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लिथियम बैटरी रखरखाव तकनीकी ज्ञान

 

क्या लिथियम बैटरी का हमारा रखरखाव सही है? इस समस्या ने मेरे सहित कई वफादार मोबाइल फोन उपयोगकर्ताओं को परेशान किया है। कुछ जानकारी से परामर्श करने के बाद, मुझे इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री में पीएचडी छात्र से परामर्श करने का अवसर मिला, जो चीन में एक प्रसिद्ध बैटरी अनुसंधान संस्थान के उप निदेशक भी हैं। अब अपने पाठकों के साथ साझा करने के लिए कुछ प्रासंगिक ज्ञान और अनुभव लिखें।

“लिथियम बैटरी का सकारात्मक इलेक्ट्रोड आमतौर पर लिथियम के एक सक्रिय यौगिक से बना होता है, जबकि नकारात्मक इलेक्ट्रोड एक विशेष आणविक संरचना वाला कार्बन होता है।” आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली सकारात्मक जानकारी का एक महत्वपूर्ण हिस्सा LiCoO2 है। चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, बैटरी पोल पर विद्युत क्षमता सकारात्मक इलेक्ट्रोड में यौगिक को लिथियम आयनों को छोड़ने और उन्हें कार्बन में डालने के लिए मजबूर करती है, जबकि नकारात्मक इलेक्ट्रोड अणुओं को लामिना के प्रवाह में व्यवस्थित किया जाता है। डिस्चार्ज के दौरान लिथियम आयन कार्बन की स्तरित संरचना से अलग हो जाते हैं और एनोड यौगिक के साथ जुड़ जाते हैं। लिथियम आयनों की गति विद्युत प्रवाह उत्पन्न करती है।

रासायनिक प्रतिक्रिया का सिद्धांत बहुत सरल है, लेकिन वास्तविक औद्योगिक उत्पादन में, विचार करने के लिए और अधिक व्यावहारिक मुद्दे हैं: सकारात्मक इलेक्ट्रोड एडिटिव्स को गतिविधियों के लिए बार-बार बनाए रखने की आवश्यकता होती है, और अधिक लिथियम को समायोजित करने के लिए नकारात्मक इलेक्ट्रोड को आणविक स्तर पर डिजाइन करने की आवश्यकता होती है। आयन; स्थिर होने के अलावा, एनोड और कैथोलिक के बीच इलेक्ट्रोलाइट भरें, लेकिन बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध को कम करने, उत्कृष्ट चालकता भी है।

हालांकि लिथियम बैटरी में शायद ही कभी निकल-कैडमियम बैटरी का स्मृति प्रभाव होता है, लेकिन ऐसा नहीं है। हालांकि, विभिन्न कारणों से, लिथियम बैटरी बार-बार चार्ज करने के बाद भी क्षमता खोती रहेगी। एनोड और कैथोड डेटा को ही संशोधित करना महत्वपूर्ण है। आणविक स्तर पर, लिथियम आयन युक्त सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड की गुहा संरचना धीरे-धीरे ढह जाएगी और अवरुद्ध हो जाएगी। रासायनिक रूप से, यह सकारात्मक और नकारात्मक सामग्रियों का सक्रिय निष्क्रियता है, जो साइड प्रतिक्रियाओं में अन्य स्थिर यौगिकों की उपस्थिति का संकेत देता है। कुछ भौतिक स्थितियां भी हैं, जैसे कि एनोड डेटा का क्रमिक नुकसान, जो अंततः लिथियम आयनों की संख्या को कम कर देगा जो बैटरी में चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ सकते हैं।

अधिभार और निर्वहन, लिथियम बैटरी में इलेक्ट्रोड स्थायी क्षति का गठन करते हैं। यह आणविक स्तर से सहज रूप से समझा जा सकता है कि एनोड कार्बन उत्सर्जन से शरद ऋतु में लिथियम आयनों और उनकी स्तरित संरचना की अत्यधिक रिहाई होगी, और अधिभार इसमें बहुत अधिक लिथियम आयनों को निचोड़ देगा। कैथोड कार्बन की संरचना कुछ लिथियम आयनों को मुक्त होने से रोकती है। यही कारण है कि लिथियम बैटरी अक्सर चार्ज और डिस्चार्ज कंट्रोल सर्किट से लैस होती हैं।

अनुचित तापमान लिथियम बैटरी में अन्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं का कारण होगा, और अनावश्यक यौगिक दिखाई देंगे। इसलिए, कई लिथियम बैटरी सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड पर रखरखाव तापमान नियंत्रण डायाफ्राम या इलेक्ट्रोलाइट एडिटिव्स से लैस हैं। जब बैटरी को एक निश्चित डिग्री तक गर्म किया जाता है, तो समग्र झिल्ली छेद बंद हो जाता है या इलेक्ट्रोलाइट विकृत हो जाता है, सर्किट के डिस्कनेक्ट होने तक बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध बढ़ जाता है, और बैटरी अब गर्म नहीं होती है, जिससे बैटरी का सामान्य चार्जिंग तापमान सुनिश्चित होता है।

क्या डीप चार्जिंग और डिस्चार्जिंग से लिथियम बैटरी की वास्तविक क्षमता बढ़ सकती है? विशेषज्ञों ने मुझे स्पष्ट रूप से बताया कि यह व्यर्थ है। उन्होंने यहां तक ​​कहा कि दो डॉक्टरों के ज्ञान के आधार पर, पहली तीन खुराक की तथाकथित पूर्ण-खुराक सक्रियता अर्थहीन है। लेकिन कई लोग बैटरी की जानकारी में यह दिखाने के लिए क्यों जाते हैं कि भविष्य में क्षमता बदल जाएगी? इस बिंदु का उल्लेख बाद में किया जाएगा।

लिथियम बैटरी में आमतौर पर प्रोसेसिंग चिप्स और चार्जिंग कंट्रोल चिप्स होते हैं। इस प्रक्रिया में, चिप में रजिस्टरों, क्षमता, तापमान, आईडी, चार्जिंग स्थिति, डिस्चार्ज समय और अन्य मूल्यों की एक श्रृंखला होती है। ये मान धीरे-धीरे उपयोग के साथ बदलते हैं। मैं व्यक्तिगत रूप से सोचता हूं कि लगभग एक महीने तक उपयोग करने का महत्वपूर्ण प्रभाव फुल चार्ज और डिस्चार्ज होना चाहिए। एक बार जब निर्देश पुस्तिका इन रजिस्टरों के अनुचित मूल्य को ठीक कर लेती है, तो बैटरी की चार्जिंग नियंत्रण और नाममात्र क्षमता बैटरी की वास्तविक स्थिति के अनुरूप होनी चाहिए।