ली-आयन बॅटरी

किम द्वारे अद्ययावत: जुलै 9, 2022

ली-आयन बॅटरी या रिचार्ज करण्यायोग्य बॅटरी असतात ज्यात लिथियम आयन असतात. ते सेल फोनपासून कारपर्यंत सर्व गोष्टींमध्ये वापरले जातात. पण ते कसे काम करतात?

ली-आयन बॅटरी ऊर्जा साठवण्यासाठी इंटरकॅलेशन प्रक्रिया वापरतात. या प्रक्रियेमध्ये लिथियम आयन बॅटरीच्या आत कॅथोड आणि एनोड दरम्यान फिरतात. कधी चार्ज होत आहे, आयन एनोडपासून कॅथोडकडे जातात आणि डिस्चार्ज करताना ते विरुद्ध दिशेने जातात.

पण ते फक्त एक संक्षिप्त विहंगावलोकन आहे. चला सर्वकाही अधिक तपशीलवार पाहूया.

लिथियम-आयन बॅटरी म्हणजे काय?

लिथियम-आयन बॅटरी आजकाल सर्वत्र आहेत! ते आमच्या फोनला उर्जा देतात, लॅपटॉप, इलेक्ट्रिक वाहने आणि बरेच काही. पण ते नक्की काय आहेत? चला जवळून बघूया!

मूलभूत

लिथियम-आयन बॅटरी एक किंवा अधिक पेशी, संरक्षक सर्किट बोर्ड आणि काही इतर घटकांनी बनलेल्या असतात:

• इलेक्ट्रोड्स: सेलचे सकारात्मक आणि नकारात्मक चार्ज केलेले टोक. वर्तमान कलेक्टर्सशी संलग्न.
• एनोड: नकारात्मक इलेक्ट्रोड.
• इलेक्ट्रोलाइट: एक द्रव किंवा जेल जे वीज चालवते.
• वर्तमान संग्राहक: सेलच्या टर्मिनल्सशी जोडलेल्या बॅटरीच्या प्रत्येक इलेक्ट्रोडवर प्रवाहकीय फॉइल. हे टर्मिनल्स बॅटरी, यंत्र आणि बॅटरीला शक्ती देणारा ऊर्जा स्रोत यांच्यामध्ये विद्युत प्रवाह प्रसारित करतात.
• विभाजक: एक सच्छिद्र पॉलिमरिक फिल्म जी लिथियम आयनची एका बाजूपासून दुसऱ्या बाजूस देवाणघेवाण सक्षम करतेवेळी इलेक्ट्रोड वेगळे करते.

हे कसे कार्य करते

जेव्हा तुम्ही लिथियम-आयन बॅटरीद्वारे समर्थित डिव्हाइस वापरत असता, तेव्हा लिथियम आयन बॅटरीच्या आत एनोड आणि कॅथोड दरम्यान फिरत असतात. त्याच वेळी, इलेक्ट्रॉन बाह्य सर्किटमध्ये फिरत असतात. आयन आणि इलेक्ट्रॉनची ही हालचाल तुमच्या उपकरणाला शक्ती देणारा विद्युत प्रवाह निर्माण करते.

बॅटरी डिस्चार्ज होत असताना, एनोड कॅथोडमध्ये लिथियम आयन सोडतो, ज्यामुळे इलेक्ट्रॉनचा प्रवाह निर्माण होतो जो तुमच्या डिव्हाइसला शक्ती देण्यास मदत करतो. जेव्हा बॅटरी चार्ज होत असते, तेव्हा उलट घडते: लिथियम आयन कॅथोडद्वारे सोडले जातात आणि एनोडद्वारे प्राप्त होतात.

आपण त्यांना कुठे शोधू शकता?

लिथियम-आयन बॅटरी आजकाल सर्वत्र आहेत! तुम्ही ते फोन, लॅपटॉप, इलेक्ट्रिक वाहने आणि बरेच काही मध्ये शोधू शकता. त्यामुळे पुढच्या वेळी तुम्ही तुमच्या आवडत्या डिव्हाइसेसपैकी एक वापरत असाल, फक्त लक्षात ठेवा की ते लिथियम-आयन बॅटरीद्वारे समर्थित आहे!

लिथियम-आयन बॅटरीचा आकर्षक इतिहास

नासाचे प्रारंभिक प्रयत्न

60 च्या दशकात, नासा आधीच रिचार्जेबल ली-आयन बॅटरी बनवण्याचा प्रयत्न करत होता. त्यांनी CuF2/Li बॅटरी विकसित केली, परंतु ती फारशी काम करत नाही.

एम. स्टॅनली व्हिटिंगहॅमचे यश

1974 मध्ये, ब्रिटीश रसायनशास्त्रज्ञ एम. स्टॅनले व्हिटिंगहॅमने कॅथोड सामग्री म्हणून टायटॅनियम डायसल्फाइड (TiS2) वापरले तेव्हा एक यश मिळवले. यात एक स्तरित रचना होती जी स्फटिकाची रचना न बदलता लिथियम आयन घेऊ शकते. एक्सॉनने बॅटरीचे व्यावसायिकीकरण करण्याचा प्रयत्न केला, परंतु ती खूप महाग आणि गुंतागुंतीची होती. शिवाय, पेशींमध्ये मेटॅलिक लिथियमच्या उपस्थितीमुळे आग लागण्याची शक्यता होती.

गॉडशॉल, मिझुशिमा आणि गुडनफ

1980 मध्ये, Ned A. Godshall et al. आणि कोइची मिझुशिमा आणि जॉन बी. गुडइनफ यांनी TiS2 ची जागा लिथियम कोबाल्ट ऑक्साईड (LiCoO2, किंवा LCO) ने घेतली. याची एक समान स्तरित रचना होती, परंतु जास्त व्होल्टेज आणि हवेत अधिक स्थिरता.

रचीद याझामीचा शोध

त्याच वर्षी, रॅचिड याझामीने ग्रेफाइटमधील लिथियमचे उलट करता येण्याजोगे इलेक्ट्रोकेमिकल इंटरकॅलेशनचे प्रात्यक्षिक केले आणि लिथियम ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड (एनोड) चा शोध लावला.

ज्वलनशीलतेची समस्या

ज्वलनशीलतेची समस्या कायम राहिली, म्हणून लिथियम धातूचे एनोड्स सोडले गेले. अंतिम उपाय म्हणजे इंटरकॅलेशन एनोड वापरणे, जे कॅथोडसाठी वापरले जाते, जे बॅटरी चार्जिंग दरम्यान लिथियम धातू तयार होण्यास प्रतिबंध करते.

योशिनोची रचना

1987 मध्ये, अकिरा योशिनोने गुडइनफच्या एलसीओ कॅथोड आणि कार्बोनेट एस्टर-आधारित इलेक्ट्रोलाइटसह “सॉफ्ट कार्बन” (कोळशासारखी सामग्री) च्या एनोडचा वापर करून पहिली व्यावसायिक ली-आयन बॅटरी बनणार असल्याचे पेटंट घेतले.

सोनीचे व्यापारीकरण

1991 मध्ये, सोनीने योशिनोच्या डिझाइनचा वापर करून जगातील पहिल्या रिचार्ज करण्यायोग्य लिथियम-आयन बॅटरीचे उत्पादन आणि विक्री करण्यास सुरुवात केली.

नोबेल पारितोषिक

2012 मध्ये, जॉन बी. गुडइनफ, रॅचिड याझामी आणि अकिरा योशिनो यांना लिथियम-आयन बॅटरी विकसित करण्यासाठी पर्यावरण आणि सुरक्षितता तंत्रज्ञानासाठी 2012 IEEE पदक मिळाले. त्यानंतर, 2019 मध्ये, गुडइनफ, व्हिटिंगहॅम आणि योशिनो यांना याच गोष्टीसाठी रसायनशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक देण्यात आले.

जागतिक उत्पादन क्षमता

2010 मध्ये, ली-आयन बॅटरीची जागतिक उत्पादन क्षमता 20 गिगावॅट-तास होती. 2016 पर्यंत, चीनमध्ये 28 GWh सह ते 16.4 GWh पर्यंत वाढले होते. 2020 मध्ये, जागतिक उत्पादन क्षमता 767 GWh होती, ज्यामध्ये चीनचा वाटा 75% होता. 2021 मध्ये, ते 200 ते 600 GWh दरम्यान असण्याचा अंदाज आहे आणि 2023 साठी अंदाज 400 ते 1,100 GWh पर्यंत असेल.

18650 लिथियम-आयन पेशींमागील विज्ञान

18650 सेल म्हणजे काय?

तुम्ही कधीही लॅपटॉप बॅटरी किंवा इलेक्ट्रिक वाहनाबद्दल ऐकले असेल, तर तुम्ही 18650 सेलबद्दल ऐकले असेल. या प्रकारच्या लिथियम-आयन सेलचा आकार दंडगोलाकार असतो आणि विविध अनुप्रयोगांमध्ये वापरला जातो.

18650 सेलच्या आत काय आहे?

18650 सेल अनेक घटकांनी बनलेला आहे, जे सर्व तुमच्या डिव्हाइसला शक्ती देण्यासाठी एकत्र काम करतात:

• नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामान्यतः ग्रेफाइटपासून बनलेला असतो, कार्बनचा एक प्रकार.
• सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामान्यतः मेटल ऑक्साईडपासून बनलेला असतो.
• इलेक्ट्रोलाइट हे सेंद्रिय सॉल्व्हेंटमध्ये लिथियम मीठ आहे.
• विभाजक एनोड आणि कॅथोडला कमी होण्यापासून प्रतिबंधित करते.
• वर्तमान संग्राहक हा धातूचा तुकडा आहे जो एनोड आणि कॅथोडपासून बाह्य इलेक्ट्रॉनिक्स वेगळे करतो.

18650 सेल काय करते?

तुमच्‍या डिव्‍हाइसला पॉवर करण्‍यासाठी 18650 सेल जबाबदार आहे. हे एनोड आणि कॅथोड दरम्यान रासायनिक प्रतिक्रिया निर्माण करून करते, ज्यामुळे बाह्य सर्किटमधून वाहणारे इलेक्ट्रॉन तयार होतात. इलेक्ट्रोलाइट ही प्रतिक्रिया सुलभ करण्यास मदत करते, तर वर्तमान संग्राहक खात्री करतो की इलेक्ट्रॉन शॉर्ट सर्किट होत नाहीत.

18650 पेशींचे भविष्य

बॅटरीची मागणी सतत वाढत आहे, म्हणून संशोधक सतत ऊर्जा घनता, ऑपरेटिंग तापमान, सुरक्षितता, टिकाऊपणा, चार्जिंग वेळ आणि 18650 सेलची किंमत सुधारण्याचे मार्ग शोधत आहेत. यामध्ये ग्राफीन सारख्या नवीन सामग्रीसह प्रयोग करणे आणि वैकल्पिक इलेक्ट्रोड संरचनांचा शोध घेणे समाविष्ट आहे.

तर, पुढच्या वेळी तुम्ही तुमचा लॅपटॉप किंवा इलेक्ट्रिक वाहन वापरत असताना, 18650 सेलमागील विज्ञानाचे कौतुक करण्यासाठी थोडा वेळ द्या!

लिथियम-आयन पेशींचे प्रकार

लहान दंडगोलाकार

हे लिथियम-आयन पेशींचे सर्वात सामान्य प्रकार आहेत आणि ते बहुतेक ई-बाईक आणि इलेक्ट्रिक वाहनांच्या बॅटरीमध्ये आढळतात. ते विविध मानक आकारात येतात आणि त्यांचे शरीर कोणतेही टर्मिनल नसलेले असते.

मोठा दंडगोलाकार

या लिथियम-आयन पेशी लहान दंडगोलाकार पेशींपेक्षा मोठ्या असतात आणि त्यांच्याकडे मोठे थ्रेडेड टर्मिनल असतात.

फ्लॅट किंवा पाउच

हे मऊ, सपाट सेल आहेत जे तुम्हाला सेल फोन आणि नवीन लॅपटॉपमध्ये सापडतील. त्यांना लिथियम-आयन पॉलिमर बॅटरी म्हणूनही ओळखले जाते.

कठोर प्लास्टिक केस

या पेशी मोठ्या थ्रेडेड टर्मिनल्ससह येतात आणि सामान्यतः इलेक्ट्रिक वाहन ट्रॅक्शन पॅकमध्ये वापरल्या जातात.

जेली रोल

दंडगोलाकार पेशी वैशिष्ट्यपूर्ण “स्विस रोल” पद्धतीने बनविल्या जातात, ज्याला यूएस मध्ये “जेली रोल” असेही म्हणतात. याचा अर्थ हा पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोड, सेपरेटर, ऋण इलेक्ट्रोड आणि सेपरेटरचा एकच लांब “सँडविच” आहे जो एकाच स्पूलमध्ये गुंडाळला जातो. जेली रोलमध्ये स्टॅक केलेले इलेक्ट्रोड असलेल्या पेशींपेक्षा जलद उत्पादन होण्याचा फायदा आहे.

थैली पेशी

पाउच पेशींमध्ये सर्वाधिक गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा घनता असते, परंतु जेव्हा त्यांची चार्ज स्थिती (SOC) पातळी जास्त असते तेव्हा त्यांना विस्तार रोखण्यासाठी प्रतिबंधित करण्याच्या बाह्य साधनांची आवश्यकता असते.

फ्लो बॅटरी

फ्लो बॅटरी ही लिथियम-आयन बॅटरीचा तुलनेने नवीन प्रकार आहे जी जलीय किंवा सेंद्रिय द्रावणात कॅथोड किंवा एनोड सामग्री निलंबित करते.

सर्वात लहान ली-आयन सेल

2014 मध्ये, पॅनासोनिकने सर्वात लहान ली-आयन सेल तयार केला. हे पिनच्या आकाराचे आहे आणि त्याचा व्यास 3.5 मिमी आणि वजन 0.6 ग्रॅम आहे. हे सामान्य लिथियम बॅटरीसारखेच असते आणि सहसा "LiR" उपसर्गाने नियुक्त केले जाते.

बॅटरी पॅक

बॅटरी पॅक एकाधिक कनेक्ट केलेल्या लिथियम-आयन पेशींनी बनलेले असतात आणि ते इलेक्ट्रिक कारसारख्या मोठ्या उपकरणांना उर्जा देण्यासाठी वापरले जातात. त्यामध्ये तापमान सेन्सर, व्होल्टेज रेग्युलेटर सर्किट्स, व्होल्टेज टॅप्स आणि चार्ज-स्टेट मॉनिटर्स असतात ज्यामुळे सुरक्षितता धोके कमी होतात.

लिथियम-आयन बॅटरी कशासाठी वापरल्या जातात?

उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स

लिथियम-आयन बॅटरी तुमच्या सर्व आवडत्या गॅझेट्ससाठी उर्जा स्त्रोत आहेत. तुमच्या विश्वसनीय सेल फोनपासून ते तुमच्या लॅपटॉपपर्यंत, डिजिटल कॅमेरा, आणि इलेक्ट्रिक सिगारेट, या बॅटरी तुमचे तंत्रज्ञान चालू ठेवतात.

वीज साधने

जर तुम्ही DIYer असाल, तर तुम्हाला माहित आहे की लिथियम-आयन बॅटर्‍या जाण्याचा मार्ग आहे. कॉर्डलेस ड्रिल, सँडर्स, आरे आणि अगदी बागेतील उपकरणे जसे की व्हिपर-स्निपर आणि हेज ट्रिमर्स सर्व या बॅटरीवर अवलंबून असतात.

विद्युत वाहने

इलेक्ट्रिक कार, हायब्रीड वाहने, इलेक्ट्रिक मोटारसायकल आणि स्कूटर, इलेक्ट्रिक सायकली, वैयक्तिक ट्रान्सपोर्टर्स आणि प्रगत इलेक्ट्रिक व्हीलचेअर सर्व फिरण्यासाठी लिथियम-आयन बॅटरी वापरतात. आणि रेडिओ-नियंत्रित मॉडेल, मॉडेल विमान आणि अगदी मार्स क्युरिऑसिटी रोव्हरबद्दल विसरू नका!

दूरसंचार

लिथियम-आयन बॅटरीचा वापर दूरसंचार अनुप्रयोगांमध्ये बॅकअप पॉवर म्हणून देखील केला जातो. शिवाय, ग्रिड एनर्जी स्टोरेजसाठी संभाव्य पर्याय म्हणून त्यांची चर्चा केली जात आहे, जरी ते अद्याप खर्च-स्पर्धात्मक नाहीत.

लिथियम-आयन बॅटरी कार्यप्रदर्शनाबद्दल आपल्याला काय माहित असणे आवश्यक आहे

ऊर्जा घनता

जेव्हा लिथियम-आयन बॅटरीचा विचार केला जातो, तेव्हा तुम्ही काही गंभीर ऊर्जा घनतेकडे पहात आहात! आम्ही 100-250 W·h/kg (360-900 kJ/kg) आणि 250-680 W·h/L (900-2230 J/cm3) बोलत आहोत. एखादे छोटे शहर उजळून टाकण्यासाठी एवढी शक्ती आहे!

विद्युतदाब

लिथियम-आयन बॅटऱ्यांमध्ये इतर प्रकारच्या बॅटऱ्यांपेक्षा जास्त ओपन-सर्किट व्होल्टेज असते, जसे की लीड-ऍसिड, निकेल-मेटल हायड्राइड आणि निकेल-कॅडमियम.

अंतर्गत प्रतिकार

सायकलिंग आणि वय या दोन्हींनुसार अंतर्गत प्रतिकार वाढतो, परंतु हे बॅटरी ज्या व्होल्टेज आणि तापमानात साठवले जाते त्यावर अवलंबून असते. याचा अर्थ असा की टर्मिनल्सवरील व्होल्टेज लोडखाली कमी होते, कमाल वर्तमान ड्रॉ कमी करते.

चार्जिंग वेळ

ते दिवस गेले जेव्हा लिथियम-आयन बॅटरी चार्ज होण्यासाठी दोन तास किंवा त्याहून अधिक वेळ घेत असे. आजकाल, तुम्ही ४५ मिनिटांत किंवा त्यापेक्षा कमी वेळेत पूर्ण चार्ज करू शकता! 45 मध्ये, संशोधकांनी अगदी 2015 mAh क्षमतेची बॅटरी दोन मिनिटांत 600 टक्के क्षमतेपर्यंत चार्ज होते आणि 68 mAh क्षमतेची बॅटरी पाच मिनिटांत 3,000 टक्के क्षमतेपर्यंत चार्ज होते हे दाखवून दिले.

दर कपात

1991 पासून लिथियम-आयन बॅटर्‍या खूप पुढे गेल्या आहेत. किंमती 97% कमी झाल्या आहेत आणि उर्जेची घनता तिप्पट झाली आहे. समान रसायनशास्त्र असलेल्या वेगवेगळ्या आकाराच्या पेशींमध्ये भिन्न ऊर्जा घनता देखील असू शकते, त्यामुळे तुम्हाला तुमच्या पैशासाठी अधिक मोठा धक्का मिळू शकतो.

लिथियम-आयन बॅटरीचे आयुष्य काय आहे?

मूलभूत

जेव्हा लिथियम-आयन बॅटरीचा विचार केला जातो, तेव्हा आयुर्मान सामान्यतः एका विशिष्ट उंबरठ्यापर्यंत पोहोचण्यासाठी लागणाऱ्या पूर्ण चार्ज-डिस्चार्ज चक्रांच्या संख्येनुसार मोजले जाते. हा थ्रेशोल्ड सहसा क्षमता कमी होणे किंवा प्रतिबाधा वाढ म्हणून परिभाषित केला जातो. बॅटरीच्या रेट केलेल्या क्षमतेच्या 80% पर्यंत पोहोचण्यासाठी लागणाऱ्या सायकलच्या संख्येनुसार, उत्पादक सामान्यतः "सायकल लाइफ" हा शब्द वापरतात.

लिथियम-आयन बॅटरी चार्ज केलेल्या स्थितीत ठेवल्याने त्यांची क्षमता कमी होते आणि सेल प्रतिरोधकता वाढते. हे मुख्यतः एनोडवरील घन इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेसच्या सतत वाढीमुळे होते. बॅटरीचे संपूर्ण जीवन चक्र, दोन्ही सायकल आणि निष्क्रिय स्टोरेज ऑपरेशन्ससह, कॅलेंडर लाइफ म्हणून संबोधले जाते.

बॅटरी सायकलच्या आयुष्यावर परिणाम करणारे घटक

बॅटरीचे सायकल आयुष्य अनेक घटकांनी प्रभावित होते, जसे की:

• तापमान
• निर्गमन चालू
• चार्ज वर्तमान
• शुल्क श्रेणीची स्थिती (डिस्चार्जची खोली)

स्मार्टफोन, लॅपटॉप आणि इलेक्ट्रिक कार यांसारख्या रिअल-वर्ल्ड अॅप्लिकेशन्समध्ये, बॅटरी नेहमी पूर्णपणे चार्ज आणि डिस्चार्ज होत नाहीत. म्हणूनच संपूर्ण डिस्चार्ज सायकलच्या संदर्भात बॅटरीचे आयुष्य परिभाषित करणे दिशाभूल करणारे असू शकते. हा गोंधळ टाळण्यासाठी, संशोधक काहीवेळा संचयी डिस्चार्ज वापरतात, जे बॅटरीच्या संपूर्ण आयुष्यादरम्यान किंवा समतुल्य पूर्ण चक्र दरम्यान वितरित केलेल्या चार्जची एकूण रक्कम (Ah) असते.

बॅटरी डिग्रेडेशन

बॅटरीज त्यांच्या आयुर्मानानुसार हळूहळू कमी होतात, ज्यामुळे क्षमता कमी होते आणि काही प्रकरणांमध्ये, कमी ऑपरेटिंग सेल व्होल्टेज होते. हे इलेक्ट्रोडमधील विविध रासायनिक आणि यांत्रिक बदलांमुळे होते. अधःपतन हे तपमानावर अवलंबून असते आणि उच्च चार्ज पातळी देखील क्षमता कमी होण्यास घाई करतात.

काही सर्वात सामान्य डिग्रेडेशन प्रक्रियांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

• एनोडवर सेंद्रिय कार्बोनेट इलेक्ट्रोलाइट कमी करणे, ज्यामुळे सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस (SEI) ची वाढ होते. यामुळे ओमिक प्रतिबाधात वाढ होते आणि सायकल करण्यायोग्य आह चार्जमध्ये घट होते.

• लिथियम मेटल प्लेटिंग, ज्यामुळे लिथियम इन्व्हेंटरी (सायकल करण्यायोग्य आह चार्ज) आणि अंतर्गत शॉर्ट सर्किटिंग देखील कमी होते.

• सायकलिंग दरम्यान विरघळणे, क्रॅक करणे, एक्सफोलिएशन, अलिप्तपणा किंवा अगदी नियमित आवाज बदलणे यामुळे (नकारात्मक किंवा सकारात्मक) इलेक्ट्रोएक्टिव्ह सामग्रीचे नुकसान. हे दोन्ही चार्ज आणि पॉवर फेड (वाढीव प्रतिकार) म्हणून दिसून येते.

• कमी सेल व्होल्टेजवर नकारात्मक तांबे करंट कलेक्टरचे गंज/विघटन.

• PVDF बाईंडरचे र्‍हास, ज्यामुळे इलेक्ट्रोएक्टिव्ह मटेरियल वेगळे होऊ शकते.

त्यामुळे, तुम्ही टिकेल अशी बॅटरी शोधत असल्यास, तिच्या सायकलच्या आयुष्यावर परिणाम करू शकणार्‍या सर्व घटकांवर लक्ष ठेवण्याचे सुनिश्चित करा!

लिथियम-आयन बॅटरीचे धोके

लिथियम-आयन बॅटरी काय आहेत?

लिथियम-आयन बॅटरी हे आपल्या आधुनिक जगाचे पॉवरहाऊस आहेत. ते स्मार्टफोनपासून इलेक्ट्रिक कारपर्यंत सर्व गोष्टींमध्ये आढळतात. परंतु, सर्व शक्तिशाली गोष्टींप्रमाणे, त्या काही जोखमींसह येतात.

धोके काय आहेत?

लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये ज्वलनशील इलेक्ट्रोलाइट असते आणि खराब झाल्यास दबाव येऊ शकतो. याचा अर्थ असा की जर बॅटरी खूप लवकर चार्ज झाली तर त्यामुळे शॉर्ट सर्किट होऊन स्फोट आणि आग होऊ शकते.

लिथियम-आयन बॅटरी धोकादायक बनू शकतात असे काही मार्ग येथे आहेत:

• थर्मल गैरवर्तन: खराब कूलिंग किंवा बाह्य आग
• इलेक्ट्रिकल दुरुपयोग: ओव्हरचार्ज किंवा बाह्य शॉर्ट सर्किट
• यांत्रिक दुरुपयोग: प्रवेश किंवा क्रॅश
• अंतर्गत शॉर्ट सर्किट: मॅन्युफॅक्चरिंग त्रुटी किंवा वृद्धत्व

काय केले जाऊ शकते?

लिथियम-आयन बॅटरीसाठी चाचणी मानके ऍसिड-इलेक्ट्रोलाइट बॅटऱ्यांपेक्षा अधिक कठोर आहेत. सुरक्षितता नियामकांनी शिपिंग मर्यादा देखील लादल्या आहेत.

काही प्रकरणांमध्ये, 7 मध्ये सॅमसंग गॅलेक्सी नोट 2016 रिकॉल सारख्या बॅटरी-संबंधित समस्यांमुळे कंपन्यांना उत्पादने परत मागवावी लागली आहेत.

आगीचे धोके कमी करण्यासाठी नॉन-ज्वलनशील इलेक्ट्रोलाइट्स विकसित करण्यासाठी संशोधन प्रकल्प सुरू आहेत.

जर लिथियम-आयन बॅटरी खराब झाल्या, चुरा झाल्या किंवा ओव्हरचार्ज संरक्षणाशिवाय जास्त विद्युत भार पडल्या, तर समस्या उद्भवू शकतात. बॅटरी शॉर्ट सर्किट केल्याने ती जास्त गरम होऊ शकते आणि आग लागण्याची शक्यता आहे.

तळ लाइन

लिथियम-आयन बॅटरी शक्तिशाली आहेत आणि त्यांनी आपल्या जगात क्रांती घडवून आणली आहे, परंतु त्या काही जोखीम घेऊन येतात. या धोक्यांची जाणीव असणे आणि ते कमी करण्यासाठी पावले उचलणे महत्त्वाचे आहे.

लिथियम-आयन बॅटरीचा पर्यावरणीय प्रभाव

लिथियम-आयन बॅटरी काय आहेत?

लिथियम-आयन बॅटरी फोन आणि लॅपटॉपपासून इलेक्ट्रिक कारपर्यंत आपल्या अनेक दैनंदिन उपकरणांसाठी उर्जा स्त्रोत आहेत. ते लिथियम, निकेल आणि कोबाल्टपासून बनलेले आहेत आणि त्यांच्या उच्च ऊर्जा घनतेसाठी आणि दीर्घ आयुष्यासाठी ओळखले जातात.

पर्यावरणीय परिणाम काय आहेत?

लिथियम-आयन बॅटरीच्या उत्पादनाचा पर्यावरणावर गंभीर परिणाम होऊ शकतो, यासह:

• लिथियम, निकेल आणि कोबाल्ट काढणे जलीय जीवनासाठी धोकादायक असू शकते, ज्यामुळे जल प्रदूषण आणि श्वसन समस्या उद्भवू शकतात.
• खाण उपउत्पादनांमुळे इकोसिस्टमचा ऱ्हास आणि लँडस्केपचे नुकसान होऊ शकते.
• रखरखीत प्रदेशात पाण्याचा टिकाऊ वापर.
• लिथियम निष्कर्षणाची प्रचंड उपउत्पादन निर्मिती.
• लिथियम-आयन बॅटरी उत्पादनाची ग्लोबल वार्मिंग क्षमता.

आम्ही काय करू शकतो?

आम्ही लिथियम-आयन बॅटरीचा पर्यावरणीय प्रभाव कमी करण्यात मदत करू शकतो:

• उत्पादनातील कार्बन फूटप्रिंट कमी करण्यासाठी लिथियम-आयन बॅटरीचा पुनर्वापर करणे.
• बॅटऱ्यांचा पुनर्वापर करण्याऐवजी त्यांचा पुन्हा वापर करा.
• जोखीम कमी करण्यासाठी वापरलेल्या बॅटरी सुरक्षितपणे साठवणे.
• बॅटरीचे घटक वेगळे करण्यासाठी पायरोमेटलर्जिकल आणि हायड्रोमेटालर्जिकल पद्धती वापरणे.
• सिमेंट उद्योगात वापरण्यासाठी रिसायकलिंग प्रक्रियेतून रिफायनिंग स्लॅग.

मानवी हक्कांवर लिथियम निष्कर्षणाचा प्रभाव

स्थानिक लोकांना धोका

लिथियम आयन बॅटरीसाठी कच्चा माल काढणे स्थानिक लोकांसाठी, विशेषतः स्थानिक लोकांसाठी धोकादायक असू शकते. डेमोक्रॅटिक रिपब्लिक ऑफ कॉंगो मधील कोबाल्ट अनेकदा सुरक्षिततेच्या सावधगिरीने उत्खनन केले जाते, ज्यामुळे जखमी आणि मृत्यू होतात. या खाणींच्या प्रदूषणामुळे लोकांना विषारी रसायनांचा सामना करावा लागतो ज्यामुळे जन्मजात दोष आणि श्वास घेण्यास त्रास होऊ शकतो. या खाणींमध्ये बालकामगारांचा वापर केला जात असल्याचीही नोंद आहे.

विनामूल्य पूर्व आणि सूचित संमतीचा अभाव

अर्जेंटिना मधील एका अभ्यासात असे आढळून आले आहे की राज्याने स्थानिक लोकांच्या मोफत पूर्व आणि सूचित संमतीच्या अधिकाराचे संरक्षण केले नसावे आणि निष्कर्षण कंपन्यांनी माहितीवर समुदाय प्रवेश नियंत्रित केला आहे आणि प्रकल्पांच्या चर्चेसाठी आणि लाभ सामायिकरणासाठी अटी सेट केल्या आहेत.

निषेध आणि खटले

नेवाडामधील ठाकर पास लिथियम खाणीच्या विकासाला अनेक आदिवासी जमातींकडून निषेध आणि खटले भरले गेले आहेत जे म्हणतात की त्यांना विनामूल्य पूर्व आणि सूचित संमती दिली गेली नाही आणि या प्रकल्पामुळे सांस्कृतिक आणि पवित्र स्थळांना धोका आहे. या प्रकल्पामुळे स्थानिक महिलांना धोका निर्माण होईल अशी भीतीही लोकांनी व्यक्त केली आहे. जानेवारी 2021 पासून आंदोलकांनी जागेवर कब्जा केला आहे.

मानवी हक्कांवर लिथियम निष्कर्षणाचा प्रभाव

स्थानिक लोकांना धोका

लिथियम आयन बॅटरीसाठी कच्चा माल काढणे स्थानिक लोकसंख्येसाठी, विशेषत: स्थानिक लोकांसाठी खूप त्रासदायक ठरू शकते. डेमोक्रॅटिक रिपब्लिक ऑफ कॉंगो मधील कोबाल्ट अनेकदा सुरक्षिततेच्या सावधगिरीने उत्खनन केले जाते, ज्यामुळे जखमी आणि मृत्यू होतात. या खाणींच्या प्रदूषणामुळे लोकांना विषारी रसायनांचा सामना करावा लागतो ज्यामुळे जन्मजात दोष आणि श्वास घेण्यास त्रास होऊ शकतो. या खाणींमध्ये बालकामगारांचा वापर केला जात असल्याचीही नोंद आहे. अरेरे!

विनामूल्य पूर्व आणि सूचित संमतीचा अभाव

अर्जेंटिनामधील एका अभ्यासात असे आढळून आले आहे की राज्याने स्थानिक लोकांना मुक्त पूर्व आणि सूचित संमतीचा अधिकार दिलेला नसावा आणि निष्कर्षण कंपन्यांनी माहितीवर समुदाय प्रवेश नियंत्रित केला आहे आणि प्रकल्प आणि लाभ सामायिकरणाच्या चर्चेसाठी अटी सेट केल्या आहेत. मस्त नाही.

निषेध आणि खटले

नेवाडामधील ठाकर पास लिथियम खाणीच्या विकासाला अनेक आदिवासी जमातींकडून निषेध आणि खटले भरले गेले आहेत जे म्हणतात की त्यांना विनामूल्य पूर्व आणि सूचित संमती दिली गेली नाही आणि या प्रकल्पामुळे सांस्कृतिक आणि पवित्र स्थळांना धोका आहे. या प्रकल्पामुळे स्थानिक महिलांना धोका निर्माण होईल अशी भीतीही लोकांनी व्यक्त केली आहे. जानेवारी 2021 पासून आंदोलकांनी साइट व्यापली आहे आणि ते लवकरच सोडण्याची योजना आखत आहेत असे दिसत नाही.

फरक

ली-आयन बॅटरी वि लिपो

जेव्हा लि-आयन विरुद्ध लिपो बॅटरीचा विचार केला जातो तेव्हा ही टायटन्सची लढाई आहे. ली-आयन बॅटरी आश्चर्यकारकपणे कार्यक्षम आहेत, एका लहान पॅकेजमध्ये एक टन ऊर्जा पॅक करतात. परंतु, सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोडमधील अडथळा भंग झाल्यास ते अस्थिर आणि धोकादायक असू शकतात. दुसरीकडे, LiPo बॅटरी जास्त सुरक्षित आहेत, कारण त्यांना ज्वलनाच्या समान जोखमीचा त्रास होत नाही. त्यांना लि-आयन बॅटरीच्या 'मेमरी इफेक्ट'चाही त्रास होत नाही, म्हणजे त्यांची क्षमता न गमावता ते अधिक वेळा रिचार्ज केले जाऊ शकतात. तसेच, ली-आयन बॅटरीपेक्षा त्यांचे आयुष्य जास्त आहे, त्यामुळे तुम्हाला त्या वारंवार बदलण्याची काळजी करण्याची गरज नाही. त्यामुळे, जर तुम्ही सुरक्षित, विश्वासार्ह आणि दीर्घकाळ टिकणारी बॅटरी शोधत असाल, तर LiPo हा एक मार्ग आहे!

ली-आयन बॅटरी वि लीड ऍसिड

लीड ऍसिड बॅटर्‍या लिथियम-आयन बॅटर्‍यांपेक्षा स्वस्त असतात, परंतु त्या त्याप्रमाणे कामगिरी करत नाहीत. लीड ऍसिड बॅटरी चार्ज होण्यासाठी 10 तास लागू शकतात, तर लिथियम आयन बॅटरी काही मिनिटांत चार्ज होऊ शकतात. कारण लिथियम आयन बॅटरियां लीड ऍसिड बॅटर्‍यांपेक्षा जलद गतीने विद्युत प्रवाह स्वीकारू शकतात. त्यामुळे तुम्ही पटकन आणि कार्यक्षमतेने चार्ज होणारी बॅटरी शोधत असाल तर, लिथियम आयन हा जाण्याचा मार्ग आहे. परंतु जर तुम्ही बजेटमध्ये असाल, तर लीड अॅसिड हा अधिक परवडणारा पर्याय आहे.

FAQ

लि-आयन बॅटरी लिथियम सारखीच आहे का?

नाही, ली-आयन बॅटरी आणि लिथियम बॅटरी सारख्या नाहीत! लिथियम बॅटरी प्राथमिक पेशी आहेत, म्हणजे त्या रिचार्ज करण्यायोग्य नाहीत. तर, एकदा तुम्ही त्यांचा वापर केल्यावर ते पूर्ण झाले. दुसरीकडे, ली-आयन बॅटरी या दुय्यम पेशी आहेत, म्हणजे त्या रिचार्ज केल्या जाऊ शकतात आणि पुन्हा पुन्हा वापरल्या जाऊ शकतात. तसेच, लि-आयन बॅटरी अधिक महाग असतात आणि लिथियम बॅटरीपेक्षा बनवायला जास्त वेळ लागतो. त्यामुळे, जर तुम्ही रिचार्ज करता येणारी बॅटरी शोधत असाल, तर Li-ion हा जाण्याचा मार्ग आहे. परंतु तुम्हाला स्वस्त आणि जास्त काळ टिकणारी एखादी गोष्ट हवी असल्यास, लिथियम ही तुमची सर्वोत्तम पैज आहे.

तुम्हाला लिथियम बॅटरीसाठी विशेष चार्जरची गरज आहे का?

नाही, तुम्हाला लिथियम बॅटरीसाठी विशेष चार्जरची आवश्यकता नाही! iTechworld लिथियम बॅटरीसह, तुम्हाला तुमची संपूर्ण चार्जिंग प्रणाली अपग्रेड करण्याची आणि अतिरिक्त रोख खर्च करण्याची गरज नाही. तुम्हाला फक्त तुमच्या सध्याच्या लीड अॅसिड चार्जरची गरज आहे आणि तुम्ही जाण्यासाठी चांगले आहात. आमच्या लिथियम बॅटरीमध्ये एक विशेष बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली (BMS) आहे जी तुमच्या विद्यमान चार्जरसह तुमची बॅटरी योग्यरित्या चार्ज होत असल्याची खात्री करते.
कॅल्शियम बॅटरीसाठी डिझाइन केलेले एकच चार्जर आम्ही वापरण्याची शिफारस करत नाही. याचे कारण असे की व्होल्टेज इनपुट सहसा लिथियम डीप सायकल बॅटरीसाठी शिफारस केलेल्यापेक्षा जास्त असते. पण काळजी करू नका, जर तुम्ही चुकून कॅल्शियम चार्जर वापरत असाल, तर BMS उच्च व्होल्टेज शोधेल आणि सुरक्षित मोडमध्ये जाईल, तुमच्या बॅटरीचे कोणत्याही नुकसानीपासून संरक्षण करेल. त्यामुळे विशेष चार्जर खरेदी करताना बँक खंडित करू नका – फक्त तुमचा सध्याचा चार्जर वापरा आणि तुम्ही सेट व्हाल!

लिथियम-आयन बॅटरीचे आयुष्य किती असते?

लिथियम-आयन बॅटरी ही तुमच्या दैनंदिन गॅझेट्समागील शक्ती आहे. पण ते किती काळ टिकतात? बरं, सरासरी लिथियम-आयन बॅटरी 300 ते 500 चार्ज/डिस्चार्ज सायकल दरम्यान टिकली पाहिजे. ते वर्षभरासाठी दिवसातून एकदा तुमचा फोन चार्ज करण्यासारखे आहे! शिवाय, तुम्हाला पूर्वीप्रमाणे मेमरी समस्यांबद्दल काळजी करण्याची गरज नाही. फक्त तुमची बॅटरी टॉप ऑफ आणि थंड ठेवा आणि तुम्ही जाण्यास चांगले व्हाल. त्यामुळे, तुम्ही त्याची चांगली काळजी घेतल्यास, तुमची लिथियम-आयन बॅटरी तुम्हाला बराच काळ टिकेल.

ली-आयन बॅटरीचा मुख्य तोटा काय आहे?

ली-आयन बॅटरीची मुख्य कमतरता म्हणजे त्यांची किंमत. ते Ni-Cd पेक्षा सुमारे 40% अधिक महाग आहेत, म्हणून जर तुम्ही बजेटमध्ये असाल, तर तुम्हाला कदाचित इतरत्र पहावेसे वाटेल. शिवाय, ते वृद्धत्वास प्रवण आहेत, म्हणजे ते क्षमता गमावू शकतात आणि काही वर्षांनी अयशस्वी होऊ शकतात. त्यासाठी कोणालाच वेळ नाही! त्यामुळे जर तुम्ही Li-ion मध्ये गुंतवणूक करणार असाल, तर तुम्ही तुमचे संशोधन करत असल्याची खात्री करा आणि तुमच्या पैशासाठी सर्वोत्तम दणका मिळवा.

निष्कर्ष

शेवटी, लि-आयन बॅटरी हे एक क्रांतिकारक तंत्रज्ञान आहे जे मोबाईल फोनपासून इलेक्ट्रिक वाहनांपर्यंत आपल्या दैनंदिन उपकरणांना शक्ती देते. योग्य ज्ञानासह, या बॅटरी सुरक्षितपणे आणि कार्यक्षमतेने वापरल्या जाऊ शकतात, म्हणून उडी घेण्यास घाबरू नका आणि ली-आयन बॅटरीचे जग एक्सप्लोर करा!

हाय, मी किम आहे, मीडिया निर्मिती आणि वेब विकासाची पार्श्वभूमी असलेली एक आई आणि स्टॉप-मोशन उत्साही आहे. मला ड्रॉइंग आणि अॅनिमेशनची प्रचंड आवड आहे आणि आता मी स्टॉप-मोशनच्या जगात सर्वात आधी डुबकी मारत आहे. माझ्या ब्लॉगसह, मी माझ्या शिकलेल्या गोष्टी तुमच्यासोबत शेअर करत आहे.