Li-ion बैटरी

किम द्वारा अपडेट गरिएको: जुलाई 9, 2022

लि-आयन ब्याट्रीहरू रिचार्जेबल ब्याट्रीहरू हुन् जसमा लिथियम आयनहरू हुन्छन्। तिनीहरू सेल फोनदेखि कारहरूमा सबै कुरामा प्रयोग गरिन्छ। तर तिनीहरूले कसरी काम गर्छन्?

ली-आयन ब्याट्रीहरूले ऊर्जा भण्डारण गर्न अन्तरक्रिया प्रक्रिया प्रयोग गर्छन्। यो प्रक्रियाले ब्याट्री भित्र क्याथोड र एनोडको बीचमा लिथियम आयनहरू सामेल गर्दछ। कहिले चार्ज, आयनहरू एनोडबाट क्याथोडमा सर्छन्, र डिस्चार्ज गर्दा, तिनीहरू विपरीत दिशामा सर्छन्।

तर यो केवल एक संक्षिप्त सिंहावलोकन हो। थप विवरणमा सबै कुरा हेरौं।

लिथियम-आयन ब्याट्री के हो?

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू आजकल जताततै छन्! तिनीहरूले हाम्रो फोन पावर, ल्याप्टप, विद्युतीय सवारी साधन, र थप। तर तिनीहरू वास्तवमा के हुन्? नजिकबाट हेरौं!

मूल कुराहरू

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू एक वा बढी कक्षहरू, एक सुरक्षात्मक सर्किट बोर्ड, र केही अन्य घटकहरू मिलेर बनेका हुन्छन्:

• इलेक्ट्रोडहरू: सेलको सकारात्मक र नकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएको छेउ। हालको कलेक्टरहरूसँग संलग्न।
• एनोड: नकारात्मक इलेक्ट्रोड।
• इलेक्ट्रोलाइट: बिजुली सञ्चालन गर्ने तरल पदार्थ वा जेल।
• वर्तमान कलेक्टरहरू: ब्याट्रीको प्रत्येक इलेक्ट्रोडमा प्रवाहकीय फोइलहरू जुन सेलको टर्मिनलहरूसँग जोडिएको हुन्छ। यी टर्मिनलहरूले ब्याट्री, यन्त्र, र ब्याट्रीलाई शक्ति दिने ऊर्जा स्रोतको बीचमा विद्युतीय प्रवाह प्रसारण गर्दछ।
• विभाजक: एक छेउबाट अर्कोमा लिथियम आयनहरूको आदानप्रदान सक्षम गर्दा इलेक्ट्रोडहरू अलग गर्ने एक छिद्रपूर्ण पोलिमेरिक फिल्म।

कसरी यो काम गर्दछ

जब तपाइँ लिथियम-आयन ब्याट्री द्वारा संचालित यन्त्र प्रयोग गर्दै हुनुहुन्छ, लिथियम आयनहरू ब्याट्री भित्र एनोड र क्याथोडको बीचमा घुमिरहेका छन्। एकै समयमा, इलेक्ट्रोनहरू बाह्य सर्किटमा घुमिरहेका छन्। आयन र इलेक्ट्रोनहरूको यो आन्दोलनले तपाईंको उपकरणलाई शक्ति दिने विद्युतीय प्रवाह सिर्जना गर्दछ।

जब ब्याट्री डिस्चार्ज हुन्छ, एनोडले क्याथोडमा लिथियम आयनहरू रिलीज गर्दछ, जसले इलेक्ट्रोनहरूको प्रवाह उत्पन्न गर्दछ जसले तपाईंको उपकरणलाई शक्ति दिन मद्दत गर्दछ। जब ब्याट्री चार्ज हुन्छ, विपरित हुन्छ: लिथियम आयनहरू क्याथोडद्वारा जारी गरिन्छ र एनोडद्वारा प्राप्त गरिन्छ।

तपाईंले तिनीहरूलाई कहाँ फेला पार्न सक्नुहुन्छ?

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू आजकल जताततै छन्! तपाईंले तिनीहरूलाई फोन, ल्यापटप, विद्युतीय सवारी साधन, र थपमा फेला पार्न सक्नुहुन्छ। त्यसोभए अर्को पटक तपाईंले आफ्नो मनपर्ने यन्त्रहरू मध्ये एक प्रयोग गरिरहनुभएको छ, केवल याद गर्नुहोस् कि यो लिथियम-आयन ब्याट्रीद्वारा संचालित छ!

लिथियम-आयन ब्याट्रीको आकर्षक इतिहास

नासाको प्रारम्भिक प्रयास

60 को दशकमा, नासाले पहिले नै रिचार्जेबल लि-आयन ब्याट्री बनाउन कोशिस गरिरहेको थियो। तिनीहरूले CuF2/Li ब्याट्री विकास गरे, तर यसले राम्रोसँग काम गरेन।

M. Stanley Whittingham को सफलता

1974 मा, ब्रिटिश रसायनशास्त्री एम. स्टेनली व्हिटिङ्घमले क्याथोड सामग्रीको रूपमा टाइटेनियम डाइसल्फाइड (TiS2) प्रयोग गर्दा एक सफलता हासिल गरे। यसमा एक स्तरित संरचना थियो जसले यसको क्रिस्टल संरचना परिवर्तन नगरी लिथियम आयनहरू लिन सक्छ। एक्सनले ब्याट्रीलाई व्यापारिकरण गर्ने प्रयास गर्यो, तर यो धेरै महँगो र जटिल थियो। साथै, कोशिकाहरूमा धातु लिथियमको उपस्थितिको कारण यो आगो समात्ने खतरा थियो।

Godshall, Mizushima, र Goodenough

1980 मा, Ned A. Godshall et al। र कोइची मिजुशिमा र जोन बी गुडइनफले TiS2 लाई लिथियम कोबाल्ट अक्साइड (LiCoO2, वा LCO) ले प्रतिस्थापित गरे। यो समान स्तरित संरचना थियो, तर उच्च भोल्टेज र हावामा अधिक स्थिरता संग।

रचिद याजामीको आविष्कार

त्यही वर्ष, रचिद याजामीले ग्रेफाइटमा लिथियमको उल्टो विद्युतीय रासायनिक अन्तर्क्रिया प्रदर्शन गरे र लिथियम ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड (एनोड) आविष्कार गरे।

ज्वलनशीलता को समस्या

ज्वलनशीलताको समस्या जारी रह्यो, त्यसैले लिथियम धातु एनोडहरू त्यागेका थिए। अन्तिम समाधान भनेको क्याथोडको लागि प्रयोग गरिएको जस्तै इन्टरकेलेसन एनोड प्रयोग गर्नु थियो, जसले ब्याट्री चार्ज गर्दा लिथियम धातुको गठनलाई रोक्छ।

योशिनोको डिजाइन

1987 मा, अकिरा योशिनोले गुडेनफको एलसीओ क्याथोड र कार्बोनेट एस्टर-आधारित इलेक्ट्रोलाइटको साथ "सफ्ट कार्बन" (एक चारकोल जस्तो सामग्री) को एनोड प्रयोग गरेर पहिलो व्यावसायिक लि-आयन ब्याट्री बन्ने पेटेन्ट गरे।

सोनीको व्यापारीकरण

1991 मा, Sony ले योशिनोको डिजाइन प्रयोग गरेर संसारको पहिलो रिचार्जेबल लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू उत्पादन र बिक्री गर्न थाल्यो।

नोबेल पुरस्कार

2012 मा, John B. Goodenough, Rachid Yazami, र Akira Yoshino ले लिथियम-आयन ब्याट्रीको विकासको लागि पर्यावरण र सुरक्षा प्रविधिहरूको लागि 2012 IEEE पदक प्राप्त गरे। त्यसपछि, 2019 मा, गुडइनफ, व्हिटिङ्घम र योशिनोलाई त्यही कुराको लागि रसायनशास्त्रमा नोबेल पुरस्कार प्रदान गरियो।

विश्वव्यापी उत्पादन क्षमता

2010 मा, ली-आयन ब्याट्रीहरूको विश्वव्यापी उत्पादन क्षमता 20 गिगावाट-घण्टा थियो। 2016 सम्म, यो चीनमा 28 GWh संग 16.4 GWh मा बढेको थियो। 2020 मा, विश्वव्यापी उत्पादन क्षमता 767 GWh थियो, जसमा चीनको 75% योगदान थियो। 2021 मा, यो 200 र 600 GWh को बीचमा हुने अनुमान गरिएको छ, र 2023 को लागि 400 देखि 1,100 GWh सम्मको अनुमान छ।

18650 लिथियम-आयन सेलहरू पछाडिको विज्ञान

18650 सेल के हो?

यदि तपाईंले कहिल्यै ल्यापटप ब्याट्री वा विद्युतीय गाडीको बारेमा सुन्नुभएको छ भने, तपाईंले 18650 सेलको बारेमा सुन्नु भएको छ। यस प्रकारको लिथियम-आयन सेल आकारमा बेलनाकार हुन्छ र विभिन्न प्रकारका अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

18650 सेल भित्र के छ?

एउटा 18650 सेल धेरै कम्पोनेन्टहरू मिलेर बनेको छ, ती सबैले तपाइँको यन्त्रलाई शक्ति दिन सँगै काम गर्दछ:

• नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामान्यतया ग्रेफाइटबाट बनेको हुन्छ, कार्बनको एक रूप।
• सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामान्यतया धातु अक्साइड बनेको छ।
• इलेक्ट्रोलाइट एक जैविक विलायक मा एक लिथियम नुन हो।
• विभाजकले एनोड र क्याथोडलाई छोटो हुनबाट रोक्छ।
• हालको कलेक्टर धातुको टुक्रा हो जसले बाह्य इलेक्ट्रोनिक्सलाई एनोड र क्याथोडबाट अलग गर्दछ।

18650 सेलले के गर्छ?

एउटा 18650 सेल तपाईंको यन्त्रलाई पावर गर्न जिम्मेवार छ। यसले एनोड र क्याथोडको बीचमा रासायनिक प्रतिक्रिया सिर्जना गरेर यो गर्छ, जसले बाह्य सर्किट मार्फत प्रवाह गर्ने इलेक्ट्रोनहरू उत्पादन गर्दछ। इलेक्ट्रोलाइटले यस प्रतिक्रियालाई सहज बनाउन मद्दत गर्दछ, जबकि वर्तमान कलेक्टरले इलेक्ट्रोनहरू सर्ट सर्किट गर्दैनन् भनेर सुनिश्चित गर्दछ।

18650 कक्षहरूको भविष्य

ब्याट्रीहरूको माग निरन्तर बढ्दै गएको छ, त्यसैले शोधकर्ताहरूले निरन्तर ऊर्जा घनत्व, सञ्चालन तापमान, सुरक्षा, स्थायित्व, चार्ज गर्ने समय, र 18650 सेलहरूको लागत सुधार गर्ने तरिकाहरू खोजिरहेका छन्। यसमा ग्राफिन जस्ता नयाँ सामग्रीहरू प्रयोग गर्ने र वैकल्पिक इलेक्ट्रोड संरचनाहरू अन्वेषण गर्ने समावेश छ।

त्यसोभए, अर्को पटक तपाईले आफ्नो ल्यापटप वा विद्युतीय सवारी साधन प्रयोग गरिरहनु भएको छ, 18650 सेल पछाडिको विज्ञानको कदर गर्न एक क्षण लिनुहोस्!

लिथियम-आयन कोशिकाहरूको प्रकार

सानो बेलनाकार

यी लिथियम-आयन कक्षहरूको सबैभन्दा सामान्य प्रकार हुन्, र तिनीहरू धेरैजसो ई-बाइक र इलेक्ट्रिक वाहन ब्याट्रीहरूमा पाइन्छ। तिनीहरू विभिन्न मानक आकारहरूमा आउँछन् र कुनै पनि टर्मिनल बिना ठोस शरीर छ।

ठूलो बेलनाकार

यी लिथियम-आयन सेलहरू साना बेलनाकारहरू भन्दा ठूला हुन्छन्, र तिनीहरूसँग ठूला थ्रेडेड टर्मिनलहरू छन्।

फ्ल्याट वा थैली

यी नरम, समतल कक्षहरू हुन् जुन तपाईंले सेल फोन र नयाँ ल्यापटपहरूमा फेला पार्नुहुनेछ। तिनीहरूलाई लिथियम-आयन पोलिमर ब्याट्रीहरू पनि भनिन्छ।

कठोर प्लास्टिक केस

यी कोशिकाहरू ठूला थ्रेडेड टर्मिनलहरूसँग आउँछन् र सामान्यतया विद्युतीय गाडीको कर्षण प्याकहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

जेली रोल

बेलनाकार कक्षहरू "स्विस रोल" मा बनाइन्छ, जसलाई अमेरिकामा "जेली रोल" पनि भनिन्छ। यसको मतलब यो सकारात्मक इलेक्ट्रोड, विभाजक, नकारात्मक इलेक्ट्रोड, र एकल स्पूलमा घुमाइएको विभाजकको एकल लामो "स्यान्डविच" हो। जेली रोलहरूमा स्ट्याक्ड इलेक्ट्रोडहरू भएका सेलहरू भन्दा छिटो उत्पादन हुने फाइदा छ।

थैली सेलहरू

थैली कोशिकाहरूमा उच्चतम गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा घनत्व हुन्छ, तर तिनीहरूको चार्ज अवस्था (SOC) स्तर उच्च हुँदा विस्तार रोक्नको लागि तिनीहरूलाई नियन्त्रणको बाह्य माध्यम चाहिन्छ।

फ्लो ब्याट्रीहरू

फ्लो ब्याट्रीहरू अपेक्षाकृत नयाँ प्रकारको लिथियम-आयन ब्याट्री हुन् जसले क्याथोड वा एनोड सामग्रीलाई जलीय वा जैविक समाधानमा निलम्बन गर्दछ।

सबैभन्दा सानो लि-आयन सेल

2014 मा, Panasonic ले सबैभन्दा सानो Li-ion सेल सिर्जना गर्यो। यो पिन आकारको छ र 3.5mm को व्यास र 0.6g को वजन छ। यो साधारण लिथियम ब्याट्री जस्तै छ र सामान्यतया "LiR" उपसर्ग संग नामित छ।

ब्याट्री प्याक

ब्याट्री प्याकहरू धेरै जडान गरिएका लिथियम-आयन कक्षहरू मिलेर बनेका हुन्छन् र ठूला यन्त्रहरू जस्तै विद्युतीय कारहरूलाई पावर गर्न प्रयोग गरिन्छ। तिनीहरूमा तापक्रम सेन्सरहरू, भोल्टेज नियामक सर्किटहरू, भोल्टेज ट्यापहरू, र सुरक्षा जोखिमहरू कम गर्न चार्ज-स्टेट मनिटरहरू छन्।

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू केका लागि प्रयोग गरिन्छ?

उपभोक्ता इलेक्ट्रनिक्स

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू तपाईंका सबै मनपर्ने ग्याजेटहरूका लागि पावर स्रोत हुन्। तपाइँको भरपर्दो सेल फोन देखि तपाइँको ल्यापटप सम्म, डिजिटल क्यामेरा, र बिजुली चुरोट, यी ब्याट्रीहरूले तपाइँको प्रविधि चलिरहेको राख्छ।

पावर उपकरण

यदि तपाईं DIYer हुनुहुन्छ भने, तपाईंलाई थाहा छ कि लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू जाने बाटो हो। ताररहित अभ्यासहरू, स्यान्डरहरू, आराहरू, र बगैंचाका उपकरणहरू जस्तै व्हिपर-स्निपरहरू र हेज ट्रिमरहरू सबै यी ब्याट्रीहरूमा निर्भर हुन्छन्।

इलेक्ट्रिक वाहनहरू

इलेक्ट्रिक कारहरू, हाइब्रिड गाडीहरू, इलेक्ट्रिक मोटरसाइकलहरू र स्कूटरहरू, इलेक्ट्रिक साइकलहरू, व्यक्तिगत ट्रान्सपोर्टरहरू, र उन्नत इलेक्ट्रिक व्हीलचेयरहरू सबै वरपर जानको लागि लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू प्रयोग गर्छन्। र रेडियो-नियन्त्रित मोडेलहरू, मोडेल विमानहरू, र मार्स क्युरियोसिटी रोभरको बारेमा पनि नबिर्सनुहोस्!

दूरसञ्चार

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू पनि दूरसंचार अनुप्रयोगहरूमा ब्याकअप पावरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। साथै, तिनीहरू ग्रिड ऊर्जा भण्डारणको लागि सम्भावित विकल्पको रूपमा छलफल भइरहेको छ, यद्यपि तिनीहरू अझै धेरै लागत-प्रतिस्पर्धी छैनन्।

तपाईलाई लिथियम-आयन ब्याट्री प्रदर्शनको बारेमा जान्न आवश्यक छ

ऊर्जा घनत्व

जब यो लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा आउँछ, तपाइँ केहि गम्भीर ऊर्जा घनत्व हेर्दै हुनुहुन्छ! हामी 100-250 W·h/kg (360-900 kJ/kg) र 250-680 W·h/L (900-2230 J/cm3) कुरा गर्दैछौं। एउटा सानो सहरलाई उज्यालो बनाउन पर्याप्त शक्ति छ!

भोल्टेज

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा अन्य प्रकारका ब्याट्रीहरू भन्दा उच्च ओपन-सर्किट भोल्टेज हुन्छ, जस्तै लीड-एसिड, निकल-मेटल हाइड्राइड, र निकल-क्याडमियम।

आन्तरिक प्रतिरोध

आन्तरिक प्रतिरोध साइकल र उमेर दुवै संग बढ्छ, तर यो भोल्टेज र ब्याट्री भण्डारण गरिएको तापमान मा निर्भर गर्दछ। यसको मतलब टर्मिनलहरूमा भोल्टेज लोड अन्तर्गत खस्छ, अधिकतम वर्तमान ड्र घटाउँछ।

समय चार्ज

लिथियम-आयन ब्याट्री चार्ज गर्न दुई घण्टा वा बढी लाग्ने दिनहरू गए। आजकल, तपाईंले 45 मिनेट वा कममा पूर्ण चार्ज प्राप्त गर्न सक्नुहुन्छ! 2015 मा, अनुसन्धानकर्ताहरूले 600 mAh क्षमताको ब्याट्री दुई मिनेटमा 68 प्रतिशत क्षमतामा चार्ज हुने र 3,000 mAh ब्याट्रीले पाँच मिनेटमा 48 प्रतिशत क्षमतामा चार्ज हुने प्रदर्शन पनि गरे।

लागत कटौती

सन् १९९१ देखि लिथियम-आयन ब्याट्रीले लामो यात्रा गरेको छ। मूल्य ९७% घटेको छ र ऊर्जा घनत्व तीन गुणा बढेको छ। एउटै रसायन विज्ञानको साथ फरक आकारको कक्षहरूमा पनि फरक ऊर्जा घनत्व हुन सक्छ, त्यसैले तपाइँ आफ्नो पैसाको लागि थप धमाका प्राप्त गर्न सक्नुहुन्छ।

लिथियम-आयन ब्याट्री जीवनकालको साथ के सम्झौता छ?

मूल कुराहरू

जब यो लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा आउँछ, आयु सामान्यतया पूर्ण चार्ज-डिस्चार्ज चक्रहरूको संख्याको आधारमा मापन गरिन्छ जुन निश्चित थ्रेसहोल्डमा पुग्न लाग्छ। यो थ्रेसहोल्ड सामान्यतया क्षमता हानि वा प्रतिबाधा वृद्धि को रूप मा परिभाषित गरिएको छ। उत्पादकहरूले सामान्यतया "साइकल लाइफ" शब्दको प्रयोग ब्याट्रीको जीवन अवधिलाई यसको मूल्याङ्कन गरिएको क्षमताको 80% सम्म पुग्न लाग्ने साइकलहरूको संख्याको सन्दर्भमा वर्णन गर्न प्रयोग गर्छन्।

चार्ज गरिएको अवस्थामा लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू भण्डारण गर्नाले तिनीहरूको क्षमता घटाउँछ र सेल प्रतिरोध बढाउँछ। यो मुख्यतया एनोडमा ठोस इलेक्ट्रोलाइट इन्टरफेसको निरन्तर वृद्धिको कारण हो। ब्याट्रीको सम्पूर्ण जीवन चक्र, दुबै चक्र र निष्क्रिय भण्डारण कार्यहरू सहित, क्यालेन्डर जीवन भनिन्छ।

ब्याट्री साइकल जीवनलाई असर गर्ने कारकहरू

ब्याट्रीको चक्र जीवन धेरै कारकहरूद्वारा प्रभावित हुन्छ, जस्तै:

• तापमान
• हाल निर्वहन गर्नुहोस्
• वर्तमान चार्ज
• चार्ज दायराहरूको अवस्था (डिस्चार्जको गहिराइ)

स्मार्टफोन, ल्यापटप र इलेक्ट्रिक कारहरू जस्ता वास्तविक-विश्व अनुप्रयोगहरूमा, ब्याट्रीहरू सधैं पूर्ण रूपमा चार्ज र डिस्चार्ज हुँदैनन्। यही कारणले गर्दा पूर्ण डिस्चार्ज चक्रको सन्दर्भमा ब्याट्री जीवनलाई परिभाषित गर्नु भ्रामक हुन सक्छ। यस भ्रमबाट बच्नको लागि, अन्वेषकहरूले कहिलेकाहीं संचयी डिस्चार्ज प्रयोग गर्छन्, जुन ब्याट्रीले यसको सम्पूर्ण जीवन वा बराबर पूर्ण चक्रहरूमा डेलिभर गरेको कुल चार्ज (एएच) हो।

ब्याट्री डिग्रेडेसन

ब्याट्रीहरू आफ्नो जीवनकालमा बिस्तारै घट्दै जान्छन्, जसले गर्दा क्षमता कम हुन्छ र केही अवस्थामा, कम सञ्चालन सेल भोल्टेज हुन्छ। यो इलेक्ट्रोडहरूमा विभिन्न रासायनिक र मेकानिकल परिवर्तनहरूको कारण हो। ह्रास एकदमै तापक्रममा निर्भर छ, र उच्च चार्ज स्तरहरूले क्षमता हानि पनि हतार गर्छ।

केहि सबैभन्दा सामान्य गिरावट प्रक्रियाहरू समावेश छन्:

• एनोडमा जैविक कार्बोनेट इलेक्ट्रोलाइटको कमी, जसले ठोस इलेक्ट्रोलाइट इन्टरफेस (SEI) को वृद्धिमा परिणाम दिन्छ। यसले ओमिक प्रतिबाधामा वृद्धि र साइकल योग्य आह चार्जमा कमी निम्त्याउँछ।

• लिथियम मेटल प्लेटिङ, जसले लिथियम इन्भेन्टरी (साइकल गर्न मिल्ने आह चार्ज) र आन्तरिक सर्ट सर्किटिङको हानि पनि निम्त्याउँछ।

• साइकल चलाउँदा विघटन, क्र्याक, एक्सफोलिएशन, डिटेचमेन्ट वा नियमित भोल्युम परिवर्तनको कारणले (नकारात्मक वा सकारात्मक) इलेक्ट्रोएक्टिभ सामग्रीको हानि। यो चार्ज र पावर फेड (बढाइएको प्रतिरोध) को रूपमा देखा पर्दछ।

• कम सेल भोल्टेजहरूमा नकारात्मक तामा वर्तमान कलेक्टरको जंग/विघटन।

• PVDF बाईन्डरको ह्रास, जसले इलेक्ट्रोएक्टिभ सामग्रीको अलगाव निम्त्याउन सक्छ।

त्यसोभए, यदि तपाइँ टिक्ने ब्याट्री खोज्दै हुनुहुन्छ भने, यसको चक्र जीवनलाई असर गर्न सक्ने सबै कारकहरूमा नजर राख्न निश्चित गर्नुहोस्!

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको खतराहरू

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू के हुन्?

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू हाम्रो आधुनिक संसारको पावरहाउस हुन्। तिनीहरू स्मार्टफोनदेखि इलेक्ट्रिक कारहरूमा सबै कुरामा पाइन्छ। तर, सबै शक्तिशाली चीजहरू जस्तै, तिनीहरू केही जोखिमहरूसँग आउँछन्।

जोखिमहरू के हुन्?

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा ज्वलनशील इलेक्ट्रोलाइट हुन्छ र क्षतिग्रस्त भएमा दबाब हुन सक्छ। यसको मतलब यदि ब्याट्री धेरै छिटो चार्ज भयो भने, यसले सर्ट सर्किट निम्त्याउन सक्छ र विस्फोट र आगो निम्त्याउन सक्छ।

यहाँ लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू खतरनाक हुन सक्ने केही तरिकाहरू छन्:

• थर्मल दुरुपयोग: खराब चिसो वा बाह्य आगो
• विद्युतीय दुरुपयोग: ओभरचार्ज वा बाह्य सर्ट सर्किट
• मेकानिकल दुरुपयोग: प्रवेश वा दुर्घटना
• आन्तरिक सर्ट सर्किट: निर्माण त्रुटिहरू वा वृद्धावस्था

के गर्न सकिन्छ?

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको लागि परीक्षण मानकहरू एसिड-इलेक्ट्रोलाइट ब्याट्रीहरूको लागि भन्दा बढी कडा हुन्छन्। सुरक्षा नियामकहरूले ढुवानी सीमाहरू पनि लगाएका छन्।

केहि अवस्थामा, कम्पनीहरूले ब्याट्री सम्बन्धी समस्याहरूको कारण उत्पादनहरू फिर्ता गर्नु परेको छ, जस्तै सैमसंग ग्यालेक्सी नोट 7 2016 मा फिर्ता।

आगोको जोखिम कम गर्न गैर-ज्वलनशील इलेक्ट्रोलाइटहरू विकास गर्न अनुसन्धान परियोजनाहरू जारी छन्।

यदि लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू क्षतिग्रस्त छन्, कुचल्छन्, वा अधिक चार्ज सुरक्षा बिना उच्च विद्युतीय लोडको अधीनमा छन् भने, समस्याहरू उत्पन्न हुन सक्छ। ब्याट्री सर्ट-सर्कीट गर्दा यसलाई धेरै तताउन र सम्भवतः आगो लाग्न सक्छ।

तल रेखा

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू शक्तिशाली छन् र यसले हाम्रो संसारमा क्रान्तिकारी परिवर्तन गरेको छ, तर तिनीहरू केही जोखिमहरूका साथ आउँछन्। यी जोखिमहरू बारे सचेत हुन र तिनीहरूलाई कम गर्न कदम चाल्न महत्त्वपूर्ण छ।

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको वातावरणीय प्रभाव

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू के हुन्?

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू फोन र ल्यापटपदेखि विद्युतीय कारहरूसम्म हाम्रा धेरै दैनिक उपकरणहरूका लागि शक्तिको स्रोत हुन्। तिनीहरू लिथियम, निकल र कोबाल्ट मिलेर बनेका छन्, र तिनीहरूको उच्च ऊर्जा घनत्व र लामो जीवनको लागि चिनिन्छ।

पर्यावरणीय प्रभावहरू के हुन्?

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको उत्पादनले गम्भीर वातावरणीय प्रभाव पार्न सक्छ, जसमा:

• लिथियम, निकल र कोबाल्टको निकासी जलीय जीवनको लागि खतरनाक हुन सक्छ, जसले पानी प्रदूषण र श्वासप्रश्वास समस्या निम्त्याउँछ।
• खनन उप-उत्पादनहरूले इकोसिस्टमको ह्रास र ल्यान्डस्केप क्षति निम्त्याउन सक्छ।
• सुक्खा क्षेत्रहरूमा दिगो पानी खपत।
• लिथियम निकासीको ठूलो उपउत्पादन उत्पादन।
• लिथियम-आयन ब्याट्री निर्माणको ग्लोबल वार्मिंग क्षमता।

हामी के गर्ने सक्छौं?

हामी निम्नद्वारा लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको वातावरणीय प्रभावलाई कम गर्न मद्दत गर्न सक्छौं:

• उत्पादनको कार्बन फुटप्रिन्ट कम गर्न लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू पुन: प्रयोग गर्दै।
• ब्याट्रीहरू रिसाइकल गर्नुको सट्टा पुन: प्रयोग गर्नुहोस्।
• जोखिम कम गर्न प्रयोग गरिएका ब्याट्रीहरूलाई सुरक्षित रूपमा भण्डारण गर्ने।
• ब्याट्रीका कम्पोनेन्टहरू अलग गर्न पाइरोमेटालर्जिकल र हाइड्रोमेटालर्जिकल विधिहरू प्रयोग गर्दै।
• सिमेन्ट उद्योगमा प्रयोग गर्न रिसाइक्लिंग प्रक्रियाबाट परिष्कृत स्ल्याग।

मानव अधिकार मा लिथियम निकासी को प्रभाव

स्थानीय जनताको लागि खतरा

लिथियम आयन ब्याट्रीका लागि कच्चा माल निकाल्नु स्थानीय जनसंख्या, विशेष गरी आदिवासीहरूका लागि खतरनाक हुन सक्छ। प्रजातान्त्रिक गणतन्त्र कङ्गोबाट कोबाल्ट प्रायः थोरै सुरक्षा सावधानीहरूका साथ उत्खनन गरिन्छ, जसले चोटपटक र मृत्यु निम्त्याउँछ। यी खानीहरूबाट हुने प्रदूषणले मानिसहरूलाई विषाक्त रसायनहरूको सम्पर्कमा आएको छ जसले जन्मजात दोष र सास फेर्न गाह्रो हुन सक्छ। यी खानीमा बाल श्रम प्रयोग हुने गरेको पनि जानकारी आएको छ ।

नि:शुल्क पूर्व र सूचित सहमतिको अभाव

अर्जेन्टिनामा गरिएको एक अध्ययनले पत्ता लगायो कि राज्यले आदिवासी जनजातिहरूको स्वतन्त्र पूर्व र सूचित सहमतिको अधिकारलाई सुरक्षित नगरेको हुन सक्छ, र निकासी कम्पनीहरूले सूचनामा सामुदायिक पहुँचलाई नियन्त्रण गर्छन् र परियोजनाहरू र लाभ साझेदारीको लागि सर्तहरू सेट गर्छन्।

आन्दोलन र मुद्दा दायर

नेभाडामा थाकर पास लिथियम खानीको विकासलाई धेरै आदिवासी जनजातिहरूबाट विरोध र मुकदमाहरू मिलेको छ जसले उनीहरूलाई नि:शुल्क पूर्व र सूचित सहमति दिइएन र यो परियोजनाले सांस्कृतिक र पवित्र साइटहरूलाई धम्की दिन्छ। आयोजनाले आदिवासी जनजाति महिलालाई जोखिममा पार्ने भन्दै मानिसहरूले चिन्ता व्यक्त गरेका छन् । प्रदर्शनकारीहरूले जनवरी २०२१ देखि साइट कब्जा गर्दै आएका छन्।

मानव अधिकार मा लिथियम निकासी को प्रभाव

स्थानीय जनताको लागि खतरा

लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको लागि कच्चा माल निकाल्नु स्थानीय जनसंख्या, विशेष गरी आदिवासीहरूका लागि एक वास्तविक समस्या हुन सक्छ। प्रजातान्त्रिक गणतन्त्र कङ्गोबाट कोबाल्ट प्रायः थोरै सुरक्षा सावधानीहरूका साथ उत्खनन गरिन्छ, जसले चोटपटक र मृत्यु निम्त्याउँछ। यी खानीहरूबाट हुने प्रदूषणले मानिसहरूलाई विषाक्त रसायनहरूको सम्पर्कमा आएको छ जसले जन्मजात दोष र सास फेर्न गाह्रो हुन सक्छ। यी खानीमा बाल श्रम प्रयोग हुने गरेको पनि जानकारी आएको छ । हो!

नि:शुल्क पूर्व र सूचित सहमतिको अभाव

अर्जेन्टिनामा गरिएको एक अध्ययनले पत्ता लगायो कि राज्यले आदिवासीहरूलाई स्वतन्त्र पूर्व र सूचित सहमतिको अधिकार नदिएको हुन सक्छ, र निकासी कम्पनीहरूले सूचनामा सामुदायिक पहुँचलाई नियन्त्रण गर्छन् र परियोजनाहरू र लाभ साझेदारीको लागि सर्तहरू सेट गर्छन्। चिसो छैन।

आन्दोलन र मुद्दा दायर

नेभाडामा थाकर पास लिथियम खानीको विकासलाई धेरै आदिवासी जनजातिहरूबाट विरोध र मुकदमाहरू मिलेको छ जसले उनीहरूलाई नि:शुल्क पूर्व र सूचित सहमति दिइएन र यो परियोजनाले सांस्कृतिक र पवित्र साइटहरूलाई धम्की दिन्छ। आयोजनाले आदिवासी जनजाति महिलालाई जोखिममा पार्ने भन्दै मानिसहरूले चिन्ता व्यक्त गरेका छन् । प्रदर्शनकारीहरूले जनवरी 2021 देखि साइट ओगटेका छन्, र यो कुनै पनि समय चाँडै छोड्ने योजना गर्दै हुनुहुन्छ जस्तो लाग्दैन।

भिन्नताहरू

लि-आयन ब्याट्री बनाम लिपो

जब यो लि-आयन बनाम लिपो ब्याट्रीहरूमा आउँछ, यो टाइटन्सको युद्ध हो। Li-ion ब्याट्रीहरू अविश्वसनीय रूपमा कुशल छन्, सानो प्याकेजमा एक टन ऊर्जा प्याक गर्दै। तर, तिनीहरू अस्थिर र खतरनाक हुन सक्छन् यदि सकारात्मक र नकारात्मक इलेक्ट्रोडहरू बीचको अवरोध तोडिएको छ। अर्कोतर्फ, LiPo ब्याट्रीहरू धेरै सुरक्षित छन्, किनकि तिनीहरू दहनको समान जोखिमबाट पीडित छैनन्। तिनीहरू पनि लि-आयन ब्याट्रीहरूले गर्ने 'मेमोरी प्रभाव'बाट पीडित हुँदैनन्, यसको मतलब तिनीहरू आफ्नो क्षमता नगुमाई धेरै पटक रिचार्ज गर्न सकिन्छ। साथै, तिनीहरूसँग लि-आयन ब्याट्रीहरू भन्दा लामो आयु हुन्छ, त्यसैले तपाईंले तिनीहरूलाई प्रायः प्रतिस्थापन गर्ने बारे चिन्ता गर्नुपर्दैन। त्यसोभए, यदि तपाइँ सुरक्षित, भरपर्दो र लामो समयसम्म चल्ने ब्याट्री खोज्दै हुनुहुन्छ भने, LiPo जाने बाटो हो!

ली-आयन ब्याट्री बनाम लीड एसिड

लीड एसिड ब्याट्रीहरू लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू भन्दा सस्तो हुन्छन्, तर तिनीहरूले राम्रो प्रदर्शन गर्दैनन्। लीड एसिड ब्याट्री चार्ज हुन 10 घन्टा सम्म लाग्न सक्छ, जबकि लिथियम आयन ब्याट्री केहि मिनेट मा चार्ज गर्न सक्नुहुन्छ। त्यो किनभने लिथियम आयन ब्याट्रीहरूले वर्तमानको छिटो दर स्वीकार गर्न सक्छ, लीड एसिड ब्याट्रीहरू भन्दा छिटो चार्ज हुन्छ। त्यसोभए यदि तपाइँ छिटो र कुशलतापूर्वक चार्ज हुने ब्याट्री खोज्दै हुनुहुन्छ भने, लिथियम आयन जाने बाटो हो। तर यदि तपाइँ बजेटमा हुनुहुन्छ भने, नेतृत्व एसिड अधिक किफायती विकल्प हो।

सोधिने प्रश्न

के लि-आयन ब्याट्री लिथियम जस्तै हो?

होइन, लि-आयन ब्याट्री र लिथियम ब्याट्रीहरू उस्तै छैनन्! लिथियम ब्याट्रीहरू प्राथमिक कक्षहरू हुन्, यसको मतलब तिनीहरू रिचार्ज योग्य छैनन्। त्यसोभए, तपाईंले तिनीहरूलाई प्रयोग गरेपछि, तिनीहरू सकियो। अर्कोतर्फ, ली-आयन ब्याट्रीहरू माध्यमिक कक्षहरू हुन्, जसको अर्थ तिनीहरू रिचार्ज गर्न सकिन्छ र बारम्बार प्रयोग गर्न सकिन्छ। साथै, लि-आयन ब्याट्रीहरू धेरै महँगो हुन्छन् र लिथियम ब्याट्रीहरू भन्दा धेरै समय लाग्छ। त्यसोभए, यदि तपाइँ रिचार्ज गर्न सकिने ब्याट्री खोज्दै हुनुहुन्छ भने, Li-ion जाने बाटो हो। तर यदि तपाइँ केहि सस्तो र लामो समय सम्म रहन चाहनुहुन्छ भने, लिथियम तपाइँको उत्तम शर्त हो।

के तपाईंलाई लिथियम ब्याट्रीहरूको लागि विशेष चार्जर चाहिन्छ?

होइन, तपाईंलाई लिथियम ब्याट्रीहरूको लागि विशेष चार्जर चाहिँदैन! iTechworld लिथियम ब्याट्रीहरूसँग, तपाईंले आफ्नो सम्पूर्ण चार्जिङ प्रणाली अपग्रेड गर्न र अतिरिक्त नगद खर्च गर्नु पर्दैन। तपाईलाई चाहिन्छ तपाईको अवस्थित लीड एसिड चार्जर हो र तपाई जान तयार हुनुहुन्छ। हाम्रो लिथियम ब्याट्रीहरूमा एक विशेष ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली (BMS) छ जसले तपाइँको ब्याट्री चार्ज तपाइँको अवस्थित चार्जरबाट सही रूपमा सुनिश्चित गर्दछ।
हामीले प्रयोग गर्न सिफारिस नगर्ने एक मात्र चार्जर क्याल्सियम ब्याट्रीहरूको लागि डिजाइन गरिएको हो। त्यो किनभने भोल्टेज इनपुट सामान्यतया लिथियम गहिरो चक्र ब्याट्रीहरूको लागि सिफारिस गरिएको भन्दा बढी हुन्छ। तर चिन्ता नगर्नुहोस्, यदि तपाईंले गलतीले क्याल्सियम चार्जर प्रयोग गर्नुभयो भने, BMS ले उच्च भोल्टेज पत्ता लगाउनेछ र तपाईंको ब्याट्रीलाई कुनै पनि क्षतिबाट जोगाएर सुरक्षित मोडमा जानेछ। त्यसोभए विशेष चार्जर किनेर बैंकलाई नछोड्नुहोस् - केवल तपाइँको अवस्थित एक प्रयोग गर्नुहोस् र तपाइँ सेट हुनुहुनेछ!

लिथियम-आयन ब्याट्रीको आयु कति हुन्छ?

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू तपाईंको दैनिक ग्याजेटहरू पछाडिको शक्ति हुन्। तर तिनीहरू कहिलेसम्म टिक्छन्? ठीक छ, औसत लिथियम-आयन ब्याट्री 300 र 500 चार्ज/डिस्चार्ज चक्र बीचको हुनुपर्छ। यो एक वर्ष भन्दा बढीको लागि दिनमा एक पटक तपाईको फोन चार्ज गर्नु जस्तै हो! साथै, तपाईंले पहिले जस्तै मेमोरी समस्याहरूको बारेमा चिन्ता लिनु पर्दैन। केवल आफ्नो ब्याट्री माथि बन्द र चिसो राख्नुहोस् र तपाईं जान राम्रो हुनेछ। त्यसोभए, यदि तपाइँ यसको राम्रो हेरचाह गर्नुहुन्छ भने, तपाइँको लिथियम-आयन ब्याट्री तपाइँको राम्रो समय सम्म रहन्छ।

Li-ion ब्याट्री को प्रमुख हानि के हो?

ली-आयन ब्याट्रीहरूको प्रमुख नकारात्मक पक्ष तिनीहरूको लागत हो। तिनीहरू Ni-Cd भन्दा 40% बढी महँगो छन्, त्यसैले यदि तपाइँ बजेटमा हुनुहुन्छ भने, तपाइँ अन्यत्र हेर्न चाहन सक्नुहुन्छ। साथै, तिनीहरू बुढ्यौलीको खतरामा छन्, यसको मतलब तिनीहरूले क्षमता गुमाउन सक्छन् र केही वर्ष पछि असफल हुन सक्छन्। कसैसँग यसको लागि समय छैन! त्यसोभए यदि तपाइँ Li-ion मा लगानी गर्न जाँदै हुनुहुन्छ भने, निश्चित गर्नुहोस् कि तपाइँ तपाइँको अनुसन्धान गर्नुहुन्छ र तपाइँको पैसाको लागि उत्तम ब्यांग पाउनुहोस्।

निष्कर्ष

निष्कर्षमा, लि-आयन ब्याट्रीहरू एक क्रान्तिकारी प्रविधि हो जसले हाम्रो दैनिक उपकरणहरू, मोबाइल फोनदेखि विद्युतीय सवारी साधनहरूमा शक्ति दिन्छ। सही ज्ञानको साथ, यी ब्याट्रीहरू सुरक्षित र कुशलतापूर्वक प्रयोग गर्न सकिन्छ, त्यसैले डुब्नुहोस् र ली-आयन ब्याट्रीहरूको संसार अन्वेषण गर्न नडराउनुहोस्!

नमस्ते, म किम हुँ, एक आमा र मिडिया निर्माण र वेब विकासमा पृष्ठभूमि भएको स्टप-मोशन उत्साही। मलाई रेखाचित्र र एनिमेसनको लागि ठूलो जोश छ, र अब म स्टप-मोशन संसारमा हेडफर्स्ट डाइभ गर्दैछु। मेरो ब्लगको साथ, म तपाइँहरु संग मेरो सिकाई साझा गर्दैछु।