इसके तीन मुख्य प्रकार हैंलिथियम आयन बैटरी(ली-आयन): बेलनाकार कोशिकाएँ, प्रिज्मीय कोशिकाएँ और थैली कोशिकाएँ।ईवी उद्योग में, सबसे आशाजनक विकास बेलनाकार और प्रिज्मीय कोशिकाओं के इर्द-गिर्द घूमता है।जबकि बेलनाकार बैटरी प्रारूप हाल के वर्षों में सबसे लोकप्रिय रहा है, कई कारकों से पता चलता है कि प्रिज्मीय कोशिकाएं इसकी जगह ले सकती हैं।

क्या हैंप्रिज्मीय कोशिकाएँ

एप्रिज्मीय कोशिकाएक कोशिका है जिसका रसायन एक कठोर आवरण में बंद होता है।इसका आयताकार आकार एक बैटरी मॉड्यूल में कई इकाइयों को कुशलतापूर्वक रखने की अनुमति देता है।प्रिज्मीय कोशिकाएँ दो प्रकार की होती हैं: आवरण के अंदर इलेक्ट्रोड शीट (एनोड, विभाजक, कैथोड) या तो खड़ी होती हैं या लुढ़की और चपटी होती हैं।

समान आयतन के लिए, स्टैक्ड प्रिज्मीय कोशिकाएं एक बार में अधिक ऊर्जा जारी कर सकती हैं, जिससे बेहतर प्रदर्शन मिलता है, जबकि चपटी प्रिज्मीय कोशिकाओं में अधिक ऊर्जा होती है, जो अधिक स्थायित्व प्रदान करती है।

प्रिज्मीय कोशिकाओं का उपयोग मुख्य रूप से ऊर्जा भंडारण प्रणालियों और इलेक्ट्रिक वाहनों में किया जाता है।उनका बड़ा आकार उन्हें ई-बाइक और सेलफोन जैसे छोटे उपकरणों के लिए खराब उम्मीदवार बनाता है।इसलिए, वे ऊर्जा-गहन अनुप्रयोगों के लिए बेहतर अनुकूल हैं।

बेलनाकार कोशिकाएँ क्या हैं?

एबेलनाकार कोशिकाएक कठोर सिलेंडर कैन में बंद सेल है।बेलनाकार कोशिकाएँ छोटी और गोल होती हैं, जिससे उन्हें सभी आकार के उपकरणों में रखना संभव हो जाता है।अन्य बैटरी प्रारूपों के विपरीत, उनका आकार सूजन को रोकता है, बैटरी में एक अवांछित घटना जहां गैसें आवरण में जमा हो जाती हैं।

बेलनाकार कोशिकाओं का उपयोग सबसे पहले लैपटॉप में किया गया था, जिसमें तीन से नौ कोशिकाएँ होती थीं।उन्हें तब लोकप्रियता मिली जब टेस्ला ने उन्हें अपने पहले इलेक्ट्रिक वाहनों (रोडस्टर और मॉडल एस) में इस्तेमाल किया, जिसमें 6,000 से 9,000 सेल थे।

बेलनाकार कोशिकाओं का उपयोग ई-बाइक, चिकित्सा उपकरणों और उपग्रहों में भी किया जाता है।वे अपने आकार के कारण अंतरिक्ष अन्वेषण में भी आवश्यक हैं;अन्य सेल प्रारूप वायुमंडलीय दबाव से विकृत हो जाएंगे।उदाहरण के लिए, मंगल ग्रह पर भेजा गया अंतिम रोवर बेलनाकार कोशिकाओं का उपयोग करके संचालित होता है।फ़ॉर्मूला ई उच्च-प्रदर्शन वाली इलेक्ट्रिक रेस कारें अपनी बैटरी में रोवर के समान ही कोशिकाओं का उपयोग करती हैं।

प्रिज्मीय और बेलनाकार कोशिकाओं के बीच मुख्य अंतर

आकार ही एकमात्र ऐसी चीज नहीं है जो प्रिज्मीय और बेलनाकार कोशिकाओं को अलग करती है।अन्य महत्वपूर्ण अंतरों में उनका आकार, विद्युत कनेक्शन की संख्या और उनका बिजली उत्पादन शामिल है।

आकार

प्रिज्मीय कोशिकाएँ बेलनाकार कोशिकाओं की तुलना में बहुत बड़ी होती हैं और इसलिए उनमें प्रति कोशिका अधिक ऊर्जा होती है।अंतर का एक मोटा अंदाज़ा देने के लिए, एक एकल प्रिज्मीय कोशिका में 20 से 100 बेलनाकार कोशिकाओं के बराबर ऊर्जा हो सकती है।बेलनाकार कोशिकाओं के छोटे आकार का मतलब है कि उनका उपयोग उन अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है जिनके लिए कम बिजली की आवश्यकता होती है।परिणामस्वरूप, उनका उपयोग व्यापक श्रेणी के अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।

सम्बन्ध

चूँकि प्रिज्मीय कोशिकाएँ बेलनाकार कोशिकाओं से बड़ी होती हैं, इसलिए समान मात्रा में ऊर्जा प्राप्त करने के लिए कम कोशिकाओं की आवश्यकता होती है।इसका मतलब यह है कि समान मात्रा के लिए, प्रिज्मीय कोशिकाओं का उपयोग करने वाली बैटरियों में कम विद्युत कनेक्शन होते हैं जिन्हें वेल्ड करने की आवश्यकता होती है।प्रिज्मीय कोशिकाओं के लिए यह एक बड़ा लाभ है क्योंकि विनिर्माण दोषों के लिए कम अवसर होते हैं।

शक्ति

बेलनाकार कोशिकाएं प्रिज्मीय कोशिकाओं की तुलना में कम ऊर्जा संग्रहित कर सकती हैं, लेकिन उनमें शक्ति अधिक होती है।इसका मतलब यह है कि बेलनाकार कोशिकाएं प्रिज्मीय कोशिकाओं की तुलना में तेजी से अपनी ऊर्जा का निर्वहन कर सकती हैं।इसका कारण यह है कि उनके पास प्रति एम्पीयर-घंटा (आह) अधिक कनेक्शन हैं।परिणामस्वरूप, बेलनाकार कोशिकाएँ उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श होती हैं जबकि प्रिज्मीय कोशिकाएँ ऊर्जा दक्षता को अनुकूलित करने के लिए आदर्श होती हैं।

उच्च-प्रदर्शन बैटरी अनुप्रयोगों के उदाहरणों में फॉर्मूला ई रेस कारें और मंगल ग्रह पर इनजेनिटी हेलीकॉप्टर शामिल हैं।दोनों को चरम वातावरण में अत्यधिक प्रदर्शन की आवश्यकता होती है।

प्रिज़मैटिक कोशिकाएँ क्यों हावी हो रही हैं?

ईवी उद्योग तेजी से विकसित हो रहा है, और यह अनिश्चित है कि प्रिज्मीय कोशिकाएँ या बेलनाकार कोशिकाएँ प्रबल होंगी या नहीं।फिलहाल, ईवी उद्योग में बेलनाकार कोशिकाएं अधिक व्यापक हैं, लेकिन यह सोचने के कई कारण हैं कि प्रिज्मीय कोशिकाएं लोकप्रियता हासिल करेंगी।

सबसे पहले, प्रिज्मीय कोशिकाएं विनिर्माण चरणों की संख्या को कम करके लागत को कम करने का अवसर प्रदान करती हैं।उनका प्रारूप बड़ी कोशिकाओं का निर्माण करना संभव बनाता है, जिससे साफ करने और वेल्ड करने की आवश्यकता वाले विद्युत कनेक्शनों की संख्या कम हो जाती है।

प्रिज़मैटिक बैटरियां लिथियम-आयरन फॉस्फेट (एलएफपी) रसायन विज्ञान के लिए भी आदर्श प्रारूप हैं, जो सस्ती और अधिक सुलभ सामग्रियों का मिश्रण है।अन्य रसायन शास्त्र के विपरीत, एलएफपी बैटरियां उन संसाधनों का उपयोग करती हैं जो ग्रह पर हर जगह मौजूद हैं।उन्हें निकल और कोबाल्ट जैसी दुर्लभ और महंगी सामग्रियों की आवश्यकता नहीं होती है जो अन्य प्रकार की कोशिकाओं की लागत को बढ़ाती हैं।

इस बात के पुख्ता संकेत हैं कि एलएफपी प्रिज्मीय कोशिकाएं उभर रही हैं।एशिया में, EV निर्माता पहले से ही LiFePO4 बैटरी का उपयोग करते हैं, जो प्रिज्मीय प्रारूप में LFP बैटरी का एक प्रकार है।टेस्ला ने यह भी कहा कि उसने अपनी कारों के मानक रेंज संस्करणों के लिए चीन में निर्मित प्रिज्मीय बैटरियों का उपयोग शुरू कर दिया है।

हालाँकि, एलएफपी रसायन विज्ञान में महत्वपूर्ण कमियाँ हैं।एक के लिए, इसमें वर्तमान में उपयोग में आने वाले अन्य रसायन शास्त्र की तुलना में कम ऊर्जा होती है और, इस प्रकार, फॉर्मूला 1 इलेक्ट्रिक कारों जैसे उच्च प्रदर्शन वाले वाहनों के लिए इसका उपयोग नहीं किया जा सकता है।इसके अलावा, बैटरी प्रबंधन प्रणालियों (बीएमएस) को बैटरी के चार्ज स्तर की भविष्यवाणी करने में कठिनाई होती है।

इसके बारे में अधिक जानने के लिए आप यह वीडियो देख सकते हैंएलएफपीरसायन विज्ञान और यह लोकप्रियता क्यों प्राप्त कर रहा है।