లిథియం అయాన్ బ్యాటరీలు ఏమిటి
లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు బ్యాటరీ కెమిస్ట్రీ యొక్క ప్రసిద్ధ రకం. ఈ బ్యాటరీలు అందించే ప్రధాన ప్రయోజనం ఏమిటంటే అవి పునర్వినియోగపరచదగినవి. ఈ లక్షణం కారణంగా, అవి బ్యాటరీని ఉపయోగించే చాలా వినియోగదారు పరికరాల్లో ఈ రోజు కనిపిస్తాయి. వాటిని ఫోన్లు, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు మరియు బ్యాటరీతో నడిచే గోల్ఫ్ బండ్లలో చూడవచ్చు.
లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ఎలా పనిచేస్తాయి?
లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ఒకటి లేదా బహుళ లిథియం-అయాన్ కణాలతో రూపొందించబడ్డాయి. అధిక ఛార్జీని నివారించడానికి అవి రక్షణాత్మక సర్క్యూట్ బోర్డును కలిగి ఉంటాయి. రక్షిత సర్క్యూట్ బోర్డ్‌తో కేసింగ్‌లో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన కణాలను బ్యాటరీలు అంటారు.
లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు లిథియం బ్యాటరీల మాదిరిగానే ఉన్నాయా?
లేదు. లిథియం బ్యాటరీ మరియు లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి. ప్రధాన వ్యత్యాసం ఏమిటంటే రెండోది పునర్వినియోగపరచదగినది. మరో ప్రధాన వ్యత్యాసం షెల్ఫ్ జీవితం. లిథియం బ్యాటరీ 12 సంవత్సరాల వరకు ఉపయోగించబడదు, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు 3 సంవత్సరాల వరకు షెల్ఫ్ జీవితాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
లిథియం అయాన్ బ్యాటరీల యొక్క ముఖ్య భాగాలు ఏమిటి
లిథియం-అయాన్ కణాలు నాలుగు ప్రధాన భాగాలను కలిగి ఉన్నాయి. ఇవి:
యానోడ్
యానోడ్ విద్యుత్తును బ్యాటరీ నుండి బాహ్య సర్క్యూట్‌కు తరలించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఇది బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేసేటప్పుడు లిథియం అయాన్లను కూడా నిల్వ చేస్తుంది.
కాథోడ్
కాథోడ్ అంటే సెల్ యొక్క సామర్థ్యం మరియు వోల్టేజ్ను నిర్ణయిస్తుంది. ఇది బ్యాటరీని విడుదల చేసేటప్పుడు లిథియం అయాన్లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
ఎలక్ట్రోలైట్
ఎలక్ట్రోలైట్ అనేది ఒక పదార్థం, ఇది కాథోడ్ మరియు యానోడ్ మధ్య లిథియం అయాన్లకు ఒక మార్గంగా పనిచేస్తుంది. ఇది లవణాలు, సంకలనాలు మరియు వివిధ ద్రావకాలతో కూడి ఉంటుంది.
సెపరేటర్
లిథియం-అయాన్ కణంలోని చివరి భాగం సెపరేటర్. ఇది కాథోడ్ మరియు యానోడ్‌ను వేరుగా ఉంచడానికి భౌతిక అవరోధంగా పనిచేస్తుంది.
లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు లిథియం అయాన్లను కాథోడ్ నుండి యానోడ్‌కు తరలించడం ద్వారా మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా దీనికి విరుద్ధంగా పనిచేస్తాయి. అయాన్లు కదులుతున్నప్పుడు, అవి యానోడ్‌లో ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లను సక్రియం చేస్తాయి, పాజిటివ్ కరెంట్ కలెక్టర్ వద్ద ఛార్జీని సృష్టిస్తాయి. ఈ ఎలక్ట్రాన్లు పరికరం, ఫోన్ లేదా గోల్ఫ్ బండి ద్వారా ప్రతికూల కలెక్టర్‌కు మరియు తిరిగి కాథోడ్‌లోకి ప్రవహిస్తాయి. బ్యాటరీ లోపల ఎలక్ట్రాన్ల ఉచిత ప్రవాహం సెపరేటర్ ద్వారా నిరోధించబడుతుంది, వాటిని పరిచయాల వైపు బలవంతం చేస్తుంది.
మీరు లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేసినప్పుడు, కాథోడ్ లిథియం అయాన్లను విడుదల చేస్తుంది మరియు అవి యానోడ్ వైపు కదులుతాయి. విడుదల చేసేటప్పుడు, లిథియం అయాన్లు యానోడ్ నుండి కాథోడ్‌కు కదులుతాయి, ఇది కరెంట్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ఎప్పుడు కనుగొనబడ్డాయి?
లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలను 70 వ దశకంలో ఇంగ్లీష్ కెమిస్ట్ స్టాన్లీ విట్టింగ్‌హామ్ మొదట రూపొందించారు. తన ప్రయోగాల సమయంలో, శాస్త్రవేత్తలు బ్యాటరీ కోసం వివిధ కెమిస్ట్రీలను పరిశోధించారు, అది రీఛార్జ్ చేయగలదు. అతని మొదటి విచారణలో టైటానియం డైసల్ఫైడ్ మరియు లిథియం ఎలక్ట్రోడ్లుగా ఉన్నాయి. అయితే, బ్యాటరీలు షార్ట్ సర్క్యూట్ మరియు పేలుతాయి.
80 వ దశకంలో, మరొక శాస్త్రవేత్త జాన్ బి. గూడెనఫ్ సవాలును చేపట్టారు. వెంటనే, అకిరా యోషినో అనే జపనీస్ రసాయన శాస్త్రవేత్త సాంకేతిక పరిజ్ఞానం గురించి పరిశోధన ప్రారంభించాడు. యోషినో మరియు గూడెనఫ్ పేలుళ్లకు లిథియం మెటల్ ప్రధాన కారణమని నిరూపించారు.
90 వ దశకంలో, లిథియం-అయాన్ టెక్నాలజీ ట్రాక్షన్ పొందడం ప్రారంభించింది, దశాబ్దం చివరి నాటికి త్వరగా జనాదరణ పొందిన శక్తి వనరుగా మారింది. సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని సోనీ వాణిజ్యపరంగా మొదటిసారి గుర్తించింది. లిథియం బ్యాటరీల యొక్క పేలవమైన భద్రతా రికార్డు లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల అభివృద్ధిని ప్రేరేపించింది.
లిథియం బ్యాటరీలు అధిక శక్తి సాంద్రతను కలిగి ఉండగా, ఛార్జింగ్ మరియు ఉత్సర్గ సమయంలో అవి సురక్షితం కాదు. మరోవైపు, వినియోగదారులు ప్రాథమిక భద్రతా మార్గదర్శకాలకు కట్టుబడి ఉన్నప్పుడు లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ఛార్జ్ చేయడానికి మరియు విడుదల చేయడానికి చాలా సురక్షితం.
ఉత్తమ లిథియం అయాన్ కెమిస్ట్రీ ఏమిటి?
అనేక రకాల లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ కెమిస్ట్రీలు ఉన్నాయి. వాణిజ్యపరంగా లభించేవి:
- లిథియం టైటానేట్
- Lithపిరితిత్తుల కోబల్ యొక్క ఆక్సైడ్ యొక్క ఆక్సైడ్
- చిన్న స్నాయువు
- లిథియం మాంగనీస్ ఆక్సైడ్ (LMO)
- లిథియం కోబాల్ట్ ఆక్సైడ్
- లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ (LIFEPO4)
లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల కోసం అనేక రకాల కెమిస్ట్రీలు ఉన్నాయి. ప్రతి ఒక్కటి దాని పైకి మరియు నష్టాలను కలిగి ఉంటుంది. అయితే, కొన్ని నిర్దిష్ట వినియోగ కేసులకు మాత్రమే అనుకూలంగా ఉంటాయి. అందుకని, మీరు ఎంచుకున్న రకం మీ శక్తి అవసరాలు, బడ్జెట్, భద్రతా సహనం మరియు నిర్దిష్ట వినియోగ కేసుపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
అయినప్పటికీ, LIFEPO4 బ్యాటరీలు వాణిజ్యపరంగా అందుబాటులో ఉన్న ఎంపిక. ఈ బ్యాటరీలలో గ్రాఫైట్ కార్బన్ ఎలక్ట్రోడ్ ఉంటుంది, ఇది యానోడ్‌గా మరియు ఫాస్ఫేట్ కాథోడ్‌గా పనిచేస్తుంది. వారు 10,000 చక్రాల వరకు సుదీర్ఘ చక్ర జీవితాన్ని కలిగి ఉన్నారు.
అదనంగా, అవి గొప్ప ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని అందిస్తాయి మరియు డిమాండ్లో చిన్న సర్జెస్‌ను సురక్షితంగా నిర్వహించగలవు. LIFEPO4 బ్యాటరీలు 510 డిగ్రీల ఫారెన్‌హీట్ వరకు థర్మల్ రన్అవే థ్రెషోల్డ్ కోసం రేట్ చేయబడతాయి, ఇది వాణిజ్యపరంగా లభించే లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ రకానికి అత్యధికం.
LIFEPO4 బ్యాటరీల ప్రయోజనాలు
సీసం ఆమ్లం మరియు ఇతర లిథియం ఆధారిత బ్యాటరీలతో పోలిస్తే, లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీలు భారీ ప్రయోజనాన్ని కలిగి ఉన్నాయి. వారు సమర్ధవంతంగా వసూలు చేస్తారు మరియు విడుదల చేస్తారు, ఎక్కువసేపు ఉంటారు మరియు లోతైన సైCLEసామర్థ్యాన్ని కోల్పోకుండా. ఈ ప్రయోజనాలు అంటే ఇతర బ్యాటరీ రకాలుతో పోలిస్తే బ్యాటరీలు వారి జీవితకాలంలో భారీ ఖర్చు ఆదాను అందిస్తాయి. తక్కువ-స్పీడ్ పవర్ వాహనాలు మరియు పారిశ్రామిక పరికరాలలో ఈ బ్యాటరీల యొక్క నిర్దిష్ట ప్రయోజనాలను క్రింద చూడండి.
తక్కువ-స్పీడ్ వాహనాల్లో LIFEPO4 బ్యాటరీ
తక్కువ-స్పీడ్ ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్స్ (LEV లు) నాలుగు చక్రాల వాహనాలు, ఇవి 3000 పౌండ్ల కంటే తక్కువ బరువు కలిగి ఉంటాయి. అవి ఎలక్ట్రిక్ బ్యాటరీలతో పనిచేస్తాయి, ఇది గోల్ఫ్ బండ్లు మరియు ఇతర వినోద ఉపయోగాలకు ప్రసిద్ధ ఎంపికగా చేస్తుంది.
మీ లెవ్ కోసం బ్యాటరీ ఎంపికను ఎంచుకునేటప్పుడు, చాలా ముఖ్యమైన పరిగణనలలో ఒకటి దీర్ఘాయువు. ఉదాహరణకు, బ్యాటరీతో నడిచే గోల్ఫ్ బండ్లు రీఛార్జ్ చేయకుండా 18-రంధ్రాల గోల్ఫ్ కోర్సు చుట్టూ నడపడానికి తగినంత శక్తిని కలిగి ఉండాలి.
మరో ముఖ్యమైన విషయం నిర్వహణ షెడ్యూల్. మీ తీరికగా కార్యాచరణ యొక్క గరిష్ట ఆనందాన్ని నిర్ధారించడానికి మంచి బ్యాటరీకి నిర్వహణ అవసరం లేదు.
బ్యాటరీ వైవిధ్యమైన వాతావరణ పరిస్థితులలో కూడా పనిచేయగలగాలి. ఉదాహరణకు, ఇది వేసవి వేడిలో మరియు ఉష్ణోగ్రతలు పడిపోయినప్పుడు పతనం రెండింటిలోనూ గోల్ఫ్ చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.
మంచి బ్యాటరీ నియంత్రణ వ్యవస్థతో కూడా రావాలి, అది దాని సామర్థ్యాన్ని దిగజార్చడం లేదా ఎక్కువ వేడెక్కడం లేదా చల్లగా ఉండదని నిర్ధారిస్తుంది.
ఈ ప్రాథమిక కానీ ముఖ్యమైన పరిస్థితులన్నింటినీ కలిసే ఉత్తమ బ్రాండ్లలో ఒకటి రాయ్పో. వారి లైఫ్పో 4 లిథియం బ్యాటరీల రేఖ 4 ° F నుండి 131 ° F ఉష్ణోగ్రతల కోసం రేట్ చేయబడుతుంది. బ్యాటరీలు అంతర్నిర్మిత బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థతో వస్తాయి మరియు ఇన్‌స్టాల్ చేయడం చాలా సులభం.
లిథియం అయాన్ బ్యాటరీల కోసం పారిశ్రామిక అనువర్తనాలు
పారిశ్రామిక అనువర్తనాల్లో లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ఒక ప్రసిద్ధ ఎంపిక. ఉపయోగించిన అత్యంత సాధారణ కెమిస్ట్రీ LIFEPO4 బ్యాటరీలు. ఈ బ్యాటరీలను ఉపయోగించడానికి కొన్ని సాధారణ పరికరాలు:
- ఇరుకైన నడవ ఫోర్క్లిఫ్ట్‌లు
- కౌంటర్ బ్యాలెన్స్డ్ ఫోర్క్లిఫ్ట్‌లు
- 3 వీల్ ఫోర్క్లిఫ్ట్‌లు
- వాకీ స్టాకర్స్
- ఎండ్ మరియు సెంటర్ రైడర్స్
పారిశ్రామిక అమరికలలో లిథియం అయాన్ బ్యాటరీలు జనాదరణ పొందడానికి చాలా కారణాలు ఉన్నాయి. ప్రధానమైనవి:
అధిక సామర్థ్యం మరియు దీర్ఘాయువు
లీడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీలతో పోలిస్తే లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు పెద్ద శక్తి సాంద్రత మరియు దీర్ఘాయువును కలిగి ఉంటాయి. వారు బరువులో మూడవ వంతు బరువు మరియు అదే అవుట్పుట్ను అందించగలరు.
వారి జీవిత చక్రం మరొక ప్రధాన ప్రయోజనం. పారిశ్రామిక ఆపరేషన్ కోసం, స్వల్పకాలిక పునరావృత ఖర్చులను కనిష్టంగా ఉంచడం లక్ష్యం. లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలతో, ఫోర్క్లిఫ్ట్ బ్యాటరీలు మూడు రెట్లు ఎక్కువ కాలం ఉంటాయి, ఇది దీర్ఘకాలంలో భారీ ఖర్చు ఆదా అవుతుంది.
వారు వారి సామర్థ్యంపై ఎటువంటి ప్రభావం లేకుండా 80% వరకు డిశ్చార్జ్ యొక్క పెద్ద లోతులో కూడా పనిచేయగలరు. సమయ పొదుపులో దీనికి మరో ప్రయోజనం ఉంది. బ్యాటరీలను మార్చుకోవడానికి కార్యకలాపాలు మిడ్‌వేను ఆపవలసిన అవసరం లేదు, ఇది తగినంత పెద్ద కాలంలో వేలాది మంది పురుషుల గంటలకు ఆదా అవుతుంది.
హై-స్పీడ్ ఛార్జింగ్
పారిశ్రామిక సీసం-ఆమ్ల బ్యాటరీలతో, సాధారణ ఛార్జింగ్ సమయం ఎనిమిది గంటలు. ఇది బ్యాటరీ ఉపయోగం కోసం అందుబాటులో లేని మొత్తం 8-గంటల షిఫ్ట్‌కు సమానం. పర్యవసానంగా, మేనేజర్ ఈ సమయ వ్యవధిని లెక్కించాలి మరియు అదనపు బ్యాటరీలను కొనుగోలు చేయాలి.
LIFEPO4 బ్యాటరీలతో, అది సవాలు కాదు. మంచి ఉదాహరణరాయ్‌పోవ్ ఇండస్ట్రియల్ లైఫ్పో 4 లిథియం బ్యాటరీలు, ఇది సీసం యాసిడ్ బ్యాటరీల కంటే నాలుగు రెట్లు వేగంగా వసూలు చేస్తుంది. మరొక ప్రయోజనం ఏమిటంటే ఉత్సర్గ సమయంలో సమర్థవంతంగా ఉండగల సామర్థ్యం. లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీలు తరచుగా పనితీరులో లాగ్‌కు గురవుతాయి.
పారిశ్రామిక బ్యాటరీల యొక్క రాయ్‌పోవ్ లైన్‌కు కూడా మెమరీ సమస్యలు లేవు, సమర్థవంతమైన బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థకు కృతజ్ఞతలు. లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీలు తరచూ ఈ సమస్యతో బాధపడుతున్నాయి, ఇది పూర్తి సామర్థ్యాన్ని చేరుకోవడంలో విఫలమవుతుంది.
సమయంతో, ఇది సల్ఫేషన్‌కు కారణమవుతుంది, ఇది ఇప్పటికే వారి చిన్న జీవితకాలం సగానికి తగ్గించగలదు. సీసం యాసిడ్ బ్యాటరీలు పూర్తి ఛార్జ్ లేకుండా నిల్వ చేయబడినప్పుడు సమస్య తరచుగా జరుగుతుంది. లిథియం బ్యాటరీలను తక్కువ వ్యవధిలో ఛార్జ్ చేయవచ్చు మరియు ఎటువంటి సమస్యలు లేకుండా సున్నా పైన ఉన్న ఏ సామర్థ్యంతోనైనా నిల్వ చేయవచ్చు.
భద్రత మరియు నిర్వహణ
పారిశ్రామిక సెట్టింగులలో LIFEPO4 బ్యాటరీలకు భారీ ప్రయోజనం ఉంది. మొదట, వారు గొప్ప ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటారు. ఈ బ్యాటరీలు ఎటువంటి నష్టాన్ని అనుభవించకుండా 131 ° F వరకు ఉష్ణోగ్రతలలో పనిచేయగలవు. లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీలు ఇదే ఉష్ణోగ్రత వద్ద వారి జీవిత చక్రంలో 80% వరకు కోల్పోతాయి.
మరొక సమస్య బ్యాటరీల బరువు. ఇదే విధమైన బ్యాటరీ సామర్థ్యం కోసం, లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీలు గణనీయంగా ఎక్కువ బరువు కలిగి ఉంటాయి. అందుకని, వారికి తరచుగా నిర్దిష్ట పరికరాలు మరియు ఎక్కువ సంస్థాపనా సమయం అవసరం, ఇది ఉద్యోగం కోసం తక్కువ మానవ-గంటలకు దారితీస్తుంది.
మరొక సమస్య కార్మికుల భద్రత. సాధారణంగా, లీడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీల కంటే LIFEPO4 బ్యాటరీలు సురక్షితం. OSHA మార్గదర్శకాల ప్రకారం, సీసం యాసిడ్ బ్యాటరీలను ప్రమాదకరమైన పొగలను తొలగించడానికి రూపొందించిన పరికరాలతో ప్రత్యేక గదిలో నిల్వ చేయాలి. ఇది పారిశ్రామిక ఆపరేషన్లో అదనపు ఖర్చు మరియు సంక్లిష్టతను పరిచయం చేస్తుంది.
ముగింపు
లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు పారిశ్రామిక సెట్టింగులలో మరియు తక్కువ-స్పీడ్ ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల కోసం స్పష్టమైన ప్రయోజనాన్ని కలిగి ఉంటాయి. అవి ఎక్కువసేపు ఉంటాయి, తత్ఫలితంగా వినియోగదారుల డబ్బును ఆదా చేస్తాయి. ఈ బ్యాటరీలు కూడా సున్నా నిర్వహణ, ఇది పారిశ్రామిక నేపధ్యంలో చాలా ముఖ్యమైనది, ఇక్కడ ఖర్చు ఆదా చేయడం చాలా ముఖ్యమైనది.
సంబంధిత వ్యాసం:
టెర్నరీ లిథియం బ్యాటరీల కంటే లిథియం ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీలు మంచివిగా ఉన్నాయా?
యమహా గోల్ఫ్ బండ్లు లిథియం బ్యాటరీలతో వస్తాయా?
మీరు లిథియం బ్యాటరీలను క్లబ్ కారులో ఉంచగలరా?
