લિથિયમ બેટરી શું છે અને તે કેવી રીતે કામ કરે છે?

લિથિયમ આયન બેટરીઓ શું છે, તે શેની બનેલી છે અને અન્ય બેટરી સ્ટોરેજ ટેક્નોલોજીની સરખામણીમાં તેના ફાયદા શું છે?

સૌપ્રથમ 1970ના દાયકામાં પ્રસ્તાવિત અને 1991માં સોની દ્વારા વ્યાપારી ધોરણે ઉત્પાદિત, લિથિયમ બેટરીનો ઉપયોગ હવે મોબાઈલ ફોન, એરોપ્લેન અને કારમાં થાય છે.ઘણા ફાયદાઓ હોવા છતાં જે તેમને ઉર્જા ઉદ્યોગમાં વધતી જતી સફળતા તરફ દોરી ગયા છે, લિથિયમ આયન બેટરીમાં કેટલીક ખામીઓ છે અને તે એક એવો વિષય છે જે ખૂબ ચર્ચા કરે છે.

પરંતુ લિથિયમ બેટરીઓ બરાબર શું છે અને તેઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે?

લિથિયમ બેટરી શેની બનેલી છે?

લિથિયમ બેટરી ચાર મુખ્ય ઘટકોની બનેલી છે.તેમાં કેથોડ છે, જે બેટરીની ક્ષમતા અને વોલ્ટેજ નક્કી કરે છે અને તે લિથિયમ આયનોનો સ્ત્રોત છે.એનોડ ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહને બાહ્ય સર્કિટમાંથી વહેવા માટે સક્ષમ કરે છે અને જ્યારે બેટરી ચાર્જ થાય છે, ત્યારે લિથિયમ આયનો એનોડમાં સંગ્રહિત થાય છે.

ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ક્ષાર, દ્રાવક અને ઉમેરણોથી બનેલું છે અને કેથોડ અને એનોડ વચ્ચે લિથિયમ આયનોના નળી તરીકે કામ કરે છે.છેલ્લે ત્યાં વિભાજક છે, ભૌતિક અવરોધ જે કેથોડ અને એનોડને અલગ રાખે છે.

લિથિયમ બેટરીના ફાયદા અને ગેરફાયદા

લિથિયમ બેટરીમાં અન્ય બેટરીઓ કરતાં ઘણી વધારે ઉર્જા ઘનતા હોય છે.તેઓ 60-70WH/kg પર નિકલ-મેટલ હાઈડ્રાઈડ બેટરી અને 25WH/kg પર લીડ એસિડની સરખામણીમાં પ્રતિ કિલોગ્રામ (કિલો) 150 વોટ-કલાક (WH) સુધી ઊર્જા ધરાવી શકે છે.

નિકલ-કેડમિયમ (NiMH) બેટરી જે એક મહિનામાં 20% ગુમાવે છે તેની સરખામણીમાં તેઓનો ડિસ્ચાર્જ દર અન્ય લોકો કરતા ઓછો છે, જે એક મહિનામાં તેમના ચાર્જના લગભગ 5% ગુમાવે છે.

જો કે, લિથિયમ બેટરીમાં જ્વલનશીલ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ પણ હોય છે જે નાના પાયે બેટરીમાં આગનું કારણ બની શકે છે.આ તે જ હતું જેણે કુખ્યાત સેમસંગ નોટ 7 સ્માર્ટફોન કમ્બશન કર્યું હતું, જેણે સેમસંગને ફરજ પાડી હતીસ્ક્રેપ ઉત્પાદનઅને બજારમૂલ્યમાં $26 બિલિયન ગુમાવે છે.એ નોંધવું જોઈએ કે મોટા પાયે લિથિયમ બેટરી સાથે આવું બન્યું નથી.

લિથિયમ-આયન બેટરીઓ ઉત્પાદન કરવા માટે પણ વધુ ખર્ચાળ છે, કારણ કે તે કરી શકે છેલગભગ ખર્ચનિકલ-કેડમિયમ બેટરી કરતાં 40% વધુ ઉત્પાદન.

સ્પર્ધકો

લિથિયમ-આયન તરફથી સ્પર્ધાનો સામનો કરવો પડે છેવૈકલ્પિક બેટરી તકનીકોની સંખ્યા,જેમાંથી મોટાભાગના વિકાસના તબક્કામાં છે.આવો જ એક વિકલ્પ છે ખારા પાણીથી ચાલતી બેટરી.

એક્વિયન એનર્જી દ્વારા વિકાસ હેઠળ, તેઓ ખારા પાણી, મેંગેનીઝ ઓક્સાઈડ અને કપાસના બનેલા હોય છે જે 'વિપુલ પ્રમાણમાં, બિન-ઝેરી પદાર્થો અને આધુનિક ઓછી કિંમતની ઉત્પાદન તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે.'આને કારણે, તે વિશ્વની એકમાત્ર બેટરી છે જે પારણું-થી-પારણું પ્રમાણિત છે.

Aquion ની ટેક્નોલોજી જેવી જ,એક્વાબેટરીની 'બ્લુ બેટરી' મીઠું અને મીઠા પાણીના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરે છેઊર્જા સંગ્રહ કરવા માટે પટલમાંથી વહે છે.અન્ય સંભવિત બેટરી પ્રકારોમાં બ્રિસ્ટોલ રોબોટિક્સ લેબોરેટરીની પેશાબથી ચાલતી બેટરી અનેયુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા રિવરસાઇડ્સલિથિયમ આયન બેટરી કે જે એનોડ માટે ગ્રેફાઇટને બદલે રેતીનો ઉપયોગ કરે છે, જે બેટરી તરફ દોરી જાય છે જે ઉદ્યોગના ધોરણ કરતાં ત્રણ ગણી વધુ શક્તિશાળી હોય છે.