांत्रिक गणराज्य से कोबाल्ट का खनन अक्सर थोड़ी सुरक्षा सावधानियों के साथ किया जाता है, जिससे चोटें और मौतें होती हैं। इन खानों से होने वाले प्रदूषण ने लोगों को जहरीले रसायनों के संपर्क में ला दिया है जिससे जन्म दोष और सांस लेने में कठिनाई हो सकती है। यह भी बताया गया है कि इन खानों में बाल श्रम का इस्तेमाल किया जाता है।

मुक्त पूर्व और सूचित सहमति का अभाव

अर्जेंटीना में एक अध्ययन में पाया गया कि हो सकता है कि राज्य ने पूर्व और सूचित सहमति मुक्त करने के लिए स्वदेशी लोगों के अधिकार की रक्षा नहीं की हो, और निष्कर्षण कंपनियों ने सूचनाओं तक समुदाय की पहुंच को नियंत्रित किया और परियोजनाओं की चर्चा और लाभ साझा करने के लिए शर्तें निर्धारित कीं।

विरोध और मुकदमे

नेवादा में थैकर पास लिथियम खदान का विकास कई स्वदेशी जनजातियों के विरोध और मुकदमों के साथ हुआ है, जो कहते हैं कि उन्हें मुफ्त पूर्व और सूचित सहमति नहीं दी गई थी और परियोजना से सांस्कृतिक और पवित्र स्थलों को खतरा है। लोगों ने यह भी चिंता व्यक्त की है कि परियोजना स्वदेशी महिलाओं के लिए जोखिम पैदा करेगी। जनवरी 2021 से प्रदर्शनकारी साइट पर कब्जा कर रहे हैं।

मानव अधिकारों पर लिथियम निष्कर्षण का प्रभाव

स्थानीय लोगों के लिए खतरा

लिथियम आयन बैटरी के लिए कच्चा माल निकालना स्थानीय आबादी, विशेष रूप से स्वदेशी लोगों के लिए एक वास्तविक बमर हो सकता है। कांगो लोकतांत्रिक गणराज्य से कोबाल्ट का खनन अक्सर थोड़ी सुरक्षा सावधानियों के साथ किया जाता है, जिससे चोटें और मौतें होती हैं। इन खानों से होने वाले प्रदूषण ने लोगों को जहरीले रसायनों के संपर्क में ला दिया है जिससे जन्म दोष और सांस लेने में कठिनाई हो सकती है। यह भी बताया गया है कि इन खानों में बाल श्रम का इस्तेमाल किया जाता है। हाँ!

मुक्त पूर्व और सूचित सहमति का अभाव

अर्जेंटीना में एक अध्ययन में पाया गया कि राज्य ने स्वदेशी लोगों को पूर्व और सूचित सहमति मुक्त करने का अधिकार नहीं दिया हो सकता है, और निष्कर्षण कंपनियों ने जानकारी तक समुदाय की पहुंच को नियंत्रित किया और परियोजनाओं की चर्चा और लाभ साझा करने के लिए शर्तों को निर्धारित किया। अछा नहीं लगता।

विरोध और मुकदमे

नेवादा में थैकर पास लिथियम खदान का विकास कई स्वदेशी जनजातियों के विरोध और मुकदमों के साथ हुआ है, जो कहते हैं कि उन्हें मुफ्त पूर्व और सूचित सहमति नहीं दी गई थी और परियोजना से सांस्कृतिक और पवित्र स्थलों को खतरा है। लोगों ने यह भी चिंता व्यक्त की है कि परियोजना स्वदेशी महिलाओं के लिए जोखिम पैदा करेगी। प्रदर्शनकारी जनवरी 2021 से साइट पर कब्जा कर रहे हैं, और ऐसा नहीं लगता कि वे जल्द ही किसी भी समय जाने की योजना बना रहे हैं।

मतभेद

ली-आयन बैटरी बनाम लिपो

जब ली-आयन बनाम लीपो बैटरी की बात आती है, तो यह टाइटन्स की लड़ाई है। ली-आयन बैटरी अविश्वसनीय रूप से कुशल हैं, एक टन ऊर्जा को एक छोटे पैकेज में पैक करती हैं। लेकिन, अगर सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच की बाधा टूट जाती है तो वे अस्थिर और खतरनाक हो सकते हैं। दूसरी ओर, LiPo बैटरियां अधिक सुरक्षित होती हैं, क्योंकि उनमें दहन का समान जोखिम नहीं होता है। वे ली-आयन बैटरी के 'स्मृति प्रभाव' से भी पीड़ित नहीं होते हैं, जिसका अर्थ है कि उन्हें अपनी क्षमता खोए बिना अधिक बार रिचार्ज किया जा सकता है। साथ ही, उनका जीवनकाल ली-आयन बैटरियों की तुलना में अधिक होता है, इसलिए आपको उन्हें बार-बार बदलने की चिंता करने की आवश्यकता नहीं है। इसलिए, यदि आप एक ऐसी बैटरी की तलाश कर रहे हैं जो सुरक्षित, विश्वसनीय और लंबे समय तक चलने वाली हो, तो LiPo आपके लिए सही विकल्प है!

ली-आयन बैटरी बनाम लीड एसिड

लेड एसिड बैटरी लिथियम-आयन बैटरी से सस्ती होती हैं, लेकिन वे उतना अच्छा प्रदर्शन नहीं करती हैं। लेड एसिड बैटरी को चार्ज होने में 10 घंटे तक का समय लग सकता है, जबकि लिथियम आयन बैटरी कुछ ही मिनटों में चार्ज हो सकती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि लिथियम आयन बैटरी करंट की तेज दर को स्वीकार कर सकती हैं, लीड एसिड बैटरी की तुलना में जल्दी चार्ज हो सकती हैं। इसलिए यदि आप एक ऐसी बैटरी की तलाश कर रहे हैं जो जल्दी और कुशलता से चार्ज हो, तो लिथियम आयन जाने का रास्ता है। लेकिन अगर आपका बजट कम है, तो लेड एसिड अधिक किफायती विकल्प है।

सामान्य प्रश्न

क्या ली-आयन बैटरी लिथियम जैसी ही है?

नहीं, ली-आयन बैटरी और लिथियम बैटरी समान नहीं हैं! लिथियम बैटरी प्राथमिक कोशिकाएं हैं, जिसका अर्थ है कि वे रिचार्जेबल नहीं हैं। इसलिए, एक बार जब आप उनका उपयोग कर लेते हैं, तो वे हो जाते हैं। दूसरी ओर, ली-आयन बैटरी द्वितीयक कोशिकाएं हैं, जिसका अर्थ है कि उन्हें बार-बार रिचार्ज और उपयोग किया जा सकता है। साथ ही, ली-आयन बैटरी अधिक महंगी होती हैं और लिथियम बैटरी की तुलना में इसे बनाने में अधिक समय लगता है। इसलिए, यदि आप एक ऐसी बैटरी की तलाश कर रहे हैं जिसे रिचार्ज किया जा सके, ली-आयन जाने का रास्ता है। लेकिन अगर आप कुछ ऐसा चाहते हैं जो सस्ता हो और लंबे समय तक चले, तो लिथियम आपके लिए सबसे अच्छा विकल्प है।

क्या आपको लिथियम बैटरी के लिए एक विशेष चार्जर की आवश्यकता है?

नहीं, आपको लिथियम बैटरी के लिए विशेष चार्जर की आवश्यकता नहीं है! iTechworld लिथियम बैटरी के साथ, आपको अपने पूरे चार्जिंग सिस्टम को अपग्रेड करने और अतिरिक्त नकदी खर्च करने की आवश्यकता नहीं है। आपको केवल अपने मौजूदा लीड एसिड चार्जर की आवश्यकता है और आप जाने के लिए तैयार हैं। हमारी लिथियम बैटरी में एक विशेष बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) होती है जो यह सुनिश्चित करती है कि आपके मौजूदा चार्जर से आपकी बैटरी ठीक से चार्ज हो।
एकमात्र चार्जर जिसे हम उपयोग करने की अनुशंसा नहीं करते हैं वह कैल्शियम बैटरी के लिए डिज़ाइन किया गया है। ऐसा इसलिए है क्योंकि वोल्टेज इनपुट आमतौर पर लिथियम डीप साइकिल बैटरी के लिए अनुशंसित से अधिक होता है। लेकिन चिंता न करें, यदि आप गलती से कैल्शियम चार्जर का उपयोग करते हैं, तो BMS उच्च वोल्टेज का पता लगाएगा और आपकी बैटरी को किसी भी नुकसान से बचाते हुए सुरक्षित मोड में चला जाएगा। इसलिए विशेष चार्जर ख़रीद कर बैंक को न तोड़ें - बस अपने मौजूदा चार्जर का उपयोग करें और आप सेट हो जाएंगे!

लिथियम आयन बैटरी का जीवन कितना लंबा है?

आपके रोजमर्रा के गैजेट के पीछे लिथियम-आयन बैटरी की शक्ति है। लेकिन वे कितने समय तक चलते हैं? खैर, औसत लिथियम-आयन बैटरी 300 और 500 चार्ज/डिस्चार्ज चक्रों के बीच चलनी चाहिए। यह एक वर्ष से अधिक के लिए दिन में एक बार अपने फ़ोन को चार्ज करने जैसा है! साथ ही, आपको स्मृति संबंधी समस्याओं के बारे में चिंता करने की आवश्यकता नहीं है जैसे कि आप करते थे। बस अपनी बैटरी को सबसे ऊपर और ठंडा रखें और आप आगे बढ़ेंगे। इसलिए, यदि आप इसकी अच्छी देखभाल करते हैं, तो आपकी लिथियम-आयन बैटरी आपको कुछ समय तक चलेगी।

ली-आयन बैटरी का प्रमुख नुकसान क्या है?

ली-आयन बैटरी का प्रमुख नकारात्मक पक्ष उनकी लागत है। वे Ni-Cd की तुलना में लगभग 40% अधिक महंगे हैं, इसलिए यदि आपका बजट कम है, तो आप कहीं और देखना चाहेंगे। इसके अलावा, वे उम्र बढ़ने के लिए प्रवण हैं, जिसका अर्थ है कि वे क्षमता खो सकते हैं और कुछ वर्षों के बाद विफल हो सकते हैं। किसी के पास उसके लिए समय नहीं है! इसलिए यदि आप ली-आयन में निवेश करने जा रहे हैं, तो सुनिश्चित करें कि आप अपना शोध करें और अपने हिरन के लिए सबसे अच्छा धमाका करें।

निष्कर्ष

अंत में, ली-आयन बैटरी एक क्रांतिकारी तकनीक है जो हमारे रोजमर्रा के उपकरणों, मोबाइल फोन से लेकर इलेक्ट्रिक वाहनों तक को शक्ति प्रदान करती है। सही ज्ञान के साथ, इन बैटरियों का सुरक्षित और कुशलता से उपयोग किया जा सकता है, इसलिए डुबकी लगाने और ली-आयन बैटरी की दुनिया का पता लगाने से न डरें!

नमस्ते, मैं किम, एक माँ और एक स्टॉप-मोशन उत्साही हूँ जिसकी मीडिया निर्माण और वेब विकास की पृष्ठभूमि है। मुझे ड्राइंग और एनीमेशन के लिए बहुत बड़ा जुनून मिला है, और अब मैं स्टॉप-मोशन की दुनिया में गोता लगा रहा हूं। अपने ब्लॉग के साथ, मैं आप लोगों के साथ अपनी सीख साझा कर रहा हूँ।