लिथियम-आयन ईवी बैटरी कैसे काम करती है?

अब जबकि इलेक्ट्रिक वाहन हमारी सड़कों पर कब्जा कर रहे हैं, अधिक से अधिक लोग इन वाहनों के पीछे की तकनीक में रुचि लेने लगे हैं। ईवीएस में कई रोमांचक तकनीक हैं। आज के इलेक्ट्रिक वाहनों में आपको रीजेनरेटिव ब्रेक से लेकर एडवांस फास्ट चार्जिंग तक सब कुछ मिल सकता है।

लेकिन, इलेक्ट्रिक मोटर्स के अलावा, EV में सबसे महत्वपूर्ण घटक इसकी बैटरी है। अधिकांश इलेक्ट्रिक वाहनों में लिथियम बैटरी भी इलेक्ट्रिक वाहन के सबसे विवादास्पद भागों में से एक है। यह जानने के लिए पढ़ें कि कैसे इलेक्ट्रिक वाहनों में लिथियम आयन बैटरी इन उन्नत मशीनों को आगे बढ़ाने में मदद करती है।

लिथियम-आयन बैटरी क्यों महत्वपूर्ण हैं?

लिथियम-आयन बैटरी इलेक्ट्रिक वाहन क्रांति के मूल में हैं। ये बैटरी विशेष रूप से. की तुलना में महान ऊर्जा घनत्व प्रदान करती हैं शीशा अम्लीय बैटरी, जो अधिक भारी हैं यदि आप एक तुलनीय क्षमता प्राप्त करना चाहते हैं। लिथियम-आयन बैटरी ईवी में उपयोग के लिए भी आदर्श हैं क्योंकि उन्हें कई बार रिचार्ज किया जा सकता है, जो है इलेक्ट्रिक वाहनों में उपयोग के लिए आवश्यक है जिनके उपयोगी जीवन पर व्यापक चार्ज / रिचार्ज चक्र की आवश्यकता होती है। एक अन्य कारण लिथियम-आयन बैटरी सभी समाचारों में हैं क्योंकि पर्यावरणीय प्रभाव के कारण इन बैटरियों का खनन होता है।

ईवी के जीवनकाल में, इसके शून्य-टेलपाइप उत्सर्जन के कारण, ईवी बहुत साफ होते हैं। लेकिन, ईवी की लिथियम-आयन बैटरी में जाने वाली सामग्रियों के लिए खनन का प्रारंभिक प्रभाव पर्यावरण के लिए महंगा है। इतना ही नहीं, इन खदानों में काम करने वाले कई मजदूरों को रोजाना जिन परिस्थितियों का सामना करना पड़ता है, उन्हें लेकर कई लोग चिंतित हैं। इस वजह से, ईवी के निर्माण में सक्रिय रूप से शामिल कई कार कंपनियों के लिए इन सामग्रियों का पुनर्चक्रण एक बड़ी प्राथमिकता है।

लिथियम-आयन बैटरी क्या है?

लिथियम-आयन बैटरी में ऐसी कोशिकाएं होती हैं जिनमें एक सकारात्मक कैथोड और एक नकारात्मक एनोड होता है। एक इलेक्ट्रोलाइट भी है जो इन दो परतों को अलग करता है, और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से जो इलेक्ट्रॉनों को मुक्त करता है, बैटरी जो कुछ भी जुड़ी हुई है उसे विद्युत ऊर्जा प्रदान कर सकती है। कोशिकाओं की मात्रा बैटरी की क्षमता निर्धारित करती है, जिसे kWh में मापा जाता है। लिथियम-आयन बैटरी के मामले में, लिथियम है बैटरी में निहित सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक, और ऐसा इसलिए है क्योंकि लिथियम एक को छोड़ने के लिए बहुत इच्छुक है इलेक्ट्रॉन।

एनोड और कैथोड में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से, लिथियम-आयन बैटरी को कई बार चार्ज और डिस्चार्ज किया जा सकता है। यह इस तथ्य के कारण है कि इन रासायनिक प्रतिक्रियाओं को कई बार उलट किया जा सकता है। लिथियम-आयन बैटरी कई आकार और आकार में आती हैं और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और इलेक्ट्रिक वाहनों जैसे विविध अनुप्रयोगों में उपयोग की जाती हैं। जाहिर है, ईवी में लिथियम-आयन बैटरी आपके स्मार्टफोन में मिलने वाली बैटरी की तुलना में बहुत बड़ी होती हैं, लेकिन वे अभी भी उन्हीं सिद्धांतों का उपयोग करके काम करती हैं।

लिथियम-आयन बैटरी के सबसे बड़े लाभों में से एक उनकी महान ऊर्जा घनत्व है, जो उन्हें अन्य बैटरी प्रौद्योगिकियों की तुलना में अपेक्षाकृत हल्का बनाती है। निर्माताओं को अपने उपकरणों में लिथियम-आयन बैटरियों को डिजाइन और कार्यान्वित करते समय ध्यान रखना चाहिए क्योंकि यदि एनोड और कैथोड को एक-दूसरे के संपर्क में लाया जाना था, इन बैटरियों में रासायनिक प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं जिससे आग लग सकती है या छोटी भी हो सकती है विस्फोट

भले ही लिथियम-आयन बैटरियां इलेक्ट्रिक वाहनों को सशक्त बनाने का अद्भुत काम कर रही हों, लेकिन आने वाले समय में उन्हें एक चुनौती का सामना करना पड़ता है सॉलिड-स्टेट बैटरी. यह देखा जाना बाकी है कि क्या एक प्रमुख ऑटोमेकर के ईवी लाइनअप में मुख्यधारा के उपयोग को देखने के लिए सॉलिड-स्टेट बैटरी में पर्याप्त सुधार किया जा सकता है।

लिथियम-आयन बैटरी कैसे काम करती है?

मूल लिथियम-आयन बैटरी इसकी सामग्री के रसायन विज्ञान का लाभ उठाती है। इन बैटरियों में लिथियम, एक धातु है जो एक इलेक्ट्रॉन को खोने के लिए उत्सुक है, लिथियम-आयन बनाती है, जहां बैटरी का नाम प्राप्त होता है। ये बैटरियां कैथोड नामक एक सकारात्मक इलेक्ट्रोड से बनी होती हैं, जिसमें एक धातु ऑक्साइड होता है (कोबाल्ट एक सामान्य पसंद है)। इन बैटरियों में एनोड नामक एक नकारात्मक इलेक्ट्रोड भी होता है, जो आमतौर पर ग्रेफाइट से बना होता है, और ग्रेफाइट लिथियम को इसके बीच में आने की अनुमति देता है।

कैथोड और एनोड के बीच, एक तरल इलेक्ट्रोलाइट एनोड से कैथोड तक लिथियम-आयन आंदोलन की सुविधा प्रदान करता है। बैटरी में एक झरझरा विभाजक भी होता है, जो बैटरी सुरक्षा को बनाए रखने में महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह एनोड और कैथोड को एक दूसरे के सीधे संपर्क में आने से रोकता है। यदि बैटरी के दो इलेक्ट्रोड सीधे संपर्क में आ जाएं, तो परिणाम विनाशकारी होगा। जब लिथियम-आयन बैटरी किसी उपकरण को शक्ति प्रदान करती है, तो ग्रेफाइट युक्त एनोड में अंतर्संबंधित लिथियम एक इलेक्ट्रॉन खो देता है।

यह प्रक्रिया लिथियम आयन, साथ ही एक मुक्त इलेक्ट्रॉन बनाती है। लिथियम आयन इलेक्ट्रोलाइट और झरझरा विभाजक के माध्यम से एनोड से कैथोड तक जाते हैं। जबकि लिथियम-आयन विभाजक के माध्यम से आगे बढ़ रहे हैं, इलेक्ट्रॉन एक अलग रास्ता अपनाते हैं जो उन्हें इलेक्ट्रॉनिक उपकरण के माध्यम से ले जाता है जिसे संचालित करने की आवश्यकता होती है। एक बार जब वे डिवाइस के माध्यम से पार हो जाते हैं, तो इलेक्ट्रॉन कैथोड पर समाप्त हो जाते हैं। जब बैटरी को रिचार्ज करने की आवश्यकता होती है, तो प्रक्रिया मूल रूप से पूरी तरह से शुरू होती है, लेकिन इसके विपरीत।

यही कारण है कि लिथियम-आयन बैटरी ईवी में उपयोग के लिए बहुत अच्छी हैं, क्योंकि इस प्रक्रिया को कई बार दोहराया जा सकता है। जब आप अपनी लिथियम-आयन बैटरी चार्ज करते हैं, तो चार्जर कैथोड से इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालता है, जिससे एनोड में इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह होता है। यह पूरी रासायनिक प्रक्रिया का कारण बनता है, जब बैटरी रिवर्स में डिस्चार्ज हो रही थी, लिथियम-आयन कैथोड को छोड़कर एनोड में वापस आ जाते हैं। चार्जिंग प्रक्रिया पूरी होने के बाद, बैटरी एक बार फिर जाने के लिए तैयार है।

EV बैटरी तकनीक में सुधार जारी रहेगा

EV बैटरियां पहले से ही इलेक्ट्रिक वाहनों को आश्चर्यजनक रेंज प्रदान कर रही हैं, और इनका उपयोग कई बार किया जा सकता है। लेकिन, इस तकनीक के संबंध में अभी भी कई चीजों में सुधार करना बाकी है, विशेष रूप से ईवी बैटरियों को उनके उपयोग योग्य जीवन के अंत तक पहुंचने के बाद कैसे पुनर्नवीनीकरण किया जाता है। यह देखा जाना बाकी है कि क्या लिथियम-आयन तकनीक को स्मारकीय सुधार देखने के लिए लंबे समय तक रखा जाता है या ठोस-राज्य बैटरी जैसी आशाजनक तकनीक के साथ पूरी तरह से बदल दिया जाता है।