ली-आयन बॅटरीचे फायदे

इतर उच्च-ऊर्जा दुय्यम बॅटरी जसे की Ni-Cd बॅटरी, Ni-MH बॅटरी, लीड-ऍसिड बॅटरी इ.च्या तुलनेत,लि-आयनबॅटरीचे कार्यप्रदर्शनात महत्त्वपूर्ण फायदे आहेत, जे प्रामुख्याने खालील पैलूंमध्ये प्रतिबिंबित होतात.

(1) उच्च कार्यरत व्होल्टेज

कार्बनी लिथियम इंटरकॅलेशन संयुगे जसे की मेटल लिथियम ऐवजी ग्रेफाइट किंवा पेट्रोलियम कोक वापरल्याने नकारात्मक इलेक्ट्रोड बॅटरी व्होल्टेज कमी करेल. तथापि, त्यांच्या कमी लिथियम इंटरकॅलेशन संभाव्यतेमुळे, व्होल्टेजचे नुकसान कमी केले जाऊ शकते. त्याच वेळी, बॅटरीचे पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोड म्हणून योग्य लिथियम इंटरकॅलेशन कंपाऊंड निवडणे आणि योग्य इलेक्ट्रोलाइट सिस्टम निवडणे (लिथियम आयन बॅटरी पॅकची इलेक्ट्रोकेमिकल विंडो निर्धारित करणे) लिथियम आयन बॅटरी पॅकमध्ये जास्त कार्यरत व्होल्टेज (- 4V), जे जलीय प्रणालीच्या बॅटरीपेक्षा खूप जास्त आहे.

(2) मोठी विशिष्ट क्षमता

जरी मेटल लिथियमचे कार्बनशिअस पदार्थांसह पुनर्स्थित केल्याने सामग्रीची वस्तुमान विशिष्ट क्षमता कमी होईल, खरं तर, धातूच्या लिथियम दुय्यम बॅटरीचे एक विशिष्ट चक्र आयुष्य सुनिश्चित करण्यासाठी, नकारात्मक धातू लिथियम सामान्यतः तीनपट जास्त असते. वस्तुमान विशिष्ट क्षमतेतील वास्तविक घट मोठी नाही आणि व्हॉल्यूम विशिष्ट क्षमतेमध्ये थोडीशी घट आहे.

(3) उच्च ऊर्जा घनता

उच्च ऑपरेटिंग व्होल्टेज आणि व्हॉल्यूमेट्रिक विशिष्ट क्षमता दुय्यम लिथियम-आयन बॅटरीची उच्च ऊर्जा घनता निर्धारित करतात. सध्या मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जाणाऱ्या Ni-Cd बॅटरी आणि Ni-MH बॅटऱ्यांच्या तुलनेत, दुय्यम लिथियम-आयन बॅटऱ्यांमध्ये सर्वाधिक ऊर्जा घनता असते आणि तरीही त्यांच्याकडे विकासाची उत्तम क्षमता असते.

(4) चांगली सुरक्षा कार्यक्षमता आणि दीर्घ सायकल आयुष्य

एनोड म्हणून मेटल लिथियम वापरणारी बॅटरी असुरक्षित असण्याचे कारण म्हणजे लिथियम आयन बॅटरीच्या सकारात्मक इलेक्ट्रोडची रचना बदलते आणि सच्छिद्र डेंड्राइट तयार होते. हे विभाजकाला छेदू शकते आणि अंतर्गत शॉर्ट सर्किट होऊ शकते आणि लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये ही समस्या येत नाही आणि ती अतिशय सुरक्षित असतात. बॅटरीमध्ये मेटॅलिक लिथियमची उपस्थिती टाळण्यासाठी, चार्जिंग दरम्यान व्होल्टेज नियंत्रित केले पाहिजे. विम्याच्या फायद्यासाठी, लिथियम-आयन बॅटरी एकाधिक सुरक्षा उपकरणांसह सुसज्ज आहेत. लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग प्रक्रियेदरम्यान कॅथोड आणि एनोडवरील लिथियम आयनच्या इंटरकॅलेशन आणि डिइंटरकलेशनमध्ये कोणतेही संरचनात्मक बदल होत नाहीत (इंटरकलेशन आणि डिइंटरकलेशन प्रक्रियेदरम्यान जाळीचा काही विस्तार आणि आकुंचन होईल) आणि कारण इंटरकॅलेशन कंपाऊंड मेटल लिथियमपेक्षा मजबूत आहे ते अधिक स्थिर आहे आणि चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग प्रक्रियेदरम्यान लिथियम डेंड्राइट्स तयार करत नाही, ज्यामुळे बॅटरीच्या सुरक्षिततेच्या कार्यक्षमतेत लक्षणीय सुधारणा होते आणि सायकलचे आयुष्य देखील मोठ्या प्रमाणात सुधारले जाते. यू.एस. परिवहन विभागाच्या धोकादायक वस्तू परिवहन विभाग आणि IAIT (इंटरनॅशनल असोसिएशन ऑफ एअर अँड ट्रान्सपोर्टेशन) यांनी अनुक्रमे 1989 आणि 1990 मध्ये लिथियम-आयन बॅटरीज धोकादायक वस्तू म्हणून वगळल्या होत्या.

(5) लहान स्व-स्त्राव दर

लिथियम-आयन बॅटरी पॅक जलीय नसलेल्या इलेक्ट्रोलाइट प्रणालीचा अवलंब करतो आणि लिथियम-इंटरकलेशन कार्बन सामग्री जलीय नसलेल्या इलेक्ट्रोलाइट प्रणालीमध्ये थर्मोडायनामिकली अस्थिर आहे. प्रथम चार्ज आणि डिस्चार्ज प्रक्रियेदरम्यान, इलेक्ट्रोलाइट कमी झाल्यामुळे कार्बन नकारात्मक इलेक्ट्रोडच्या पृष्ठभागावर एक घन इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस (SEI) फिल्म तयार होईल, ज्यामुळे लिथियम आयन इलेक्ट्रॉनमधून जाऊ शकत नाहीत आणि इलेक्ट्रोड सक्रिय होऊ देतात. विविध चार्ज अवस्थांमधून जाणारी सामग्री. तुलनेने स्थिर स्थितीत, त्याचा कमी स्वयं-डिस्चार्ज दर आहे.

(६) स्वच्छ आणि प्रदूषणमुक्त

लिथियम-आयन बॅटरी पॅकमध्ये लीड, फॉर्च्यून, पारा इत्यादी विषारी पदार्थ नसतात. त्याच वेळी, बॅटरी चांगली सील केलेली असणे आवश्यक आहे, वापरताना फारच कमी गॅस सोडला जातो, ज्यामुळे पर्यावरणास कोणतेही प्रदूषण होत नाही. उत्पादन प्रक्रियेत बाईंडर विरघळण्यासाठी वापरलेले सॉल्व्हेंट देखील पूर्णपणे पुनर्प्राप्त केले जाऊ शकते. सोनी आणि लिथियम-आयन बॅटरीच्या इतर मोठ्या प्रमाणात उत्पादन करणाऱ्या कंपन्यांनी लिथियम-आयन बॅटऱ्यांचे पुनर्वापर आणि सामग्रीचे पुनर्वापर (जसे की मेटल ड्रिल इ.) 1997 पासून सुरू केले आहे. याशिवाय, 1996 मध्ये, सोनीच्या लिथियम-आयन बॅटरी IS014001 आंतरराष्ट्रीय पर्यावरण मानक [71O चे पालन करण्यासाठी प्रमाणित केले होते

(7) उच्च वर्तमान कार्यक्षमता

जलीय प्रणाली असलेल्या कोणत्याही मागील दुय्यम बॅटरीच्या विपरीत, लिथियम-आयन बॅटरी सामान्य चार्ज आणि डिस्चार्ज प्रक्रियेदरम्यान गॅस तयार करत नाहीत आणि सध्याची कार्यक्षमता 100% च्या जवळ आहे. ही मालमत्ता विशेषतः पॉवर स्टोरेज आणि रूपांतरणासाठी बॅटरी म्हणून वापरण्यासाठी योग्य आहे.