ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಸಂಯೋಜನೆ

ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಮರುಬಳಕೆ

ದಿಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್, ಸೆಪರೇಟರ್, ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಮತ್ತು ಆನೋಡ್ ಮತ್ತು ಕೇಸ್‌ನಿಂದ ಕೂಡಿದೆ.

ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿ ಜೆಲ್ ಅಥವಾ ಪಾಲಿಮರ್ ಆಗಿರಬಹುದು ಅಥವಾ ಜೆಲ್ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಮರ್ ಮಿಶ್ರಣವಾಗಿರಬಹುದು.

ಲಿ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿ ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಗಣೆಗೆ ಮಾಧ್ಯಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳು ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ನಡುವಿನ ಅಯಾನು ಸಾಗಣೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳು, ಲಿಥಿಯಂ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಲವಣಗಳು ಮತ್ತು ಅಗತ್ಯ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ.

ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ವಿಧಗಳು:

• LiCoO2
• Li2MnO3
• LiFePO4
• NCM
• NCA

 ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳು ಇಡೀ ಬ್ಯಾಟರಿಯ 30% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ.

ಆನೋಡ್ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಒಳಗೊಂಡಿದೆ

ನಂತರ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆನೋಡ್ ಇಡೀ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಸುಮಾರು 5-10 ಶೇಕಡಾ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.ಕಾರ್ಬನ್-ಆಧಾರಿತ ಆನೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಆನೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿವೆ.ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಲೋಹದ ಲಿಥಿಯಂ ಆನೋಡ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸುರಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.ಕಾರ್ಬನ್-ಆಧಾರಿತ ಆನೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮತ್ತು ಕೃತಕ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಮತ್ತು ಇತರ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಬರುತ್ತವೆ.ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮುಖ್ಯ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ವಸ್ತುಗಳು ಉತ್ತಮ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಮರುಬಳಕೆಯನ್ನು ಸಹ ಹೊಂದಿವೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಾರ್ಬನ್-ಆಧಾರಿತ ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕಾಗಿ ಕೆಲವು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಹೊಸ ಇಂಗಾಲದ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲೆ ಕೆಲವು ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ಇವೆ, ಇಂಗಾಲ-ಆಧಾರಿತ ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಸೈಕಲ್ ಜೀವನವನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಲು ಆಶಿಸುತ್ತವೆ.

ಇದು ಇನ್ನೂ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.ಸಿಲಿಕಾನ್ (Si) ವಸ್ತು: ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕಾರ್ಬನ್ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ವಸ್ತುಗಳ ದೊಡ್ಡ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ದರದಿಂದಾಗಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ನ ಪರಿಮಾಣದ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವುದು ಸುಲಭ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಜೀವನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ವಿಭಜಕಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಬ್ಯಾಟರಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಖಾತ್ರಿಪಡಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ಭಾಗವಾಗಿದೆ.ವಿಭಜಕದ ಮುಖ್ಯ ಕಾರ್ಯವೆಂದರೆ ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವುದು, ಮತ್ತು ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಇದು ಅಯಾನು ಚಲನೆಗೆ ಒಂದು ಚಾನಲ್ ಅನ್ನು ಸಹ ರಚಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅಗತ್ಯವಾದ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು.ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ವಿಭಜಕದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧಿತ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗಿದೆ:

1. ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ: ಡಯಾಫ್ರಾಮ್ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ, ಉತ್ತಮ ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆ ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ವಯಸ್ಸಾದ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆರ್ದ್ರತೆಯಂತಹ ಕಠಿಣ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

2. ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ: ವಿಭಜಕವು ಸಾಕಷ್ಟು ಕರ್ಷಕ ಬಲವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು ಮತ್ತು ಅಸೆಂಬ್ಲಿ ಅಥವಾ ಬಳಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹಾನಿಯನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಧರಿಸಬೇಕು.

3. ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆ: ಸಾವಯವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯು ಜಲೀಯ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ವಿಭಜಕವು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು.ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ವಿಭಜಕದ ದಪ್ಪವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ತೆಳುವಾಗಿರಬೇಕು.

4. ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ: ಬ್ಯಾಟರಿ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅತಿಯಾದ ಚಾರ್ಜ್, ಓವರ್‌ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನಂತಹ ಅಸಹಜತೆಗಳು ಅಥವಾ ವೈಫಲ್ಯಗಳು ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ, ವಿಭಜಕವು ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು.ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಡಯಾಫ್ರಾಮ್ ಮೃದುಗೊಳಿಸಬೇಕು ಅಥವಾ ಕರಗಬೇಕು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆಂತರಿಕ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ಸುರಕ್ಷತೆಯ ಅಪಘಾತಗಳನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.

5. ಸಾಕಷ್ಟು ತೇವಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದಾದ ರಂಧ್ರ ರಚನೆ: ವಿಭಜಕದ ರಂಧ್ರದ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಲೇಪನವು ವಿಭಜಕವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಕಷ್ಟು ತೇವ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಚಕ್ರದ ಜೀವನವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಪಾಲಿಥಿಲೀನ್ ಫ್ಲೇಕ್ (ಪಿಪಿ) ಮತ್ತು ಪಾಲಿಎಥಿಲೀನ್ ಫ್ಲೇಕ್ (ಪಿಇ) ಮೈಕ್ರೊಪೊರಸ್ ಡಯಾಫ್ರಾಮ್‌ಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತ ಡಯಾಫ್ರಾಮ್ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಬೆಲೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಅಗ್ಗವಾಗಿದೆ.ಆದರೆ ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪಾಲಿಯೆಸ್ಟರ್‌ನಂತಹ ಇತರ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ವಿಭಜಕ ವಸ್ತುಗಳು ಇವೆ, ಆದರೆ ಬೆಲೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು.