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 ઘણી 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.તેમની પાસે 60-70WH/kg પર નિકલ-મેટલ હાઇડ્રાઈડ બેટરી અને 25WH/kg પર લીડ એસિડની સરખામણીમાં પ્રતિ કિલોગ્રામ (કિલો) 150 વોટ-કલાક (WH) સુધીની ઊર્જા હોઈ 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 ઉત્પાદન બંધ કરવાની ફરજ પડી હતી અનેબજાર મૂલ્યમાં $26 બિલિયનનું નુકસાન.એ નોંધવું જોઈએ કે મોટા પાયે લિથિયમ બેટરી સાથે આવું બન્યું નથી.

લિથિયમ-આયન બેટરીઓ ઉત્પાદન માટે પણ વધુ ખર્ચાળ છે, કારણ કે તે લગભગ ખર્ચ કરી શકે છે નિકલ-કેડમિયમ બેટરી કરતાં 40% વધુ ઉત્પાદન.

સ્પર્ધકો

લિથિયમ-આયનને સંખ્યાબંધ વૈકલ્પિક બેટરી તકનીકોથી સ્પર્ધાનો સામનો કરવો પડે છે, જેમાંથી મોટા ભાગના વિકાસના તબક્કામાં છે.આવો જ એક વિકલ્પ છે ખારા પાણીથી ચાલતી બેટરી.

એક્વિઓન એનર્જી દ્વારા વિકાસ હેઠળ, તેઓ ખારા પાણી, મેંગેનીઝ ઓક્સાઇડ 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 ટેક્નોલોજીની જેમ, AquaBattery ની 'Blue Battery' ઊર્જા સંગ્રહ કરવા માટે પટલમાંથી વહેતા મીઠા અને મીઠા પાણીના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરે છે.અન્ય સંભવિત બેટરી પ્રકારોમાં બ્રિસ્ટોલ રોબોટિક્સ લેબોરેટરીની પેશાબથી ચાલતી બેટરી અને યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા રિવરસાઇડની લિથિયમ આયન બેટરીનો સમાવેશ થાય છે જે એનોડ માટે ગ્રેફાઇટને બદલે રેતીનો ઉપયોગ કરે છે, જેના કારણે બેટરી ઉદ્યોગના ધોરણ કરતાં ત્રણ ગણી વધુ શક્તિશાળી હોય છે.