સંચાર ઉદ્યોગમાં લિથિયમ-આયન બેટરીના ઉપયોગની સંભાવનાઓ પર ચર્ચા

લિથિયમ બેટરીનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે, જેમાં નાગરિક ડિજિટલ અને કોમ્યુનિકેશન પ્રોડક્ટ્સથી લઈને ઔદ્યોગિક સાધનોથી લઈને ખાસ સાધનોનો સમાવેશ થાય છે.વિવિધ ઉત્પાદનોને વિવિધ વોલ્ટેજ અને ક્ષમતાની જરૂર હોય છે.તેથી, એવા ઘણા કિસ્સાઓ છે કે જેમાં લિથિયમ આયન બેટરીનો ઉપયોગ શ્રેણી અને સમાંતરમાં થાય છે.સર્કિટ, કેસીંગ અને આઉટપુટને સુરક્ષિત કરીને રચાયેલી એપ્લિકેશન બેટરીને PACK કહેવામાં આવે છે.PACK એ એક બેટરી હોઈ શકે છે, જેમ કે મોબાઈલ ફોનની બેટરી, ડિજિટલ કેમેરાની બેટરી, MP3, MP4 બેટરી, વગેરે, અથવા શ્રેણી-સમાંતર સંયોજન બેટરી, જેમ કે લેપટોપ બેટરી, તબીબી સાધનોની બેટરી, સંચાર પાવર સપ્લાય, ઇલેક્ટ્રિક વાહન બેટરી, બેકઅપ પાવર સપ્લાય, વગેરે.

23

લિથિયમ આયન બેટરીનો પરિચય: 1. લિથિયમ આયન બેટરીનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત લિથિયમ આયન બેટરી સૈદ્ધાંતિક રીતે એક પ્રકારની સાંદ્રતા તફાવત બેટરી છે, હકારાત્મક અને નકારાત્મક સક્રિય સામગ્રી લિથિયમ આયન ઇન્ટરકેલેશન અને નિષ્કર્ષણ પ્રતિક્રિયાને ઉત્સર્જન કરી શકે છે.લિથિયમ આયન બેટરીનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત નીચેની આકૃતિમાં બતાવવામાં આવ્યો છે: લિથિયમ આયન ચાર્જિંગ દરમિયાન સકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાંથી સક્રિય છે સામગ્રીમાંથી સામગ્રી દૂર કરવામાં આવે છે અને બાહ્ય વોલ્ટેજ હેઠળ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ દ્વારા નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ પર સ્થાનાંતરિત થાય છે;તે જ સમયે, લિથિયમ આયનો નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સક્રિય સામગ્રીમાં દાખલ કરવામાં આવે છે;ચાર્જિંગનું પરિણામ એ લિથિયમ-સમૃદ્ધ સ્થિતિમાં નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડની ઉચ્ચ ઊર્જા સ્થિતિ અને હકારાત્મક લિથિયમ સ્થિતિમાં હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ છે.ડિસ્ચાર્જ દરમિયાન વિપરીત સાચું છે.Li+ નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોડમાંથી મુક્ત થાય છે અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ દ્વારા હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.તે જ સમયે, હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાં Li+ સક્રિય પદાર્થના સ્ફટિકમાં જડિત છે, બાહ્ય સર્કિટમાં ઇલેક્ટ્રોનનો પ્રવાહ પ્રવાહ બનાવે છે, જે રાસાયણિક ઉર્જાને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે.સામાન્ય ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ સ્થિતિમાં, લિથિયમ આયનો સ્તરવાળી કાર્બન સામગ્રી અને સ્તરવાળી સંરચિત ઓક્સાઇડ વચ્ચે નાખવામાં આવે છે અથવા કાઢવામાં આવે છે, અને સામાન્ય રીતે સ્ફટિકના બંધારણને નુકસાન કરતું નથી.તેથી, ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ પ્રતિક્રિયાની ઉલટાવી શકાય તેવા પરિપ્રેક્ષ્યમાં, લિથિયમ આયન બેટરીના ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ ડિસ્ચાર્જ પ્રતિક્રિયા એ એક આદર્શ ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયા છે.લિથિયમ આયન બેટરીના હકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડની ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ પ્રતિક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે.2. લિથિયમ બેટરીની લાક્ષણિકતાઓ અને એપ્લિકેશન્સ લિથિયમ-આયન બેટરીમાં ઉચ્ચ કાર્યકારી વોલ્ટેજ, ઉચ્ચ ઉર્જા ઘનતા, લાંબી ચક્ર જીવન, નીચો સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દર, ઓછું પ્રદૂષણ અને કોઈ મેમરી અસર જેવી ઉત્તમ કામગીરી છે.ચોક્કસ કામગીરી નીચે મુજબ છે.① લિથિયમ-કોબાલ્ટ અને લિથિયમ-મેંગેનીઝ કોષોનું વોલ્ટેજ 3.6V છે, જે નિકલ-કેડમિયમ બેટરી અને નિકલ-હાઇડ્રોજન બેટરી કરતા 3 ગણું છે;લિથિયમ-આયર્ન કોષોનું વોલ્ટેજ 3.2V છે.② લિથિયમ-આયન બેટરીની ઉર્જા ઘનતા લીડ-એસિડ બેટરી, નિકલ-કેડમિયમ બેટરી અને નિકલ-હાઇડ્રોજન બેટરી કરતા ઘણી મોટી હોય છે, જેમ કે નીચેની આકૃતિમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે અને લિથિયમ-આયન બેટરીમાં વધુ સુધારાની સંભાવના છે.③ બિન-જલીય કાર્બનિક દ્રાવકોના ઉપયોગને કારણે, લિથિયમ-આયન બેટરીનું સ્વ-ડિસ્ચાર્જ ઓછું હોય છે.④ તેમાં લીડ અને કેડમિયમ જેવા હાનિકારક પદાર્થો નથી અને તે પર્યાવરણને અનુકૂળ છે.⑤ કોઈ મેમરી અસર નથી.⑥ લાંબી ચક્ર જીવન.લીડ-એસિડ બેટરી, નિકલ-કેડમિયમ બેટરી અને નિકલ-હાઇડ્રોજન બેટરી જેવી ગૌણ બેટરીની સરખામણીમાં, લિથિયમ-આયન બેટરીમાં ઉપરોક્ત ફાયદા છે.1990 ના દાયકાના પ્રારંભમાં તેમનું વ્યાપારીકરણ થયું હોવાથી, તેઓ ઝડપથી વિકાસ પામ્યા છે અને વિવિધ ક્ષેત્રોમાં સતત કેડમિયમનું સ્થાન લીધું છે.નિકલ અને નિકલ-હાઈડ્રોજન બેટરી રાસાયણિક પાવર એપ્લિકેશનના ક્ષેત્રમાં સૌથી વધુ સ્પર્ધાત્મક બેટરી બની ગઈ છે.હાલમાં, લિથિયમ-આયન બેટરીનો વ્યાપકપણે પોર્ટેબલ ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો જેમ કે મોબાઈલ ફોન, નોટબુક કોમ્પ્યુટર, પર્સનલ ડેટા આસિસ્ટન્ટ્સ, વાયરલેસ ઉપકરણો અને ડિજિટલ કેમેરામાં ઉપયોગ થાય છે.લશ્કરી સાધનોમાં વપરાતી બેટરીઓ, જેમ કે પાણીની અંદરના શસ્ત્રો માટે પાવર સપ્લાય જેમ કે ટોર્પિડો અને સોનાર જામર, માઇક્રો માનવરહિત રિકોનિસન્સ એરક્રાફ્ટ માટે પાવર સપ્લાય અને સ્પેશિયલ ફોર્સ સપોર્ટ સિસ્ટમ્સ માટે પાવર સપ્લાય, તમામ લિથિયમ-આયન બેટરીનો ઉપયોગ કરી શકે છે.લિથિયમ બેટરીઓ પણ અવકાશ ટેકનોલોજી અને તબીબી સારવાર જેવા ઘણા ક્ષેત્રોમાં વ્યાપક ઉપયોગની સંભાવના ધરાવે છે.પર્યાવરણીય સંરક્ષણ અંગે લોકોની જાગૃતિ સતત વધી રહી છે અને તેલની કિંમતો સતત વધી રહી છે, ઇલેક્ટ્રિક સાયકલ અને ઇલેક્ટ્રિક વાહનો સૌથી ગતિશીલ ઉદ્યોગો બની ગયા છે.ઇલેક્ટ્રિક વાહનોમાં લિથિયમ-આયન બેટરીનો ઉપયોગ ખૂબ જ આશાવાદી છે.લિથિયમ-આયન બેટરી માટે નવી સામગ્રીના સતત વિકાસ સાથે, બેટરીની સલામતી અને સાયકલ લાઇફ સતત સુધરતી જાય છે, અને ખર્ચ નીચો અને ઓછો થતો જાય છે, લિથિયમ-આયન બેટરી ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે પ્રથમ પસંદગીની ઉચ્ચ-ઊર્જા પાવર બેટરીઓમાંની એક બની ગઈ છે. .3. લિથિયમ-આયન બેટરીનું પ્રદર્શન બેટરીની કામગીરીને 4 શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: ઊર્જા લાક્ષણિકતાઓ, જેમ કે બેટરીની ચોક્કસ ક્ષમતા, ચોક્કસ ઊર્જા, વગેરે;કાર્યકારી લાક્ષણિકતાઓ, જેમ કે ચક્ર પ્રદર્શન, કાર્યકારી વોલ્ટેજ પ્લેટફોર્મ, અવરોધ, ચાર્જ રીટેન્શન, વગેરે;પર્યાવરણીય અનુકૂલન ક્ષમતાઓ, જેમ કે ઉચ્ચ તાપમાન પ્રદર્શન, નીચા તાપમાનની કામગીરી, કંપન અને આંચકો પ્રતિકાર, સલામતી કામગીરી, વગેરે;સહાયક લાક્ષણિકતાઓ મુખ્યત્વે વિદ્યુત ઉપકરણોની મેચિંગ ક્ષમતાઓનો સંદર્ભ આપે છે, જેમ કે કદ અનુકૂલનક્ષમતા, ઝડપી ચાર્જિંગ અને પલ્સ ડિસ્ચાર્જ.


પોસ્ટ સમય: માર્ચ-17-2021