की संरचनालिथियम बैटरी

लिथियम बैटरी की भौतिक संरचना में मुख्य रूप से धनात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, ऋणात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, विभाजक, इलेक्ट्रोलाइट और आवरण शामिल होते हैं।

1. धनात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियों में, सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली सामग्रियाँ लिथियम कोबाल्टेट, लिथियम मैंगनेट, लिथियम आयरन फॉस्फेट और त्रिगुणीय सामग्रियाँ (निकेल, कोबाल्ट और मैंगनीज के पॉलिमर) हैं। धनात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री का अनुपात काफी अधिक होता है (धनात्मक और ऋणात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियों का द्रव्यमान अनुपात 3:1 से 4:1 होता है), क्योंकि धनात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री का प्रदर्शन लिथियम-आयन बैटरी के प्रदर्शन को सीधे प्रभावित करता है, और इसकी लागत भी बैटरी की लागत को सीधे निर्धारित करती है।
2. ऋणात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियों में, प्राकृतिक ग्रेफाइट और कृत्रिम ग्रेफाइट वर्तमान में मुख्य ऋणात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियां हैं। एनोड सामग्रियों में नाइट्राइड, पॉलीएस्पार्टिक एसिड, टिन-आधारित ऑक्साइड, टिन मिश्र धातु, नैनो-एनोड सामग्रियां और अन्य अंतरधात्विक यौगिक शामिल हैं जिन पर शोध किया जा रहा है। लिथियम बैटरी की चार प्रमुख सामग्रियों में से एक होने के नाते, ऋणात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियां बैटरी की क्षमता और चक्र प्रदर्शन को बेहतर बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं और लिथियम बैटरी उद्योग के मध्य स्तर का आधार हैं।
3. बाजार में बिकने वाले डायफ्राम मुख्य रूप से पॉलीओलेफिन डायफ्राम होते हैं, जो मुख्यतः पॉलीइथिलीन और पॉलीप्रोपाइलीन से बने होते हैं। लिथियम बैटरी के सेपरेटर की संरचना में, सेपरेटर एक महत्वपूर्ण आंतरिक घटक है। सेपरेटर का प्रदर्शन बैटरी की इंटरफ़ेस संरचना और आंतरिक प्रतिरोध को निर्धारित करता है, जो बैटरी की क्षमता, चक्र और सुरक्षा प्रदर्शन को सीधे प्रभावित करता है। उत्कृष्ट प्रदर्शन वाला सेपरेटर बैटरी के समग्र प्रदर्शन को बेहतर बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
4. इलेक्ट्रोलाइट आमतौर पर उच्च शुद्धता वाले कार्बनिक विलायकों, इलेक्ट्रोलाइट लिथियम लवणों, आवश्यक योजकों और अन्य कच्चे माल से एक निश्चित अनुपात में और निश्चित परिस्थितियों में निर्मित होता है। इलेक्ट्रोलाइट लिथियम बैटरी के धनात्मक और ऋणात्मक इलेक्ट्रोडों के बीच आयनों के संवाहक का कार्य करता है, जो लिथियम आयन बैटरी के उच्च वोल्टेज और उच्च विशिष्ट ऊर्जा की गारंटी है।
5. बैटरी आवरण: इसे स्टील आवरण, एल्युमीनियम आवरण, निकल-प्लेटेड लोहे के आवरण (बेलनाकार बैटरियों के लिए), एल्युमीनियम-प्लास्टिक फिल्म (सॉफ्ट पैकेजिंग) आदि में विभाजित किया गया है, साथ ही बैटरी कैप भी, जो बैटरी के पॉजिटिव और नेगेटिव टर्मिनल भी होते हैं।
6. बैटरी के काम करने का सिद्धांत
7. बैटरी चार्ज होने पर, बैटरी के धनात्मक इलेक्ट्रोड पर लिथियम आयन उत्पन्न होते हैं, और ये उत्पन्न लिथियम आयन इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से ऋणात्मक इलेक्ट्रोड की ओर गति करते हैं। ऋणात्मक इलेक्ट्रोड की कार्बन संरचना में कई छिद्र होते हैं, और ऋणात्मक इलेक्ट्रोड तक पहुँचने वाले लिथियम आयन कार्बन परत के सूक्ष्म छिद्रों में समाहित हो जाते हैं। जितने अधिक लिथियम आयन समाहित होंगे, चार्जिंग क्षमता उतनी ही अधिक होगी। बैटरी डिस्चार्ज होने पर, ऋणात्मक इलेक्ट्रोड की कार्बन परत में समाहित लिथियम आयन बाहर निकलकर धनात्मक इलेक्ट्रोड पर वापस आ जाते हैं। जितने अधिक लिथियम आयन धनात्मक इलेक्ट्रोड पर वापस जाते हैं, डिस्चार्ज क्षमता उतनी ही अधिक होती है। सामान्य शब्दों में, डिस्चार्ज क्षमता का तात्पर्य ऊर्जा के प्रवाह को दर्शाने वाली डिस्चार्ज क्षमता से है। लिथियम बैटरी के चार्जिंग और डिस्चार्जिंग की प्रक्रिया के दौरान, लिथियम आयन धनात्मक इलेक्ट्रोड से ऋणात्मक इलेक्ट्रोड की ओर गतिमान रहते हैं। यदि लिथियम बैटरी की तुलना एक झूलती हुई कुर्सी से की जाए, तो झूलती हुई कुर्सी के दोनों सिरे बैटरी के धनात्मक और ऋणात्मक इलेक्ट्रोड हैं, और लिथियम आयन एथलीटों की तरह झूलती हुई कुर्सी के दोनों सिरों के बीच आगे-पीछे दौड़ते रहते हैं। इसलिए लिथियम बैटरियों को झूलती हुई कुर्सी वाली बैटरी भी कहा जाता है।