आप प्रश्न पूछते हैं: "क्या चुनें: ली-आयन या ली-पो बैटरी?" हम आपको विस्तार से बताएंगे कि इन दोनों प्रकार की बैटरियों में क्या अंतर है।

जैसा कि हम सभी जानते हैं कि पोर्टेबल चार्जर की शक्ति काफी हद तक डिवाइस के अंदर की बैटरी की गुणवत्ता पर निर्भर करती है। आधुनिक बाजार में, पोर्टेबल चार्जर बनाने के लिए दो प्रकार की बैटरी का उपयोग किया जाता है: ली-आयन और ली-पो बैटरी सेल।

ली-आयन या ली-पो: क्या अंतर है और क्या चुनना है

उपयोगकर्ताओं की जानकारी के लिए, पोर्टेबल चार्जर के संबंध में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों में से एक है: ली-आयन और ली-पो बैटरी में क्या अंतर है, और यह भी कि कौन सा बेहतर है। आइए इसका पता लगाते हैं।

ली-आयन और ली-पो क्या हैं?

ली-आयन लिथियम आयन के लिए छोटा है और ली-पो लिथियम पॉलीमर के लिए है। अंत "आयनिक" और "बहुलक" कैथोड के संकेत हैं। लिथियम पॉलीमर बैटरी पॉलीमर कैथोड और सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट से बनी होती है, जबकि लिथियम आयन बैटरी कार्बन और लिक्विड इलेक्ट्रोलाइट से बनी होती है। दोनों बैटरी रिचार्जेबल हैं, और फिर, एक अर्थ या किसी अन्य में, वे दोनों एक ही कार्य करते हैं। सामान्य तौर पर, लिथियम-आयन बैटरी लिथियम-पॉलीमर से पुरानी होती हैं, लेकिन उनकी कम लागत और कम रखरखाव के कारण वे अभी भी व्यापक हैं। लिथियम-पॉलीमर बैटरी को बेहतर विशेषताओं के साथ अधिक उन्नत माना जाता है, जो उच्च स्तर की सुरक्षा प्रदान करती है, इसलिए, ऐसी बैटरी लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में अधिक महंगी होती हैं।

ली-आयन बैटरी के लिए कई विन्यास हैं। पोर्टेबल चार्जर के लिए सबसे आम लिथियम-आयन बैटरी 18650 बैटरी हैं जिनका व्यास 18 मिमी और लंबाई 65 मिमी है, जहां 0 का अर्थ बेलनाकार विन्यास है। 60% से अधिक पोर्टेबल चार्जर 18650 बैटरी सेल से बने होते हैं। ऐसे सेल के आकार और वजन का उपयोग कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में आसानी से किया जा सकता है। विनिर्माण प्रौद्योगिकियां भी स्थिर नहीं रहती हैं।

जैसे-जैसे लाइटर और अधिक कॉम्पैक्ट पोर्टेबल चार्जर की मांग खरीदारों के बीच बढ़ती जा रही है, लिथियम-आयन बैटरी की सीमाएँ स्पष्ट होती जा रही हैं। इसलिए, निर्माता नए पोर्टेबल चार्जर के लिए लाइटर, चापलूसी मॉड्यूलर लिथियम पॉलीमर बैटरी बनाने की ओर बढ़ रहे हैं। क्या अधिक है, लिथियम पॉलिमर बैटरी विस्फोट के लिए कमजोर नहीं हैं, और इसलिए पोर्टेबल चार्जर्स को अब एक सुरक्षात्मक परत में बनाने की आवश्यकता नहीं है, जबकि अधिकांश लिथियम-आयन 18650 बैटरी को केवल एक सुरक्षात्मक परत के साथ स्थापित करने की आवश्यकता होती है।

आइए तालिका के रूप में लिथियम आयन और लिथियम बहुलक के बीच अंतर को संक्षेप में प्रस्तुत करें।

प्रमुख विशेषताऐं	LI-आयन	ली-पीओ
ऊर्जा घनत्व	उच्च	कम, ली-आयन की तुलना में कम चक्रों के साथ
बहुमुखी प्रतिभा	कम	उच्च, निर्माता मानक सेल प्रारूप से बंधे नहीं हैं
भार	थोड़ा भारी	फेफड़े
क्षमता	नीचे	ली-पो बैटरी की समान मात्रा, ली-आयन की क्षमता से लगभग दोगुनी
जीवन चक्र	बड़े	बड़े
विस्फोट का खतरा	उच्चतर	बेहतर सुरक्षा डिज़ाइन ओवरचार्जिंग के साथ-साथ इलेक्ट्रोलाइट रिसाव के जोखिम को कम करता है
प्रभारी समय	थोड़ा लंबा	कम
घिसाव	हर महीने इसकी प्रभावशीलता का 0.1% से कम खो देता है	ली-आयन बैटरी से धीमी
कीमत	सस्ता	अधिक महंगा

दो प्रकार की बैटरियों के सभी फायदे, नुकसान और विशेषताओं की जांच करने के बाद, आप यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि उनके बीच कोई मजबूत प्रतिस्पर्धा नहीं है। हालांकि लिथियम-आयन बैटरी पतली और चिकनी होती हैं, लिथियम-आयन बैटरी में उच्च ऊर्जा घनत्व होता है और निर्माण के लिए बहुत सस्ता होता है।

इसलिए, बैटरी के प्रकार पर बहुत अधिक ध्यान न दें, बस एक ब्रांडेड पोर्टेबल चार्जर चुनें जो आपकी आवश्यकताओं के अनुरूप हो। आखिरकार, इन बैटरियों में कई रसायन मिलाए जाते हैं, इसलिए यह देखा जाना बाकी है कि कौन अधिक समय तक चलेगा।

लिथियम पॉलिमर बैटरी विश्व प्रसिद्ध लिथियम-आयन बैटरी के एक बेहतर डिजाइन का प्रतिनिधित्व करती हैं। यह योजना बनाई गई है कि ये उपकरण जल्द ही बाजार से निकल-धातु-हाइड्राइड और निकल-कैडमियम उपकरणों को पूरी तरह से विस्थापित कर देंगे। एक्युमुलेटरों... लिथियम पॉलीमर सेल्स का उपयोग बिजली के स्रोत के रूप में विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में तेजी से किया जा रहा है। ऊर्जा क्षमता के मामले में समान वजन के साथ, वे निकल-धातु-हाइड्राइड और निकल-कैडमियम डिजाइनों से कई गुना बेहतर हैं।

संभावित रूप से, लिथियम-पॉलीमर कोशिकाओं की कीमत लिथियम-आयन बैटरी से कम होगी। हालांकि, फिलहाल ये काफी महंगे हैं। फिलहाल, कुछ ही बड़ी फर्में इनके उत्पादन में लगी हुई हैं। वे लिथियम-आयन कोशिकाओं के डिजाइन के समान हैं, लेकिन वे हीलियम इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करते हैं। नतीजतन, वे कम डिस्चार्ज करंट, महत्वपूर्ण ऊर्जा घनत्व और महत्वपूर्ण संख्या में चार्ज और डिस्चार्ज चक्रों द्वारा जारी किए जाते हैं। उनका आकार बहुत भिन्न हो सकता है, और वे स्वयं अपने हल्के वजन और कॉम्पैक्टनेस से प्रतिष्ठित होते हैं।

विचारों

फिलहाल, लिथियम-पॉलीमर बैटरी कई प्रकार की हो सकती हैं, जो इलेक्ट्रोलाइट की संरचना में भिन्न होती हैं:

• तत्वों वाले जेल जैसा सजातीय इलेक्ट्रोलाइट , जो बहुलक लिथियम लवण की संरचना में परिचय द्वारा बनाया गया है।
• तत्वों वाले शुष्क बहुलक इलेक्ट्रोलाइट ... इस प्रकार को विभिन्न प्रकार के लिथियम लवणों का उपयोग करके पॉलीइथाइलीन ऑक्साइड के आधार पर बनाया जाता है।
• होना बहुलक मैट्रिक्स इलेक्ट्रोलाइट एक सूक्ष्म संरचना होना। इसमें लिथियम लवण के गैर-जलीय घटक होते हैं।

इस तथ्य के कारण कि एक बहुलक सेल में एक तरल इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग किया जाता है, उनकी परिचालन सुरक्षा अधिक परिमाण का एक क्रम है। इसके अलावा, उन्हें विभिन्न आकृतियों और विन्यासों में निर्मित किया जा सकता है।

कुछ लिथियम पॉलीमर सेल धात्विक पॉलीमर से बने होते हैं। हालांकि, कम तापमान पर, बहुलक क्रिस्टलीकरण के कारण ऐसी बैटरी के पैरामीटर काफी कम हो जाते हैं।

पॉलिमर बैटरी में विकास हुआ है जहां धातु एनोड का उपयोग किया जाता है। कुछ कंपनियों ने ऑपरेटिंग तापमान रेंज और वर्तमान घनत्व का एक महत्वपूर्ण विस्तार प्राप्त करने में कामयाबी हासिल की है। इस प्रकार की बैटरियों का उपयोग विभिन्न घरेलू उपकरणों और इलेक्ट्रॉनिक्स में किया जा सकता है।

इसी समय, विभिन्न निर्माता विभिन्न इलेक्ट्रोड सामग्री, इलेक्ट्रोलाइट संरचना और असेंबली तकनीक का उपयोग करते हैं। नतीजतन, निर्मित बैटरी में पूरी तरह से अलग पैरामीटर हो सकते हैं। लेकिन ऐसी बैटरी बनाने वाली सभी कंपनियां ध्यान दें कि लिथियम-पॉलिमर बैटरी के कामकाज की स्थिरता बहुलक से इलेक्ट्रोलाइट की एकरूपता सुनिश्चित करती है। यह, बदले में, घटकों की संख्या के साथ-साथ पोलीमराइज़ेशन तापमान पर निर्भर करता है।

बैटरी के पहले से ही संस्करण हैं जो केवल 1 मिलीमीटर मोटी हैं। यह निर्माताओं को बहुत कॉम्पैक्ट मोबाइल उपकरणों का उत्पादन करने की अनुमति देता है।

इसके अलावा, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध लिथियम पॉलीमर बैटरी को इसमें विभाजित किया गया है:

• नियमित।
• तेजी से निर्वहन।

युक्ति

लिथियम पॉलीमर बैटरियां कई पॉलीमर तत्वों को अर्धचालक पदार्थों में ले जाने के सिद्धांत पर काम करती हैं, बशर्ते कि उनमें इलेक्ट्रोलाइट आयन शामिल हों। नतीजतन, चालकता में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है। डिजाइन के अनुसार, ये बैटरियां एक इलेक्ट्रोलाइटिक संरचना द्वारा उत्सर्जित होती हैं।

पॉलिमर तकनीक का सार यह है कि इलेक्ट्रोलाइट को प्लास्टिक की फिल्म पर लगाया जाता है। यह बिजली का संचालन करने की अनुमति नहीं देता है, लेकिन यह आयनों के आदान-प्रदान को संभव बनाता है। दूसरे शब्दों में, बहुलक इलेक्ट्रोलाइट तरल इलेक्ट्रोलाइट के साथ लगाए गए पारंपरिक झरझरा विभाजक को बदल देता है। शुष्क बहुलक संरचना के लिए धन्यवाद, लगभग 1 मिमी की न्यूनतम सेल मोटाई, उपयोग की सुरक्षा और उत्पादन में आसानी सुनिश्चित करना संभव है। इस डिजाइन के लिए धन्यवाद, डेवलपर्स के पास ऐसी बैटरी को जूते, कपड़े, लघु उपकरण और अन्य उपकरणों में एकीकृत करने का अवसर है।

लेकिन एक सूखी बहुलक बैटरी में पॉलिमर की चालकता और आंतरिक प्रतिरोध में कमी के रूप में नुकसान होता है, जो कई शक्तिशाली मोबाइल उपकरणों के लिए अस्वीकार्य है। छोटी पॉलीमर बैटरी को अधिक उन्नत बनाने के लिए, इलेक्ट्रोलाइट में जेल कोशिकाओं का एक निश्चित प्रतिशत जोड़ा जाता है। वर्तमान में सेल फोन में उपयोग की जाने वाली अधिकांश व्यावसायिक बैटरियां पॉलीमर-जेल हाइब्रिड हैं। हाइब्रिड बैटरी अब तक सबसे लोकप्रिय हैं।

परिचालन सिद्धांत

लिथियम-पॉलीमर बैटरियों में लिथियम-आयन कोशिकाओं के समान क्रिया का सिद्धांत होता है, अर्थात वे रासायनिक प्रतिक्रिया की उत्क्रमणीयता पर काम करते हैं। यहां, एनोड कार्बन से बना एक पदार्थ है, जहां लिथियम आयन एम्बेडेड होते हैं। कैथोड में वैनेडियम, मैंगनीज या कोबाल्ट के ऑक्साइड का उपयोग किया जाता है। ऐसी बैटरी का संचालन पॉलिमर की क्षमता पर इलेक्ट्रोलाइटिक आयनों को शामिल करने के कारण अर्धचालक अवस्था में जाने की क्षमता पर आधारित होता है।

लिथियम लवण अभी भी यहाँ इलेक्ट्रोलाइट के रासायनिक आधार के रूप में उपयोग किया जाता है। हालांकि, वे एक संबंधित बहुलक स्पेसर में स्थित होते हैं जो कैथोड और एनोड के बीच स्थित होता है। इसके लिए धन्यवाद, लिथियम पॉलिमर बैटरी किसी भी मनमाने आकार में बनाई जा सकती हैं। उन्हें विभिन्न दुर्गम स्थानों पर रखा जा सकता है, जो इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माताओं के लिए नई संभावनाएं खोलता है।

आवेदन

लिथियम पॉलीमर बैटरियों का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। ऐसी बैटरी बैटरी के वजन को कम करते हुए डिवाइस के ऑपरेटिंग समय को काफी बढ़ा सकती हैं। इसके लिए धन्यवाद, एक ऊर्जा वाहक प्राप्त करना संभव है जो क्षमता में कई गुना बड़ा होगा। फास्ट डिस्चार्ज बैटरी से भी बेहतर परफॉर्मेंस हासिल की जाएगी। इसलिए, ऐसी बैटरी अन्य रेडियो-नियंत्रित उपकरणों सहित हवाई जहाज और हेलीकॉप्टर के रेडियो-नियंत्रित मॉडल के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प बन जाती हैं।

आवेदन ली-पोलोरिचार्जेबल बैटरी बैटरी के वजन को कम करना और उपकरणों के संचालन की अवधि को बढ़ाना संभव बनाती है। पिकोलो जैसे छोटे हेलीकॉप्टरों में लिथियम पॉलिमर बैटरी ने अपना मूल्य साबित कर दिया है। ऐसे उपकरण ऐसी बैटरी पर 30 मिनट या उससे अधिक समय तक उड़ान भरने में सक्षम हैं। ये तत्व छोटी उड़ान संरचनाओं के लिए एक अच्छा विकल्प हैं।

विशिष्ट लिथियम पॉलिमर बैटरी का उपयोग बिजली की आपूर्ति के रूप में किया जाता है जो इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए आवश्यक होते हैं जो अपेक्षाकृत कम करंट खींचते हैं। ये लैपटॉप, स्मार्टफोन आदि हो सकते हैं। फास्ट-डिस्चार्ज बैटरी का उपयोग उन उपकरणों में किया जाता है जहां उच्च वर्तमान खपत की आवश्यकता होती है। इसी तरह की बैटरियों का उपयोग आधुनिक, पोर्टेबल बिजली उपकरणों और रेडियो-नियंत्रित उपकरणों में किया जाता है।

उपयोग की सीमाएं

भविष्य में ऑटोमोटिव उद्योग में इन बैटरियों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाएगा। आज उनका उपयोग नई तकनीकों को बनाने और इलेक्ट्रिक वाहनों का परीक्षण करने के लिए किया जाता है। हालाँकि, कुछ सीमाएँ हैं जो हर जगह इन बैटरियों के उपयोग को रोकती हैं।

• लिथियम पॉलीमर बैटरी को एक विशेष चार्जिंग मोड की आवश्यकता होती है। सिद्धांत रूप में, यह मुश्किल नहीं है, लेकिन इसके लिए सामान्य का उपयोग नहीं किया जा सकता है। यह इस तथ्य के कारण है कि वे ओवर-डिस्चार्ज अवधि के दौरान आग के खतरे से प्रतिष्ठित हैं। इस घटना से निपटने के लिए, ऐसी सभी बैटरियों में एक इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम होता है जो ओवर-डिस्चार्ज और ओवरहीटिंग को रोकता है।
• यदि लिथियम पॉलीमर बैटरी का दुरुपयोग किया जाता है, तो इससे आग लग सकती है।
• चार्ज करने के तुरंत बाद लिथियम पॉलीमर बैटरी का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए। सबसे पहले, इसे परिवेश के तापमान पर ठंडा किया जाना चाहिए। अन्यथा, बैटरी क्षतिग्रस्त हो सकती है।
• अस्वीकार्य शॉर्ट सर्किट।
• बैटरी के अवसादन की अनुमति नहीं है।
• 3 वोल्ट से नीचे बैटरी डिस्चार्ज।
• 60 डिग्री से ऊपर गरम न करें।
• बैटरियों को माइक्रोवेव या दबाव के संपर्क में नहीं आना चाहिए। इससे धुएं, आग और अधिक गंभीर परिणाम हो सकते हैं।
• बैटरी को नुकसान और झटके से बचाना जरूरी है। मजबूत यांत्रिक तनाव आंतरिक संरचना के विघटन का कारण बन सकता है।

हालांकि, ये नुकसान विभिन्न क्षेत्रों में उनके उपयोग को नहीं रोकते हैं। भविष्य में, इन सभी कमियों को नई तकनीकों और विकास की शुरूआत के द्वारा समतल किया जाएगा।

लिथियम पॉलिमर बैटरी के फायदे

• काफी उच्च ऊर्जा घनत्व।
• छोटे स्व-निर्वहन पैरामीटर।
• कोई स्मृति प्रभाव नहीं है।
• लिथियम पॉलिमर बैटरी बैटरी क्षमता और उपयोग की अवधि में लिथियम समकक्षों से कुछ हद तक बेहतर हैं।
• केवल एक मिलीमीटर की मोटाई वाली बैटरी का निर्माण।
• काफी विस्तृत तापमान रेंज में अनुप्रयोग: माइनस 20 से प्लस 40 डिग्री सेल्सियस तक।
• बैटरी को विभिन्न आकारों में आकार देने की क्षमता।
• डिस्चार्ज के दौरान छोटा वोल्टेज ड्रॉप।

बैटरी उत्पादन प्रौद्योगिकियां अभी भी खड़ी नहीं हैं, और धीरे-धीरे Ni-Cd (निकल-कैडमियम) और Ni-MH (निकल-मेटल हाइड्राइड) बैटरियों को लिथियम प्रौद्योगिकियों पर आधारित बैटरी द्वारा बाजार में प्रतिस्थापित किया जा रहा है। लिथियम पॉलिमर (ली-पो) और लिथियम-आयन (ली-आयन) बैटरी विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में शक्ति स्रोत के रूप में तेजी से उपयोग की जा रही हैं

लिथियम- चांदी की सफेद, मुलायम और तन्य धातु, सोडियम से सख्त, लेकिन सीसे से नरम। लिथियम दुनिया की सबसे हल्की धातु है! इसका घनत्व 0.543 ग्राम / सेमी 3 है। इसे दबाकर और घुमाकर संसाधित किया जा सकता है। लिथियम जमा रूस, अर्जेंटीना, मैक्सिको, अफगानिस्तान, चिली, यूएसए, कनाडा, ब्राजील, स्पेन, स्वीडन, चीन, ऑस्ट्रेलिया, जिम्बाब्वे और कांगो में पाए जाते हैं।

इतिहास में एक भ्रमण

लिथियम बैटरी बनाने का पहला प्रयोग 1912 में शुरू हुआ, लेकिन केवल छह दशक बाद, 70 के दशक की शुरुआत में, उन्हें पहली बार घरेलू उपकरणों में पेश किया गया। इसके अलावा, मैं जोर देता हूं, ये बिल्कुल बैटरी थीं। सुरक्षा चिंताओं के कारण लिथियम बैटरी (रिचार्जेबल बैटरी) विकसित करने के बाद के प्रयास असफल रहे हैं। लिथियम, सभी धातुओं में सबसे हल्का, उच्चतम विद्युत रासायनिक क्षमता है और उच्चतम ऊर्जा घनत्व प्रदान करता है। लिथियम धातु इलेक्ट्रोड का उपयोग करने वाली बैटरियों को उच्च वोल्टेज और उत्कृष्ट क्षमता की विशेषता है। लेकिन 80 के दशक में कई अध्ययनों के परिणामस्वरूप, यह पाया गया कि लिथियम बैटरी के चक्रीय संचालन (चार्ज - डिस्चार्ज) से लिथियम इलेक्ट्रोड में परिवर्तन होता है, जिसके परिणामस्वरूप थर्मल स्थिरता कम हो जाती है और थर्मल का खतरा होता है। राज्य नियंत्रण से बाहर हो रहा है। जब ऐसा होता है, तो सेल का तापमान जल्दी से लिथियम के गलनांक के करीब पहुंच जाता है - और एक हिंसक प्रतिक्रिया शुरू हो जाती है, जो निकलने वाली गैसों को प्रज्वलित करती है। उदाहरण के लिए, 1991 में जापान को भेजे गए लिथियम मोबाइल फोन की बड़ी संख्या में बैटरी आग की कई घटनाओं के बाद वापस बुला ली गई थी।

लिथियम में निहित अस्थिरता के कारण, शोधकर्ताओं ने लिथियम आयनों पर आधारित गैर-धातु लिथियम बैटरी की ओर अपना ध्यान केंद्रित किया। ऊर्जा घनत्व के साथ थोड़ा खो जाने और चार्ज करने और निर्वहन करते समय कुछ सावधानी बरतने के बाद, उन्हें तथाकथित लिथियम-आयन (ली-आयन) बैटरी सुरक्षित मिली।

ली-आयन बैटरी का ऊर्जा घनत्व आमतौर पर मानक NiCd और NiMH बैटरी से कई गुना अधिक होता है। नई सक्रिय सामग्री के उपयोग के लिए धन्यवाद, यह श्रेष्ठता हर साल बढ़ रही है। बड़ी क्षमता के अलावा, ली-आयन बैटरी, डिस्चार्ज होने पर, निकल बैटरी के समान व्यवहार करती है (उनकी डिस्चार्ज विशेषताओं का आकार समान होता है और केवल वोल्टेज में भिन्न होता है)।

आज ली-आयन बैटरी की कई किस्में हैं, और आप एक प्रकार या किसी अन्य के फायदे और नुकसान के बारे में लंबे समय तक बात कर सकते हैं, लेकिन उनकी उपस्थिति से उन्हें अलग करना असंभव है। इसलिए, हम केवल उन फायदे और नुकसान को नोट करते हैं जो इन सभी प्रकार के उपकरणों में निहित हैं, और उन कारणों पर विचार करें जो लिथियम पॉलीमर (ली-पो) बैटरी के जन्म का कारण बने।

ली-आयन बैटरी सभी के लिए अच्छी थी, लेकिन इसके संचालन की सुरक्षा सुनिश्चित करने में समस्याओं और उच्च लागत के कारण वैज्ञानिकों ने लिथियम-पॉलीमर बैटरी (ली-पोल या ली-पो) बनाई।

ली-आयन से उनका मुख्य अंतर नाम में परिलक्षित होता है और उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रोलाइट के प्रकार में निहित है। प्रारंभ में, 70 के दशक में, प्लास्टिक की फिल्म के समान एक सूखे ठोस बहुलक इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग किया गया था और विद्युत प्रवाह का संचालन नहीं किया गया था, लेकिन आयनों (विद्युत रूप से चार्ज परमाणु या परमाणुओं के समूह) के आदान-प्रदान की अनुमति दी गई थी। बहुलक इलेक्ट्रोलाइट वास्तव में पारंपरिक झरझरा इलेक्ट्रोलाइट-गर्भवती विभाजक की जगह लेता है, जिसके लिए उनके पास एक लचीला प्लास्टिक खोल होता है, हल्का, अधिक वर्तमान-कुशल होता है, और शक्तिशाली इलेक्ट्रिक मोटर वाले उपकरणों के लिए पावर बैटरी के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

यह डिज़ाइन निर्माण प्रक्रिया को सरल करता है, सुरक्षा में सुधार करता है, और पतली, फ्री-फॉर्म बैटरी के उत्पादन की अनुमति देता है। एक तत्व की न्यूनतम मोटाई लगभग एक मिलीमीटर है, ताकि उपकरण डिजाइनर कपड़ों के टुकड़ों में इसे एम्बेड करने तक आकार, आकार और आकार चुनने के लिए स्वतंत्र हों।

मुख्य लाभ

• लिथियम-आयन और लिथियम-पॉलीमर बैटरी, समान वजन वाली, ऊर्जा क्षमता में निकेल (NiCd और Ni-MH) बैटरी से बेहतर प्रदर्शन करती हैं
• कम स्व-निर्वहन
• एकल सेल का उच्च वोल्टेज (एनआईसीडी और एनआईएमएच के लिए 3.6-3.7 वी बनाम 1.2 वी-1.4), जो डिजाइन को सरल करता है - अक्सर बैटरी में केवल एक सेल होता है। कई निर्माता विभिन्न कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों (सेल फोन, कम्युनिकेटर, नेविगेटर, आदि) में ऐसी सिंगल-सेल बैटरी का उपयोग करते हैं।
• 1 मिमी . से तत्वों की मोटाई
• बहुत लचीली आकृतियाँ प्राप्त करने की क्षमता

नुकसान

• बैटरी उम्र बढ़ने के लिए अतिसंवेदनशील होती है, भले ही उपयोग में न हो और केवल शेल्फ पर पड़ी हो। स्पष्ट कारणों से, निर्माता इस समस्या के बारे में चुप हैं। कारखाने में बैटरियों के निर्माण के क्षण से घड़ी टिकने लगती है, और क्षमता में कमी आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि का परिणाम है, जो बदले में इलेक्ट्रोलाइट के ऑक्सीकरण के कारण होता है। नतीजतन, आंतरिक प्रतिरोध उस स्तर तक पहुंच जाएगा जहां बैटरी अब संग्रहीत ऊर्जा को जारी नहीं कर सकती है, हालांकि बैटरी में पर्याप्त है। दो या तीन वर्षों के बाद, यह अक्सर अनुपयोगी हो जाता है।
• NiCd और Ni-MH बैटरी की तुलना में अधिक लागत
• लिथियम-पॉलीमर बैटरियों का उपयोग करते समय, हमेशा इग्निशन का जोखिम होता है, जो संपर्कों की कमी, अनुचित चार्जिंग या बैटरी को यांत्रिक क्षति के कारण हो सकता है। चूंकि लिथियम का दहन तापमान बहुत अधिक (कई हजार डिग्री) होता है, यह आस-पास की वस्तुओं को प्रज्वलित कर सकता है और आग का कारण बन सकता है।

ली-पो बैटरी की मुख्य विशेषताएं

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, समान वजन वाली लिथियम-पॉलीमर बैटरी ऊर्जा क्षमता में कई गुना अधिक NiCd और Ni-MH बैटरी से आगे निकल जाती हैं। आधुनिक ली-पो बैटरी का सेवा जीवन, एक नियम के रूप में, 400-500 चार्ज-डिस्चार्ज चक्र से अधिक नहीं है। तुलना के लिए, कम स्व-निर्वहन वाली आधुनिक Ni-MH बैटरी का सेवा जीवन 1000-1500 चक्र है।

लिथियम बैटरी के उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकियां अभी भी खड़ी नहीं हैं और उपरोक्त आंकड़े किसी भी समय अपनी प्रासंगिकता खो सकते हैं, क्योंकि बैटरी निर्माता अपने उत्पादन के लिए नई तकनीकी प्रक्रियाओं को शुरू करके हर महीने अपनी विशेषताओं में वृद्धि कर रहे हैं।

बाजार में उपलब्ध विभिन्न प्रकार की लिथियम पॉलीमर बैटरियों से, दो मुख्य समूहों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है - तेजी से निर्वहन(हाय डिस्चार्ज) और साधारण... वे अधिकतम डिस्चार्ज करंट द्वारा आपस में भिन्न होते हैं - यह या तो एम्पीयर में, या बैटरी क्षमता की इकाइयों में, "सी" अक्षर द्वारा दर्शाया जाता है।

ली-पो बैटरी के अनुप्रयोग

ली-पो बैटरी का उपयोग आपको दो महत्वपूर्ण समस्याओं को हल करने की अनुमति देता है - उपकरणों के संचालन के समय को बढ़ाने के लिए और बैटरी के वजन को कम करने के लिए।

पारंपरिकली-पो बैटरी अपेक्षाकृत कम वर्तमान खपत (मोबाइल फोन, संचारक, लैपटॉप, आदि) के साथ इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में बिजली की आपूर्ति के रूप में उपयोग की जाती है।

तेजी से निर्वहनलिथियम पॉलिमर बैटरी को अक्सर "के रूप में जाना जाता है" शक्ति»- ऐसी बैटरियों का उपयोग उच्च वर्तमान खपत वाले उपकरणों को बिजली देने के लिए किया जाता है। "पावर" ली-पो बैटरी के उपयोग का एक उल्लेखनीय उदाहरण इलेक्ट्रिक मोटर्स और आधुनिक हाइब्रिड कारों के साथ रेडियो-नियंत्रित मॉडल हैं। यह इस बाजार खंड में है कि ली-पो बैटरी के विभिन्न निर्माताओं के बीच मुख्य प्रतिस्पर्धा होती है।

एकमात्र क्षेत्र जहां लिथियम-पॉलिमर बैटरी अभी भी निकल से नीच हैं, वह सुपर-हाई (40-50C) डिस्चार्ज धाराओं का क्षेत्र है। क्षमता के मामले में कीमत के लिए, लिथियम पॉलीमर बैटरी की कीमत लगभग NiMH बैटरी जितनी ही होती है। लेकिन इस बाजार खंड में, प्रतियोगी पहले ही सामने आ चुके हैं - (Li-Fe), जिसकी उत्पादन तकनीक हर दिन विकसित हो रही है।

ली-पो बैटरी चार्ज करना

अधिकांश ली-पो बैटरी को काफी सरल एल्गोरिदम के अनुसार चार्ज किया जाता है - 4.20V / सेल के निरंतर वोल्टेज स्रोत से 1C की वर्तमान सीमा के साथ (आधुनिक पावर ली-पो बैटरी के कुछ मॉडल उन्हें 5C के करंट से चार्ज करने की अनुमति देते हैं) ) जब करंट 0.1-0.2C तक गिर जाता है तो चार्ज को पूरा माना जाता है। 1C के करंट पर वोल्टेज स्थिरीकरण मोड पर स्विच करने से पहले, बैटरी अपनी क्षमता का लगभग 70-80% प्राप्त करती है। इसे फुल चार्ज होने में लगभग 1-2 घंटे का समय लगता है। चार्ज के अंत में वोल्टेज बनाए रखने की सटीकता के लिए चार्जर पर काफी सख्त आवश्यकताएं लगाई जाती हैं - मुझे 0.01 वी / कैन से कोई आपत्ति नहीं है।
बाजार में उपलब्ध चार्जरों में से, दो मुख्य प्रकारों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है - $ 10-40 मूल्य श्रेणी में सरल, "कंप्यूटर" चार्जर नहीं, केवल लिथियम बैटरी के लिए अभिप्रेत है, और $ 80-400 मूल्य श्रेणी में सार्वभौमिक चार्जर, जिसे डिज़ाइन किया गया है सेवा विभिन्न प्रकार की बैटरी।

पूर्व में, एक नियम के रूप में, चार्ज का केवल एलईडी संकेत होता है, डिब्बे की संख्या और उनमें करंट जंपर्स द्वारा या बैटरी को चार्जर पर विभिन्न कनेक्टरों से जोड़कर निर्धारित किया जाता है। ऐसे चार्जर का फायदा उनकी कम कीमत है। मुख्य दोष यह है कि इनमें से कुछ डिवाइस चार्ज के अंत को सही ढंग से निर्धारित करने का तरीका नहीं जानते हैं। वे केवल वर्तमान स्थिरीकरण मोड से वोल्टेज स्थिरीकरण मोड में संक्रमण का क्षण निर्धारित करते हैं, जो क्षमता का लगभग 70-80% है।

चार्जर्स के दूसरे समूह में बहुत व्यापक संभावनाएं हैं, एक नियम के रूप में, वे सभी एमएएच में वोल्टेज, करंट और क्षमता दिखाते हैं, जिसे बैटरी ने चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान "लिया", जो आपको अधिक सटीक रूप से यह निर्धारित करने की अनुमति देता है कि बैटरी कितनी है आरोप लगाया। चार्जर का उपयोग करते समय, सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि बैटरी में आवश्यक संख्या में डिब्बे और चार्जर पर चार्ज करंट को सही ढंग से सेट किया जाए, जो आमतौर पर 1C होता है।

ली-पो बैटरी हैंडलिंग और सावधानियां

यह कहना सुरक्षित है कि लिथियम पॉलिमर बैटरी मौजूदा लोगों की सबसे "नाजुक" हैं, अर्थात। कई सरल नियमों के अनिवार्य पालन की आवश्यकता है। आइए उन्हें खतरे के घटते क्रम में सूचीबद्ध करें:

1. बैटरी ओवरचार्ज - प्रति सेल 4.20V से अधिक वोल्टेज तक चार्ज करें
2. बैटरी शॉर्ट सर्किट
3. भार क्षमता से अधिक धाराओं द्वारा निर्वहन या ली-पो बैटरी को 60 ° . से ऊपर गर्म करने के लिए अग्रणी
4. प्रति सेल 3V वोल्टेज से नीचे का निर्वहन
5. 60 डिग्री सेल्सियस से ऊपर बैटरी हीटिंग
6. बैटरी का अवसादन
7. निर्वहन भंडारण

पहले तीन बिंदुओं का पालन करने में विफलता से आग लग जाती है, अन्य सभी - क्षमता के पूर्ण या आंशिक नुकसान के लिए

जो कुछ कहा गया है, उससे निम्नलिखित निष्कर्ष निकाले जा सकते हैं:

• आग से बचने के लिए, आपके पास एक सामान्य चार्जर होना चाहिए और उस पर चार्ज किए गए डिब्बे की संख्या को सही ढंग से सेट करना चाहिए
• कनेक्टर्स का उपयोग करना भी आवश्यक है जो बैटरी के शॉर्ट सर्किट की संभावना को बाहर करते हैं और उस डिवाइस द्वारा खपत किए गए वर्तमान को नियंत्रित करते हैं जिसमें ली-पो बैटरी स्थापित होती है।
• आपको यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि आपका इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, जिसमें बैटरी स्थापित है, ज़्यादा गरम न हो। + 70 डिग्री सेल्सियस पर, बैटरी में एक "श्रृंखला प्रतिक्रिया" शुरू होती है, जो संग्रहीत ऊर्जा को गर्मी में परिवर्तित करती है, बैटरी सचमुच फैलती है, जो हर चीज में आग लगा सकती है जो जल सकती है।
• यदि आप लगभग डिस्चार्ज की गई बैटरी को बंद कर देते हैं, तो आग नहीं लगेगी, यह चुपचाप और शांति से ओवरडिस्चार्ज के कारण "मर जाएगी"
• बैटरी डिस्चार्ज के अंत में वोल्टेज की निगरानी करें और उपयोग के बाद इसे डिस्कनेक्ट करना सुनिश्चित करें।
• लिथियम बैटरी के खराब होने का कारण डिप्रेसुराइजेशन भी है। हवा तत्व के अंदर नहीं जाना चाहिए। यह तब हो सकता है जब बाहरी सुरक्षात्मक बैग क्षतिग्रस्त हो जाता है (बैटरी को हीट सिकुड़ ट्यूब की तरह एक बैग में सील कर दिया जाता है) झटके के परिणामस्वरूप, या किसी नुकीली वस्तु से क्षति, या जब सोल्डरिंग के दौरान बैटरी टर्मिनल को ज़्यादा गरम किया जाता है। निष्कर्ष - बड़ी ऊंचाई से न गिराएं और सावधानी से मिलाप करें
• निर्माता की सिफारिशों के अनुसार, भंडारण बैटरियों को 50-70% चार्ज किया जाना चाहिए, अधिमानतः ठंडे स्थान पर, 30 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं के तापमान पर। डिस्चार्ज किए गए राज्य में भंडारण का सेवा जीवन पर नकारात्मक प्रभाव पड़ेगा। सभी बैटरियों की तरह, लिथियम पॉलीमर में थोड़ा स्व-निर्वहन होता है।

ली-पो बैटरी को असेंबल करना

उच्च करंट आउटपुट या बड़ी क्षमता वाली बैटरियों को प्राप्त करने के लिए, बैटरियों के समानांतर कनेक्शन का उपयोग किया जाता है। अगर आप रेडीमेड बैटरी खरीदते हैं तो आप मार्क करके पता लगा सकते हैं कि उसमें कितने डिब्बे हैं और वे कैसे जुड़े हैं। संख्या के बाद अक्षर P (समानांतर) समानांतर में जुड़े बैंकों की संख्या को दर्शाता है, और S (धारावाहिक) - श्रृंखला में। उदाहरण के लिए, "कोकम 1500 3एस2पी" तीन जोड़ी बैटरियों के साथ श्रृंखला में जुड़ी बैटरी को संदर्भित करता है, और प्रत्येक जोड़ी दो समानांतर जुड़ी 1500 एमएएच बैटरी द्वारा बनाई जाती है, अर्थात। बैटरी की क्षमता 3000 एमएएच होगी (समानांतर में कनेक्ट होने पर, क्षमता बढ़ जाएगी), और वोल्टेज 3.7 वी x 3 = 11.1 वी होगा।

यदि आप अलग से बैटरी खरीदते हैं, तो उन्हें बैटरी से जोड़ने से पहले, आपको उनकी क्षमता को बराबर करना होगा, विशेष रूप से समानांतर कनेक्शन विकल्प के लिए, क्योंकि इस मामले में एक बैंक दूसरे को चार्ज करना शुरू कर देगा और चार्जिंग करंट 1C से अधिक हो सकता है। कनेक्ट करने से पहले सभी खरीदे गए बैंकों को लगभग 0.1-0.2C के करंट के साथ 3V पर डिस्चार्ज करना उचित है। वोल्टेज को कम से कम 0.5% की सटीकता के साथ एक डिजिटल वाल्टमीटर के साथ मॉनिटर किया जाना चाहिए। यह भविष्य में विश्वसनीय बैटरी प्रदर्शन सुनिश्चित करेगा।

संभावित बराबरी (संतुलन) को उनके पहले चार्ज से पहले पहले से ही असेंबल की गई ब्रांडेड बैटरियों पर भी किया जाना वांछनीय है, क्योंकि कई कंपनियां जो बैटरी में कोशिकाओं को इकट्ठा करती हैं, असेंबली से पहले उन्हें संतुलित नहीं करती हैं।

संचालन के परिणामस्वरूप क्षमता में गिरावट के कारण, किसी भी स्थिति में पुराने बैंकों में क्रमिक रूप से नए बैंक नहीं जोड़े जाने चाहिए - बैटरी एक ही समय में असंतुलित हो जाएगी।

बेशक, अलग-अलग, यहां तक ​​​​कि करीब क्षमता की बैटरी को कनेक्ट करना भी असंभव है, उदाहरण के लिए, 1800 और 2000 एमएएच बैटरी में, साथ ही साथ एक बैटरी में विभिन्न निर्माताओं से बैटरी का उपयोग करना, क्योंकि विभिन्न आंतरिक प्रतिरोध असंतुलन का कारण बनेंगे बैटरी में।

सोल्डरिंग करते समय सावधानी बरती जानी चाहिए, लीड्स को ओवरहीटिंग की अनुमति नहीं दी जानी चाहिए - यह सीलिंग को तोड़ सकता है और बैटरी को स्थायी रूप से "मार" सकता है जो अभी तक काम नहीं किया है। कुछ ली-पो बैटरियां टेक्स्टोलाइट प्रिंटेड सर्किट बोर्ड के टुकड़ों के साथ आती हैं जो पहले से ही आसान वायरिंग के लिए टर्मिनलों में टांके लगाई गई हैं। उसी समय, अतिरिक्त वजन जोड़ा जाता है - प्रति तत्व लगभग 1 ग्राम, लेकिन टांका लगाने वाले तारों के स्थानों को गर्म करने में अधिक समय लग सकता है - फाइबरग्लास खराब गर्मी का संचालन करता है। कनेक्टर्स के साथ तारों को बैटरी केस में कम से कम टेप के साथ तय किया जाना चाहिए, ताकि बार-बार चार्जर से कनेक्ट होने पर गलती से उन्हें फाड़ न दें

ली-पो बैटरी का उपयोग करने की बारीकियां

मैं कुछ और उपयोगी उदाहरण दूंगा जो पहले कही गई बातों का अनुसरण करते हैं, लेकिन पहली नज़र में स्पष्ट नहीं हैं ...

बैटरी के लंबे संचालन के दौरान, क्षमता के प्रारंभिक छोटे प्रसार के कारण इसकी कोशिकाएं असंतुलित हो जाती हैं - कुछ बैंक दूसरों की तुलना में पहले "उम्र" हो जाते हैं और अपनी क्षमता तेजी से खो देते हैं। बैटरी में अधिक डिब्बे के साथ, प्रक्रिया तेज होती है। इसका तात्पर्य निम्नलिखित नियम से है - प्रत्येक बैटरी सेल की क्षमता को नियंत्रित करना आवश्यक है.

यदि असेंबली में एक बैटरी पाई जाती है, जिसकी क्षमता अन्य तत्वों से 15-20% से अधिक भिन्न होती है, तो पूरे असेंबली के उपयोग को छोड़ने की सिफारिश की जाती है, या शेष बैटरी से बैटरी को एक छोटी संख्या के साथ मिलाप करने की सिफारिश की जाती है। कोशिकाओं का।

आधुनिक चार्जर्स में बिल्ट-इन बैलेंसर्स होते हैं जो आपको एक बैटरी में सभी कोशिकाओं को अलग-अलग नियंत्रण में चार्ज करने की अनुमति देते हैं। यदि चार्जर बैलेंसर से लैस नहीं है, तो इसे अलग से खरीदा जाना चाहिए और इसका उपयोग करके बैटरी चार्ज करने की सलाह दी जाती है।

एक बाहरी बैलेंसर प्रत्येक बैंक से जुड़ा एक छोटा बोर्ड होता है, जिसमें पुल-अप प्रतिरोधक, एक नियंत्रण सर्किट और एक एलईडी होता है जो दर्शाता है कि किसी दिए गए बैंक पर वोल्टेज 4.17-4.19V तक पहुंच गया है। जब 4.17V की दहलीज के एक अलग तत्व पर वोल्टेज पार हो जाता है, तो बैलेंसर वर्तमान के हिस्से को "खुद से" बंद कर देता है, जिससे वोल्टेज महत्वपूर्ण सीमा से अधिक हो जाता है।

यह जोड़ा जाना चाहिए कि बैलेंसर असंतुलित बैटरी में कुछ कोशिकाओं के ओवरडिस्चार्ज से नहीं बचाता है, यह केवल चार्जिंग के दौरान कोशिकाओं को नुकसान से बचाने और बैटरी में "खराब" कोशिकाओं को निर्धारित करने के साधन के रूप में कार्य करता है।

उपरोक्त तीन या अधिक कोशिकाओं से बनी बैटरियों पर लागू होता है, दो-सेल बैटरी के लिए, एक नियम के रूप में, बैलेंसर्स का उपयोग नहीं किया जाता है।

कई समीक्षाओं के अनुसार, लिथियम बैटरी को 2.7-2.8V के वोल्टेज पर डिस्चार्ज करने से क्षमता पर अधिक हानिकारक प्रभाव पड़ता है, उदाहरण के लिए, 4.4V के वोल्टेज पर ओवरचार्जिंग। बैटरी को अधिक डिस्चार्ज की स्थिति में स्टोर करना विशेष रूप से हानिकारक है।

एक राय है कि लिथियम पॉलीमर बैटरी को सबजीरो तापमान पर संचालित नहीं किया जा सकता है। दरअसल, बैटरी के लिए तकनीकी विशेषताओं में 0-50 डिग्री सेल्सियस (0 डिग्री सेल्सियस पर, बैटरी क्षमता का 80% बरकरार रखा जाता है) की ऑपरेटिंग रेंज का संकेत मिलता है। लेकिन फिर भी, नकारात्मक तापमान पर ली-पो बैटरी का उपयोग करना संभव है, लगभग -10 ... -15 डिग्री सेल्सियस। तथ्य यह है कि आपको उपयोग करने से पहले बैटरी को फ्रीज करने की आवश्यकता नहीं है - इसे अपनी जेब में रखें, जहां यह गर्म हो। और उपयोग की प्रक्रिया में, बैटरी में आंतरिक ताप उत्पादन इस समय एक उपयोगी गुण बन जाता है, जिससे बैटरी को जमने से रोका जा सकता है। बेशक, बैटरी का प्रदर्शन सामान्य तापमान की तुलना में थोड़ा कम होगा।

निष्कर्ष

इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री के क्षेत्र में तकनीकी प्रगति जिस गति से आगे बढ़ रही है, उसे देखते हुए, यह माना जा सकता है कि भविष्य लिथियम ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियों से संबंधित है, अगर ईंधन सेल नहीं पकड़ते हैं। रुको और देखो…

लेख सर्गेई पोटुपचिक और व्लादिमीर वासिलिवे के लेखों से सामग्री का उपयोग करता है

लिथियम-पॉलीमर बैटरी और आयनिक बैटरी में क्या अंतर है?

विकसित देशों में अधिकांश लोगों के पास मोबाइल फोन, टैबलेट और लैपटॉप हैं। जब आप किसी स्टोर में गैजेट खरीदते हैं, तो सबसे अधिक संभावना है, आप उसमें बैटरी के प्रकार के बारे में सोचते भी नहीं हैं। और यह आश्चर्य की बात नहीं है। बैटरी उद्योग सहित प्रौद्योगिकी तेजी से आगे बढ़ रही है। बहुत पहले नहीं, मोबाइल इलेक्ट्रॉनिक्स में Ni─Cd बैटरियों का उपयोग किया जाता था, जिन्हें बाद में Ni─MH द्वारा बदल दिया गया था। इसके बाद लिथियम आयन आया, जिसने पोर्टेबल गैजेट बाजार को जल्दी से जीत लिया। और अब उन्हें लिथियम-पॉलीमर बैटरी द्वारा निचोड़ा जा रहा है। कुछ बिंदु पर, उपयोगकर्ता यह सोचना शुरू कर देता है कि उसके पास किस प्रकार की रिचार्जेबल बैटरी है। इसके फायदे और नुकसान क्या हैं? इस पोस्ट में, हम यह समझने की कोशिश करेंगे कि लिथियम-पॉलीमर बैटरी और लिथियम-आयन बैटरी में क्या अंतर है।

लिथियम से बैटरी बनाने का काम काफी समय से चल रहा है। लेकिन घरेलू उपकरणों के लिए पहली व्यावहारिक प्रतियां पिछली शताब्दी के 70 के दशक में ही दिखाई दीं। लेकिन तब ये धातु के लिथियम से बने इलेक्ट्रोड वाले अपूर्ण मॉडल थे। और सुरक्षा के लिहाज से ऐसी बैटरियों का संचालन समस्याग्रस्त है। ऐसी बैटरियों को चार्ज करने और डिस्चार्ज करने की प्रक्रिया में कई अनसुलझी समस्याएं थीं।

तथ्य यह है कि लिथियम धातु बहुत सक्रिय है और इसमें उच्च विद्युत रासायनिक क्षमता है। बैटरी में इसका उपयोग ऊर्जा घनत्व में काफी वृद्धि कर सकता है। धातु ली इलेक्ट्रोड के साथ रिचार्जेबल बैटरी, जो सबसे पहले विकसित की गई थी, में उच्च वोल्टेज और बड़ी क्षमता है। हालांकि, चार्ज और डिस्चार्ज मोड में ऐसी बैटरी के निरंतर संचालन से लिथियम इलेक्ट्रोड बदल जाता है।

यह इस तथ्य की ओर जाता है कि संचालन की स्थिरता बाधित होती है और बैटरी में अनियंत्रित प्रतिक्रिया के कारण प्रज्वलन का खतरा होता है। बैटरी सेल जल्दी गर्म हो जाती है और जब तापमान लिथियम के गलनांक तक बढ़ जाता है, तो प्रज्वलन के साथ एक हिंसक प्रतिक्रिया होती है। इससे संबंधित 90 के दशक की शुरुआत में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में पहली लिथियम-प्रकार की बैटरी की वापसी थी।

नतीजतन, वैज्ञानिकों ने ली आयनों पर आधारित बैटरी विकसित करना शुरू कर दिया। इस तथ्य के कारण कि धातु लिथियम के उपयोग को छोड़ना आवश्यक था, ऊर्जा घनत्व थोड़ा कम हो गया। लेकिन दूसरी ओर, बैटरी के संचालन के दौरान सुरक्षा समस्याओं का समाधान किया गया। इन नई बैटरियों को लिथियम आयन बैटरी कहा जाता है।

लिथियम-आयन बैटरी का ऊर्जा घनत्व इससे 2-3 गुना (प्रयुक्त सामग्री के आधार पर) अधिक होता है। जब ली-आयन को डिस्चार्ज किया जाता है, तो बैटरियां Ni─Cd जैसी विशेषताओं को प्रदर्शित करती हैं। केवल एक चीज जो वे उनसे हीन हैं, वह है अल्ट्रा-हाई डिस्चार्ज करंट (10C से अधिक) पर काम करना।आज तक, लिथियम आयन बैटरी के कई अलग-अलग संशोधन पहले ही जारी किए जा चुके हैं।

वे कैथोड, फॉर्म फैक्टर और कुछ अन्य मापदंडों के रूप में उपयोग की जाने वाली सामग्री में भिन्न होते हैं। वे विशिष्ट रूप से डिज़ाइन की विशेषता रखते हैं, जिसमें लिथियम आयन युक्त तरल इलेक्ट्रोलाइट में डूबे हुए इलेक्ट्रोड शामिल हैं। यह बैटरी सेल एक सीलबंद धातु म्यान (स्टील, एल्यूमीनियम) में संलग्न है। लिथियम आयन बैटरी में एक मुद्रित सर्किट बोर्ड होता है जिसे चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए नियंत्रक कहा जाता है।

ली-आयन बैटरियों की तस्वीर को पूरा करने के लिए, उनके फायदे और नुकसान पर विचार करें।

ली─आयन लाभ

• छोटा स्व-निर्वहन;
• क्षारीय की तुलना में उच्च ऊर्जा घनत्व और क्षमता;
• एक बैटरी सेल में लगभग 3.7 वोल्ट का वोल्टेज होता है। कैडमियम और धातु हाइड्राइड के लिए, यह मान 1.2 वोल्ट है। यह आपको डिजाइन को काफी सरल बनाने की अनुमति देता है। फ़ोन, उदाहरण के लिए, केवल एक कैन वाली बैटरी का उपयोग करें;
• कोई स्मृति प्रभाव नहीं है, जिसका अर्थ है कि बैटरी का रखरखाव सरल है।

ली (आयन) के नुकसान

• नियंत्रक की आवश्यकता है। यह एक मुद्रित सर्किट बोर्ड है जो बैटरी सेल या कोशिकाओं के वोल्टेज की निगरानी करता है, यदि कई हैं। बोर्ड अधिकतम डिस्चार्ज करंट और कुछ मामलों में कैन तापमान को भी नियंत्रित करता है। नियंत्रक के बिना लिथियम-आयन बैटरी का सुरक्षित संचालन असंभव है;
• भंडारण के दौरान भी ली-आयन प्रणाली का क्षरण जारी रहता है। यानी एक साल के बाद बैटरी की क्षमता काफी कम हो जाती है, भले ही इसका इस्तेमाल न किया गया हो। अन्य प्रकार की बैटरी (क्षारीय, सीसा-एसिड) भी भंडारण के दौरान धीरे-धीरे ख़राब हो जाती हैं, लेकिन उनमें यह कम स्पष्ट होता है;
• लिथियम आयन की कीमत कैडमियम या से अधिक होती है।

लिथियम आयन प्रौद्योगिकी की क्षमताएं पूरी तरह से विकसित नहीं हुई हैं। इसलिए, नई बैटरी लगातार दिखाई दे रही हैं, जहां इस प्रकार की बैटरी की कुछ समस्याओं का समाधान किया जाता है। यह क्या है, इसके बारे में अधिक जानकारी के लिए निर्दिष्ट लिंक पर लेख पढ़ें।

ली─पोल बैटरी

ली-आयन बैटरियों की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान सुरक्षा समस्याओं के कारण, इन बैटरियों के संशोधनों का और विकास शुरू हुआ। नतीजतन, लिथियम-पॉलीमर बैटरी विकसित की गई हैं। प्रयुक्त इलेक्ट्रोलाइट में आयनिक से उनका अंतर। यह कहा जाना चाहिए कि इस दिशा में पहला विकास ली-आयन तकनीक के साथ एक साथ किया गया था। पिछली शताब्दी में, पहली बार एक ठोस बहुलक से सूखे इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग किया गया था। दिखने में यह प्लास्टिक की फिल्म जैसा दिखता है। यह बहुलक गैर-प्रवाहकीय है, लेकिन आयन विनिमय में हस्तक्षेप नहीं करता है, जिसमें आवेशित परमाणुओं या उनके समूहों की गति शामिल होती है। इसमें इलेक्ट्रोलाइट सामग्री के अलावा, बहुलक इलेक्ट्रोड के बीच एक छिद्रपूर्ण विभाजक के रूप में भी कार्य करता है।

नए डिजाइन ने सुरक्षा में सुधार किया है और बैटरी निर्माण को सरल बनाया है। और इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि लिथियम-पॉलीमर बैटरी लगभग किसी भी आकार और बहुत छोटी मोटाई (1 मिलीमीटर तक) में उत्पादित की जा सकती हैं। यह ली-पोल रिचार्जेबल बैटरी द्वारा संचालित विभिन्न उपकरणों को पतला, कॉम्पैक्ट और चिकना बनाने की अनुमति देता है। कुछ लिथियम-पॉलीमर बैटरियों को कपड़ों में भी सिल दिया जा सकता है।

स्वाभाविक रूप से, नुकसान भी हैं। विशेष रूप से, ली-पोल ड्राई सेल बैटरी में कमरे के तापमान पर कम विद्युत चालकता होती है। यह इस तथ्य के कारण है कि इस तापमान पर उनका आंतरिक प्रतिरोध अधिक होता है, जो पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स के संचालन के लिए आवश्यक डिस्चार्ज करंट के निर्वहन को रोकता है।

यदि आप लिथियम-पॉलीमर बैटरी को 60 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करते हैं, तो चालकता बढ़ जाती है। यह स्पष्ट है कि यह फोन या टैबलेट में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं है। हालांकि, सूखी पॉलीमर बैटरियों ने बाजार में अपनी जगह बना ली है। उनका उपयोग उच्च तापमान स्थितियों में बैकअप बिजली आपूर्ति के रूप में किया जाता है। ऐसे विकल्प होते हैं जब सामान्य बैटरी संचालन के लिए आवश्यक तापमान प्रदान करने के लिए हीटिंग तत्व स्थापित किए जाते हैं।

यहां एक और महत्वपूर्ण बात स्पष्ट करने लायक है। निश्चित रूप से सभी ने देखा है कि Li─Pol चिह्नित बैटरियों का उपयोग स्मार्टफोन, टैबलेट और लैपटॉप में लंबे समय से किया जाता रहा है। ये लिथियम-पॉलीमर हाइब्रिड बैटरी हैं, इसलिए बोलने के लिए। वे ली-आयन और शुष्क बहुलक बैटरी के बीच एक क्रॉस हैं। लिथियम-पॉलीमर बैटरी निर्माता इलेक्ट्रोलाइट के रूप में लिथियम आयनों के साथ जेल जैसे पदार्थ का उपयोग करते हैं।

इसलिए, आधुनिक मोबाइल गैजेट्स में लगभग सभी लिथियम-पॉलीमर बैटरियां जेल जैसे इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करती हैं। डिजाइन के अनुसार, वे आयनिक और बहुलक बैटरी का एक संकर हैं। जेल इलेक्ट्रोलाइट के साथ आयनिक और पॉलीमर बैटरी में क्या अंतर है? उनके मूल विद्युत रासायनिक पैरामीटर लगभग समान हैं। ऐसी हाइब्रिड बैटरियों में अंतर यह है कि वे छिद्रपूर्ण विभाजक के बजाय एक ठोस इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करती हैं। वह, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, एक झरझरा विभाजक के रूप में भी कार्य करता है। आयनों की चालकता बढ़ाने के लिए एक गेल्ड इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग किया जाता है।

लिथियम-पॉलीमर बैटरी बाजार में अधिक से अधिक लोकप्रिय हो रही हैं और भविष्य हैं। कम से कम घरेलू उपकरणों और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में। लेकिन जबकि उनका क्रियान्वयन बहुत सक्रिय नहीं है। कुछ बाजार विशेषज्ञ इसका श्रेय इस तथ्य को देते हैं कि ली-आयन बैटरी के विकास में बहुत अधिक पैसा लगाया गया है। और निवेशक सिर्फ निवेश किए गए पैसे को "पुनर्प्राप्त" करना चाहते हैं। लिंक पढ़ें।