समुद्री ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लिए बैटरी प्रौद्योगिकी में प्रगति

प्रस्तावना

जैसे -जैसे दुनिया हरियाली ऊर्जा समाधानों की ओर बढ़ती है, लिथियम बैटरी ने ध्यान बढ़ाया है। जबकि इलेक्ट्रिक वाहन एक दशक से अधिक समय से सुर्खियों में हैं, समुद्री सेटिंग्स में इलेक्ट्रिक एनर्जी स्टोरेज सिस्टम की क्षमता को नजरअंदाज कर दिया गया है। हालांकि, विभिन्न नाव अनुप्रयोगों के लिए स्टोरेज लिथियम बैटरी के उपयोग और चार्जिंग प्रोटोकॉल को अनुकूलित करने पर ध्यान केंद्रित करने में अनुसंधान में वृद्धि हुई है। इस मामले में लिथियम आयन फॉस्फेट गहरी चक्र बैटरी विशेष रूप से उनके उच्च ऊर्जा घनत्व, अच्छे रासायनिक स्थिरता और लंबे समय तक चक्र जीवन के कारण समुद्री प्रणोदन प्रणालियों की कठोर आवश्यकताओं के तहत आकर्षक हैं

जैसा कि स्टोरेज लिथियम बैटरी की स्थापना से गति होती है, वैसे ही सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए नियमों का कार्यान्वयन भी होता है। आईएसओ/टीएस 23625 एक ऐसा विनियमन है जो बैटरी चयन, स्थापना और सुरक्षा पर केंद्रित है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि सुरक्षा सर्वोपरि है जब यह लिथियम बैटरी के उपयोग की बात आती है, विशेष रूप से आग के खतरों के बारे में।

समुद्री ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ

समुद्री ऊर्जा भंडारण प्रणाली समुद्री उद्योग में एक तेजी से लोकप्रिय समाधान बन रही है क्योंकि दुनिया एक अधिक टिकाऊ और पर्यावरण के अनुकूल भविष्य की ओर बढ़ती है। जैसा कि नाम से पता चलता है, इन प्रणालियों को एक समुद्री सेटिंग में ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और इसका उपयोग विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है, जिसमें जहाजों और नौकाओं से लेकर आपातकालीन स्थिति में बैकअप पावर प्रदान करने तक का उपयोग किया जा सकता है।

सबसे आम प्रकार का समुद्री ऊर्जा भंडारण प्रणाली एक लिथियम-आयन बैटरी है, इसकी उच्च ऊर्जा घनत्व, विश्वसनीयता और सुरक्षा के कारण। विभिन्न समुद्री अनुप्रयोगों की विशिष्ट शक्ति आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए लिथियम-आयन बैटरी भी तैयार की जा सकती है।

समुद्री ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के प्रमुख लाभों में से एक डीजल जनरेटर को बदलने की उनकी क्षमता है। लिथियम-आयन बैटरी का उपयोग करके, ये सिस्टम विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए एक विश्वसनीय और टिकाऊ शक्ति स्रोत की पेशकश कर सकते हैं। इसमें सहायक शक्ति, प्रकाश व्यवस्था और अन्य विद्युत आवश्यकताएं शामिल हैं जो एक जहाज या पोत पर सवार हैं। इन अनुप्रयोगों के अलावा, समुद्री ऊर्जा भंडारण प्रणालियों का उपयोग इलेक्ट्रिक प्रोपल्शन सिस्टम को पावर करने के लिए भी किया जा सकता है, जिससे वे पारंपरिक डीजल इंजन के लिए एक व्यवहार्य विकल्प बन जाते हैं। वे विशेष रूप से अपेक्षाकृत सीमित क्षेत्र में काम करने वाले छोटे जहाजों के अनुकूल हैं।

कुल मिलाकर, समुद्री ऊर्जा भंडारण प्रणाली समुद्री उद्योग में अधिक टिकाऊ और पर्यावरण के अनुकूल भविष्य के लिए संक्रमण का एक प्रमुख घटक है।

लिथियम बैटरी के लाभ

डीजल जनरेटर की तुलना में स्टोरेज लिथियम बैटरी का उपयोग करने के सबसे स्पष्ट लाभों में से एक विषाक्त और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन की कमी है। यदि बैटरी को सौर पैनल या पवन टर्बाइन जैसे स्वच्छ स्रोतों का उपयोग करके चार्ज किया जाता है, तो यह 100% स्वच्छ ऊर्जा का गठन कर सकता है। वे कम घटकों के साथ रखरखाव के मामले में भी कम महंगे हैं। वे बहुत कम शोर पैदा करते हैं, जिससे वे आवासीय या आबादी वाले क्षेत्रों के पास डॉकिंग स्थितियों के लिए आदर्श बन जाते हैं।

स्टोरेज लिथियम बैटरी एकमात्र प्रकार की बैटरी नहीं हैं जिनका उपयोग किया जा सकता है। वास्तव में, समुद्री बैटरी सिस्टम को प्राथमिक बैटरी (जिसे रिचार्ज नहीं किया जा सकता है) और माध्यमिक बैटरी (जिसे लगातार रिचार्ज किया जा सकता है) में विभाजित किया जा सकता है। क्षमता में गिरावट पर विचार करते समय भी एक दीर्घकालिक आवेदन में उत्तरार्द्ध अधिक आर्थिक रूप से फायदेमंद है। लीड-एसिड बैटरी शुरू में उपयोग की गई थी, और स्टोरेज लिथियम बैटरी को नई उभरती हुई बैटरी माना जाता है। हालांकि, अनुसंधान से पता चला है कि वे उच्च ऊर्जा घनत्व और लंबे समय तक जीवन प्रदान करते हैं, जिसका अर्थ है कि वे लंबी दूरी के अनुप्रयोगों और उच्च भार और उच्च गति की मांगों के लिए बेहतर अनुकूल हैं।

इन लाभों के बावजूद, शोधकर्ताओं ने शालीनता के कोई संकेत नहीं दिखाए हैं। इन वर्षों में, कई डिजाइनों और अध्ययनों ने अपने समुद्री अनुप्रयोग को बेहतर बनाने के लिए स्टोरेज लिथियम बैटरी के प्रदर्शन में सुधार करने पर ध्यान केंद्रित किया है। इसमें इलेक्ट्रोड और संशोधित इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए नए रासायनिक मिश्रण शामिल हैं ताकि आग और थर्मल रनवे के खिलाफ पहरा दिया जा सके।

लिथियम बैटरी का चयन

मरीन स्टोरेज लिथियम बैटरी सिस्टम के लिए स्टोरेज लिथियम बैटरी का चयन करते समय विचार करने के लिए कई विशेषताएं हैं। समुद्री ऊर्जा भंडारण के लिए abatty का चयन करते समय क्षमता पर विचार करने के लिए क्षमता एक महत्वपूर्ण विनिर्देश है। यह निर्धारित करता है कि यह कितनी ऊर्जा स्टोर कर सकता है और बाद में, इसे रिचार्ज करने से पहले जो काम का उत्पादन किया जा सकता है। यह प्रोपल्शन अनुप्रयोगों में एक मौलिक डिजाइन पैरामीटर है जहां क्षमता माइलेज को निर्धारित करती है या नाव यात्रा कर सकती है। एक समुद्री संदर्भ में, जहां स्थान अक्सर सीमित होता है, उच्च ऊर्जा घनत्व के साथ बैटरी ढूंढना महत्वपूर्ण है। उच्च ऊर्जा घनत्व बैटरी अधिक कॉम्पैक्ट और हल्के होती है, जो विशेष रूप से नावों पर महत्वपूर्ण है जहां अंतरिक्ष और वजन एक प्रीमियम पर हैं।

समुद्री ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लिए भंडारण लिथियम बैटरी का चयन करते समय वोल्टेज और वर्तमान रेटिंग भी महत्वपूर्ण विनिर्देश हैं। ये विनिर्देश निर्धारित करते हैं कि बैटरी कितनी जल्दी चार्ज और डिस्चार्ज कर सकती है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां बिजली की मांग तेजी से भिन्न हो सकती है।

एक बैटरी चुनना महत्वपूर्ण है जो विशेष रूप से समुद्री उपयोग के लिए डिज़ाइन की गई है। समुद्री वातावरण कठोर हैं, खारे पानी, आर्द्रता और अत्यधिक तापमान के संपर्क में आने के साथ। स्टोरेज लिथियम बैटरी जो समुद्री उपयोग के लिए डिज़ाइन की गई हैं, उनमें आमतौर पर वॉटरप्रूफिंग और जंग प्रतिरोध की सुविधा होगी, साथ ही अन्य विशेषताएं जैसे कि चुनौतीपूर्ण परिस्थितियों में विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए कंपन प्रतिरोध और सदमे प्रतिरोध।

अग्नि सुरक्षा भी महत्वपूर्ण है। समुद्री अनुप्रयोगों में, बैटरी भंडारण के लिए सीमित मात्रा में जगह है और किसी भी आग फैलने से विषाक्त धूआं रिलीज और महंगा नुकसान हो सकता है। प्रसार को सीमित करने के लिए स्थापना के उपाय किए जा सकते हैं। एक चीनी लिथियम-आयन बैटरी निर्माण कंपनी रॉयपो, एक उदाहरण है जहां बिल्ट-इन माइक्रो एक्सटिंगुइशर्स को बैटरी पैक फ्रेम में रखा जाता है। ये बुझाने वाले या तो एक विद्युत संकेत द्वारा या थर्मल लाइन को जलाकर सक्रिय होते हैं। यह एक एरोसोल जनरेटर को सक्रिय करेगा जो रासायनिक रूप से एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया के माध्यम से शीतलक को विघटित करता है और इसे फैलने से पहले आग को जल्दी से फैलाने के लिए फैलाता है। यह विधि तेजी से हस्तक्षेप के लिए आदर्श है, जो समुद्री भंडारण लिथियम बैटरी जैसे तंग अंतरिक्ष अनुप्रयोगों के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है।

सुरक्षा और आवश्यकताएँ

समुद्री अनुप्रयोगों के लिए भंडारण लिथियम बैटरी का उपयोग बढ़ रहा है, लेकिन उचित डिजाइन और स्थापना सुनिश्चित करने के लिए सुरक्षा एक सर्वोच्च प्राथमिकता होनी चाहिए। लिथियम बैटरी थर्मल रनवे और आग के खतरों के लिए असुरक्षित होती है यदि सही ढंग से संभाला नहीं जाता है, विशेष रूप से खारे पानी के जोखिम और उच्च आर्द्रता के साथ कठोर समुद्री वातावरण में। इन चिंताओं को दूर करने के लिए, आईएसओ मानकों और नियमों की स्थापना की गई है। इन मानकों में से एक आईएसओ/टीएस 23625 है, जो समुद्री अनुप्रयोगों में लिथियम बैटरी का चयन और स्थापित करने के लिए दिशानिर्देश प्रदान करता है। यह मानक बैटरी के स्थायित्व और सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए बैटरी डिजाइन, स्थापना, रखरखाव और निगरानी आवश्यकताओं को निर्दिष्ट करता है। इसके अतिरिक्त, आईएसओ 19848-1 समुद्री अनुप्रयोगों में स्टोरेज लिथियम बैटरी सहित बैटरी के परीक्षण और प्रदर्शन पर मार्गदर्शन प्रदान करता है।

आईएसओ 26262 समुद्री जहाजों के भीतर विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों की कार्यात्मक सुरक्षा में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, साथ ही साथ अन्य वाहनों भी। यह मानक बताता है कि बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) को ऑपरेटर को दृश्य या श्रव्य चेतावनी प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए जब बैटरी बिजली पर कम होती है, अन्य सुरक्षा आवश्यकताओं के बीच। जबकि आईएसओ मानकों का पालन स्वैच्छिक है, इन दिशानिर्देशों का अनुपालन बैटरी सिस्टम की सुरक्षा, दक्षता और दीर्घायु को बढ़ावा देता है।

सारांश

स्टोरेज लिथियम बैटरी तेजी से अपनी उच्च ऊर्जा घनत्व और मांग की स्थिति के तहत विस्तारित जीवनकाल के कारण समुद्री अनुप्रयोगों के लिए एक पसंदीदा ऊर्जा भंडारण समाधान के रूप में उभर रही है। ये बैटरी बहुमुखी हैं और इसका उपयोग समुद्री अनुप्रयोगों की एक श्रृंखला के लिए किया जा सकता है, बिजली की नौकाओं को पावर देने से लेकर नेविगेशन सिस्टम के लिए बैकअप पावर प्रदान करने तक। अन्य चुनौतीपूर्ण वातावरण। समुद्री उद्योग में भंडारण लिथियम बैटरी को अपनाने से ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने और रसद और परिवहन में क्रांति लाने की उम्मीद है।