എന്താണ് ലിഥിയം റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്നത്?

ആവർത്തിച്ചുള്ള ചാർജിലൂടെയും ഡിസ്ചാർജ് സൈക്കിളുകളിലൂടെയും വൈദ്യുതോർജ്ജം സംഭരിക്കാനും പുറത്തുവിടാനും ലിഥിയം അയൺ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്ന ബാറ്ററികളെയാണ് ലിഥിയം റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്നത്. ഈ ബാറ്ററികൾ രണ്ട് ഇലക്‌ട്രോഡുകൾക്കിടയിൽ ലിഥിയം അയോണുകളെ നീക്കുന്നു.

"ലിഥിയം ബാറ്ററി" എന്ന പദം യഥാർത്ഥത്തിൽ അടിസ്ഥാനപരമായി വ്യത്യസ്തമായ കഴിവുകളുള്ള രണ്ട് വ്യത്യസ്ത വിഭാഗങ്ങളെ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. പ്രാഥമിക ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ ഒറ്റത്തവണ-ഉപയോഗിക്കുന്ന പവർ സ്രോതസ്സുകളാണ്. സ്മോക്ക് ഡിറ്റക്ടറുകൾ, പേസ്മേക്കറുകൾ, ചില വിദൂര നിയന്ത്രണങ്ങൾ എന്നിവയിൽ നിങ്ങൾ ഇവ കണ്ടെത്തും. ശോഷിച്ചു കഴിഞ്ഞാൽ, അവ ഉപേക്ഷിക്കുകയും പകരം വയ്ക്കുകയും വേണം.

റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ, ലിഥിയം-അയൺ അല്ലെങ്കിൽ ലി-അയൺ ബാറ്ററികൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നത്, തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായ സാങ്കേതികവിദ്യയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. അവയുടെ രാസപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ റിവേഴ്സിബിലിറ്റിയിലാണ് പ്രധാന വ്യത്യാസം. ചാർജ് ചെയ്യാൻ നിങ്ങളുടെ ഫോണോ ലാപ്‌ടോപ്പോ പ്ലഗ് ഇൻ ചെയ്യുമ്പോൾ, ലിഥിയം അയോണുകൾ കാഥോഡിൽ നിന്ന് ആനോഡിലേക്ക് മൈഗ്രേറ്റ് ചെയ്യുകയും പിന്നീടുള്ള ഉപയോഗത്തിനായി ഊർജ്ജം സംഭരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ ദ്വിദിശ അയോൺ ഫ്ലോ റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ലിഥിയം സാങ്കേതികവിദ്യയെ അതിൻ്റെ ഡിസ്പോസിബിൾ എതിരാളികളിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്നു.

ലിഥിയം പവർ ഉപയോഗിക്കുന്ന എല്ലാ ഉപകരണങ്ങൾക്കും റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ബാറ്ററികൾ സ്വീകരിക്കാൻ കഴിയില്ല. വോൾട്ടേജ് സവിശേഷതകൾ രണ്ട് തരങ്ങൾക്കിടയിൽ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു ഈ വോൾട്ടേജ് വ്യത്യാസം അർത്ഥമാക്കുന്നത് ഉപകരണത്തിൻ്റെ അനുയോജ്യത പരിശോധിക്കാതെ നിങ്ങൾക്ക് ഒരു തരം മറ്റൊന്നിലേക്ക് മാറ്റാൻ കഴിയില്ല എന്നാണ്.

Lithium Rechargeable

റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ഓരോ ലിഥിയം ബാറ്ററിയിലും നാല് അവശ്യ ഘടകങ്ങളുടെ ശ്രദ്ധാപൂർവം രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌ത ഒരു സംവിധാനമുണ്ട്. സാധാരണയായി ഗ്രാഫൈറ്റിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച ആനോഡ് നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. കാഥോഡ്-പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ്-ലിഥിയം കോബാൾട്ട് ഓക്സൈഡ് (LCO), ലിഥിയം അയേൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് (LFP), അല്ലെങ്കിൽ ലിഥിയം നിക്കൽ മാംഗനീസ് കോബാൾട്ട് ഓക്സൈഡ് (NMC) പോലുള്ള പദാർത്ഥങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിൽ ലിഥിയം ലവണങ്ങൾ അടങ്ങിയ ഒരു ലിക്വിഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഒഴുകുന്നു, അയോൺ കടന്നുപോകാൻ അനുവദിക്കുമ്പോൾ ഒരു പോറസ് സെപ്പറേറ്റർ ആനോഡും കാഥോഡും തമ്മിലുള്ള നേരിട്ടുള്ള സമ്പർക്കം തടയുന്നു.

ഡിസ്ചാർജ് സമയത്ത്, ലിഥിയം അയോണുകൾ ആനോഡ് വിട്ട് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിലൂടെ കാഥോഡിലേക്ക് സഞ്ചരിക്കുന്നു. അതേ സമയം, നിങ്ങളുടെ ഉപകരണത്തിൻ്റെ സർക്യൂട്ടിലൂടെ ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒഴുകുന്നു, നിങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമായ വൈദ്യുതി വിതരണം ചെയ്യുന്നു. അപകടകരമായ ഒരു ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുപകരം നിങ്ങളുടെ ഉപകരണത്തിലൂടെ ദീർഘമായ വഴിയിലൂടെ സഞ്ചരിക്കാൻ സെപ്പറേറ്റർ ഇലക്ട്രോണുകളെ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു.

റീചാർജ് ചെയ്യുന്നത് ഈ മുഴുവൻ പ്രക്രിയയെയും വിപരീതമാക്കുന്നു. നിങ്ങൾ ഒരു ചാർജർ ബന്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ, വൈദ്യുത പ്രവാഹം ലിഥിയം അയോണുകളെ കാഥോഡിൽ നിന്ന് ആനോഡിലേക്ക് തിരികെ എത്തിക്കുന്നു. അയോണുകൾ അടിസ്ഥാനപരമായി അവയുടെ ആരംഭ സ്ഥാനങ്ങളിലേക്ക് മടങ്ങുന്നു, അടുത്ത ഡിസ്ചാർജ് സൈക്കിളിന് തയ്യാറാണ്. ഈ റിവേഴ്‌സിബിൾ ഇൻ്റർകലേഷൻ-ഇലക്‌ട്രോഡ് പാളികൾക്കിടയിൽ അയോണുകൾ സ്വയം ചേർക്കുന്നതിനുള്ള സാങ്കേതിക പദം-ഈ ബാറ്ററികളെ നിർവചിക്കുന്ന റീചാർജബിലിറ്റി പ്രാപ്‌തമാക്കുന്നു.

ഈ പ്രക്രിയയിൽ ബാറ്ററി മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റം (BMS) ബാറ്ററിയുടെ തലച്ചോറായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഈ ഇലക്ട്രോണിക് കൺട്രോൾ യൂണിറ്റ് സെൽ വോൾട്ടേജ്, താപനില, കറൻ്റ് ഫ്ലോ എന്നിവ തുടർച്ചയായി നിരീക്ഷിക്കുന്നു. സെല്ലുകൾ 4.2V (മിക്ക ലിഥിയം-അയോൺ കെമിസ്ട്രിയുടെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് മാക്സിമം) എത്തുമ്പോൾ ചാർജിംഗ് സർക്യൂട്ട് വിച്ഛേദിച്ചുകൊണ്ട് ഇത് അമിത ചാർജിംഗ് തടയുന്നു. നിലവിലെ കളക്ടർമാരിൽ നിന്ന് കോപ്പർ അലിയുന്നത് വഴി ബാറ്ററിയെ ശാശ്വതമായി കേടുവരുത്തുന്ന-ഓവർ ഡിസ്ചാർജിൽ നിന്നും ഇത് പരിരക്ഷിക്കുന്നു.

റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ലിഥിയം സാങ്കേതികവിദ്യ മോണോലിത്തിക്ക് അല്ല-നിരവധി വ്യത്യസ്ത രസതന്ത്രങ്ങൾ അവയുടെ നിർദ്ദിഷ്ട പ്രകടന സവിശേഷതകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി വ്യത്യസ്ത ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ നൽകുന്നു.

ലിഥിയം കോബാൾട്ട് ഓക്സൈഡ് (LCO)ബാറ്ററികൾ ആദ്യകാല പോർട്ടബിൾ ഇലക്ട്രോണിക്സിൽ ആധിപത്യം പുലർത്തി, ഇപ്പോഴും മിക്ക സ്മാർട്ട്ഫോണുകളിലും ലാപ്ടോപ്പുകളിലും ശക്തി പ്രാപിക്കുന്നു. അവ 200-260 Wh/kg വരെ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഭാരം സെൻസിറ്റീവ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് മികച്ചതാക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, അവ ബദലുകളേക്കാൾ താപ സ്ഥിരത കുറവാണ്, സാധാരണയായി 500-1000 ചാർജ് സൈക്കിളുകൾ നൽകുന്നു.

ലിഥിയം അയൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് (LFP)ശ്രദ്ധേയമായ സുരക്ഷയ്ക്കും ദീർഘായുസ്സിനുമായി ബാറ്ററികൾ ചില ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത (100-180 Wh/kg) ത്യജിക്കുന്നു. അവയുടെ സുസ്ഥിരമായ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന തെർമൽ റൺവേയെ പ്രതിരോധിക്കുന്നു, കൂടാതെ 80% ശേഷിയിലേക്ക് തരംതാഴ്ത്തുന്നതിന് മുമ്പ് അവ പതിവായി 2000-5000 സൈക്കിളുകൾ കൈവരിക്കുന്നു. ഇലക്‌ട്രിക് വാഹനങ്ങളും സ്‌റ്റേഷണറി എനർജി സ്റ്റോറേജും ഈ രസതന്ത്രത്തെ അതിൻ്റെ കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജ് ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും (3.2V നാമമാത്രവും 3.7V 3.7V-യും എൽസിഒ) അനുകൂലിക്കുന്നു.

ലിഥിയം പോളിമർ (LiPo)ബാറ്ററികൾ ദ്രാവകത്തിന് പകരം ഒരു ജെൽ-പോലെ അല്ലെങ്കിൽ സോളിഡ് പോളിമർ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത് ഉപകരണ രൂപങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന നേർത്ത പൗച്ചുകളിൽ ഫ്ലെക്സിബിൾ പാക്കേജിംഗ് അനുവദിക്കുന്നു. മെലിഞ്ഞ സ്‌മാർട്ട്‌ഫോണുകൾ, ടാബ്‌ലെറ്റുകൾ, റേഡിയോ നിയന്ത്രിത വാഹനങ്ങൾ എന്നിവയിൽ നിങ്ങൾ അവ കണ്ടെത്തും, അവിടെ ഭാരം വളരെ പ്രധാനമാണ്. അവർ സാധാരണയായി 1000-2000 സൈക്കിളുകൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.

നിക്കൽ മാംഗനീസ് കോബാൾട്ട് (NMC)ബാറ്ററികൾ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത (150-220 Wh/kg), ഊർജ്ജ ശേഷി, ആയുസ്സ് (1000-2000 സൈക്കിളുകൾ) എന്നിവ സന്തുലിതമാക്കുന്നു. ഈ വൈദഗ്ധ്യം വൈദ്യുത വാഹനങ്ങളിൽ അവയെ ജനപ്രിയമാക്കുന്നു, ഇവിടെ നിർമ്മാതാക്കൾക്ക് നിക്കൽ-മാംഗനീസ്-കൊബാൾട്ട് അനുപാതം ട്യൂൺ ചെയ്ത് വാഹന രൂപകല്പന ആവശ്യകതകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഊർജ്ജ ശേഷി അല്ലെങ്കിൽ പവർ ഔട്ട്പുട്ട് മുൻഗണന നൽകുന്നു.

റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ലിഥിയം ബാറ്ററിയുടെ ആയുസ്സ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത് എന്താണെന്ന് മനസിലാക്കാൻ, ബാറ്ററികൾ യഥാർത്ഥത്തിൽ എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്നതിലേക്ക് ലളിതമായ സൈക്കിൾ കണക്കുകൾ നോക്കേണ്ടതുണ്ട്.

ബാറ്ററിയുടെ ശേഷിയുടെ 100% നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ഒരു ചാർജ് സൈക്കിൾ സംഭവിക്കുന്നു, ഒരു തുടർച്ചയായ ഡിസ്ചാർജിൽ ആവശ്യമില്ലെങ്കിലും. ഒരു ദിവസം 50% ഉം അടുത്തത് 50% ഉം ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഒരു പൂർണ്ണ ചക്രമായി കണക്കാക്കുന്നു. ഉയർന്ന-ഗുണനിലവാരമുള്ള സിലിണ്ടർ സെൽ ബാറ്ററികൾ-എഎ ബാറ്ററികളോട് സാമ്യമുള്ളതും എന്നാൽ വലുതുമായ തരം-കപ്പാസിറ്റി ഒറിജിനലിൻ്റെ 80% ആയി കുറയുന്നതിന് മുമ്പ് 3000-5000 സൈക്കിളുകൾ വിതരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും. പ്രിസ്മാറ്റിക് സെല്ലുകൾ (ഫ്ലാറ്റ്, ചതുരാകൃതിയിലുള്ളത്) സാധാരണയായി 1000-2000 സൈക്കിളുകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം പൗച്ച് ശൈലിയിലുള്ള ലിഥിയം പോളിമർ ബാറ്ററികൾ പലപ്പോഴും കുറയുന്നു.

ഈ നമ്പറുകൾ ശരിയായ ചാർജിംഗ് രീതികൾ അനുമാനിക്കുന്നു. ഭാഗിക സൈക്ലിംഗ്-പൂർണ്ണമായ ശോഷണത്തിന് മുമ്പ് റീചാർജ് ചെയ്യുന്നത്{2}}യഥാർത്ഥത്തിൽ ആവർത്തിച്ചുള്ള പൂർണ്ണ ഡിസ്ചാർജുകളെ അപേക്ഷിച്ച് ബാറ്ററി ലൈഫ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. പഴയ നിക്കൽ കാഡ്മിയം ബാറ്ററികളെ ബാധിച്ചിരുന്ന "മെമ്മറി ഇഫക്റ്റ്" ആധുനിക ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ അനുഭവിക്കുന്നില്ല, അതിനാൽ പെർഫോമൻസ് പിഴ കൂടാതെ നിങ്ങൾക്ക് എപ്പോൾ വേണമെങ്കിലും റീചാർജ് ചെയ്യാം.

താപനില പെട്ടെന്നുള്ള പ്രകടനത്തെയും ദീർഘകാല{0}}ആരോഗ്യത്തെയും നാടകീയമായി ബാധിക്കുന്നു. 20 ഡിഗ്രിക്ക് (68 ഡിഗ്രി എഫ്) പകരം 40 ഡിഗ്രിയിൽ (104 ഡിഗ്രി എഫ്) പ്രവർത്തിക്കുന്നത് മൊത്തം ആയുസ്സ് 40% കുറയ്ക്കും. തണുത്ത താപനില ശാശ്വതമായ കേടുപാടുകൾ ഉണ്ടാക്കില്ല, എന്നാൽ ലഭ്യമായ ശേഷി താൽക്കാലികമായി കുറയ്ക്കുന്നു-20 ഡിഗ്രിയിൽ പൂർണ്ണ പവർ നൽകുന്ന ബാറ്ററി -10 ഡിഗ്രിയിൽ (14 ഡിഗ്രി F) 70% മാത്രമേ നൽകൂ.

സംഭരണ വ്യവസ്ഥകളും പ്രധാനമാണ്. ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന പൂർണ്ണമായി ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ബാറ്ററി ഏറ്റവും വേഗത്തിൽ പ്രായപൂർത്തിയാകും. ദീർഘകാല സംഭരണത്തിനായി, നിർമ്മാതാക്കൾ 40-50% കപ്പാസിറ്റി ചാർജ്ജുചെയ്യാനും തണുത്ത അന്തരീക്ഷത്തിൽ ബാറ്ററികൾ സൂക്ഷിക്കാനും ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു. 25 ഡിഗ്രിയിൽ (77 ഡിഗ്രി എഫ്) 40% ചാർജിൽ സൂക്ഷിക്കുന്ന ബാറ്ററിക്ക് ഒരു വർഷത്തിന് ശേഷം 96% ശേഷി നിലനിർത്താം, 40 ഡിഗ്രിയിൽ (104 ഡിഗ്രി എഫ്) പൂർണ്ണമായി ചാർജ് ചെയ്താൽ അതേ കാലയളവിൽ 35% നഷ്ടമാകും.

റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ ആധുനിക സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഒരു അസാധാരണ ശ്രേണിയെ ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നു, ഓരോ ആപ്ലിക്കേഷനും സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പ്രത്യേക സവിശേഷതകൾ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു.

ഉപഭോക്തൃ ഇലക്ട്രോണിക്സ്-സ്‌മാർട്ട്‌ഫോണുകൾ, ലാപ്‌ടോപ്പുകൾ, ടാബ്‌ലെറ്റുകൾ, വയർലെസ് ഇയർബഡുകൾ എന്നിവയെല്ലാം ലിഥിയം സാങ്കേതികവിദ്യ നൽകുന്ന ഉയർന്ന ഊർജ സാന്ദ്രതയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു ആധുനിക സ്‌മാർട്ട്‌ഫോൺ ബാറ്ററി ക്രെഡിറ്റ് കാർഡിനേക്കാൾ ചെറിയ സ്‌പെയ്‌സിലേക്ക് 10-15 Wh പാക്ക് ചെയ്യുന്നു, പഴയ ബാറ്ററി കെമിസ്ട്രിയിൽ അസാധ്യമായ ഒന്ന്. കുറഞ്ഞ സ്ഥലത്ത് പരമാവധി റൺടൈമിനായി ഈ ഉപകരണങ്ങൾ സാധാരണയായി LCO അല്ലെങ്കിൽ NMC കെമിസ്ട്രി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ-ഓട്ടോമോട്ടീവ് വ്യവസായം ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ സ്വീകരിച്ചു, 2024-ലെ കണക്കനുസരിച്ച് ആഗോള EV ബാറ്ററിയുടെ ആവശ്യകത പ്രതിവർഷം 1 ടെറാവാട്ട്{2}}മണിക്കൂറിൽ കൂടുതലാണ്. മിക്ക EV-കളും NMC അല്ലെങ്കിൽ LFP ബാറ്ററികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. NMC ദൈർഘ്യമേറിയ റേഞ്ചിനായി ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം LFP മികച്ച സുരക്ഷാ മാർജിനുകളും ദൈർഘ്യമേറിയ കലണ്ടർ ജീവിതവും നൽകുന്നു. ഇലക്ട്രിക് കാറുകൾക്കുള്ള ബാറ്ററി പായ്ക്കുകളിൽ 50-100 kWh ഊർജ്ജം സംഭരിക്കുന്നതിന് ഒരുമിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുന്ന ആയിരക്കണക്കിന് വ്യക്തിഗത സെല്ലുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

പവർ ടൂളുകൾ-കോർഡ്‌ലെസ് ഡ്രില്ലുകളും സോകളും മറ്റ് പവർ ഉപകരണങ്ങളും നിക്കൽ-കാഡ്മിയത്തിൽ നിന്ന് ലിഥിയം സാങ്കേതികവിദ്യയിലേക്ക് കഴിഞ്ഞ 15 വർഷമായി മാറി. ഉയർന്ന വോൾട്ടേജും (18V അല്ലെങ്കിൽ 20V സിസ്റ്റങ്ങൾ vs. 12NiCd-യ്‌ക്കുള്ള V) പവർ ഡെൻസിറ്റിയും കോർഡ് ഇല്ലാതെ പ്രൊഫഷണൽ-ഗ്രേഡ് പ്രകടനം സാധ്യമാക്കുന്നു. ഉയർന്ന കറൻ്റ് ഡ്രോകളുള്ള ബാറ്ററികൾക്ക് ഈ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ സമ്മർദ്ദം ചെലുത്തുന്നു, അതിനാൽ നിർമ്മാതാക്കൾ NMC അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്ന-ഡിസ്ചാർജ് LFP രസതന്ത്രം ഉപയോഗിക്കുന്നു.

എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റംസ്-സോളാർ ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകളും ഗ്രിഡും{1}}സ്കെയിൽ സ്റ്റോറേജും പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ ഇടയ്ക്കിടെയുള്ള സ്വഭാവം സുഗമമാക്കുന്നതിന് ലിഥിയം ബാറ്ററികളെ കൂടുതലായി ആശ്രയിക്കുന്നു. റെസിഡൻഷ്യൽ സിസ്റ്റങ്ങൾ സാധാരണയായി എൽഎഫ്പി കെമിസ്ട്രി ഉപയോഗിക്കുന്നു, പരമാവധി ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയേക്കാൾ സുരക്ഷയ്ക്കും ദീർഘായുസ്സിനും മുൻഗണന നൽകുന്നു. 2023-ലെ കണക്കനുസരിച്ച്, ആഗോളതലത്തിൽ വിന്യസിച്ചിരിക്കുന്ന 190+ ഗിഗാവാട്ട്-മണിക്കൂർ ബാറ്ററി സംഭരണത്തിൻ്റെ 80% ലിഥിയം{5}}അയൺ ബാറ്ററികളാണ്.

മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ-പേസ്മേക്കറുകൾ, ഇൻസുലിൻ പമ്പുകൾ എന്നിവ പോലുള്ള ഇംപ്ലാൻ്റ് ചെയ്യാവുന്ന ഉപകരണങ്ങൾക്ക്-വിശ്വസനീയവും ദീർഘകാലം നിലനിൽക്കുന്നതുമായ ബാറ്ററികൾ ആവശ്യമാണ്. ചിലർ 10+ വർഷത്തേക്ക് റേറ്റുചെയ്ത പ്രാഥമിക ലിഥിയം സെല്ലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതേസമയം ബാഹ്യ പോർട്ടബിൾ ഉപകരണങ്ങൾ രോഗികളുടെ സൗകര്യത്തിനും പാരിസ്ഥിതിക നേട്ടങ്ങൾക്കും റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ലിഥിയം കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

Lithium Rechargeable

റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ ശരിയായി ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിന് അവയുടെ നിർദ്ദിഷ്ട വോൾട്ടേജും നിലവിലെ ആവശ്യകതകളും മനസ്സിലാക്കേണ്ടതുണ്ട്, അത് മറ്റ് ബാറ്ററി തരങ്ങളിൽ നിന്ന് കാര്യമായി വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

സ്റ്റാൻഡേർഡ് ലിഥിയം{0}}അയോൺ കെമിസ്ട്രിക്ക് കൃത്യമായ വോൾട്ടേജ് നിയന്ത്രണത്തോടെ ഓരോ സെല്ലിനും 4.2V വരെ ചാർജ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. സാധാരണ ചാർജിംഗ് പ്രക്രിയ രണ്ട് ഘട്ടമായുള്ള സമീപനമാണ് പിന്തുടരുന്നത്: സ്ഥിരമായ-നിലവിലെ (CC) ചാർജിംഗ് സെല്ലുകൾ 4.2V എത്തുന്നതുവരെ സ്ഥിരമായ കറൻ്റ് നൽകുന്നു, തുടർന്ന് സ്ഥിരമായ-വോൾട്ടേജ് (CV) ചാർജിംഗ് ആ വോൾട്ടേജ് നിലനിർത്തുന്നു, അതേസമയം കറൻ്റ് ക്രമേണ കുറയുന്നു. ബാറ്ററിയുടെ കപ്പാസിറ്റി റേറ്റിംഗിൻ്റെ ഏകദേശം 3-5% വരെ കറൻ്റ് കുറയുമ്പോൾ ചാർജിംഗ് പൂർത്തിയാകും.

മറ്റ് ബാറ്ററി തരങ്ങൾക്കായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ചാർജറുകൾ നിങ്ങൾക്ക് ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയില്ല. ലെഡ്-ആസിഡ് ചാർജറുകൾ ലിഥിയം ബാറ്ററികളെ നശിപ്പിക്കുന്ന ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് പൾസുകൾ പ്രയോഗിക്കുന്നു. അതുപോലെ, നിക്കൽ-കാഡ്മിയം അല്ലെങ്കിൽ നിക്കൽ{4}}മെറ്റൽ ഹൈഡ്രൈഡ് ചാർജറുകൾ ലിഥിയം കെമിസ്ട്രിയുമായി പൊരുത്തപ്പെടാത്ത വോൾട്ടേജ് പ്രൊഫൈലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്കായി പ്രത്യേകം രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌ത ചാർജർ എപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുക, നിങ്ങളുടെ ബാറ്ററിയുടെ പ്രത്യേക കെമിസ്ട്രിയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ഒന്ന്.

ഫാസ്റ്റ് ചാർജിംഗ് കഴിവുകൾ നാടകീയമായി മെച്ചപ്പെട്ടു. ആദ്യകാല ലിഥിയം ബാറ്ററികൾക്ക് ചാർജ് ചെയ്യാൻ 3-4 മണിക്കൂർ വേണ്ടിവരുമ്പോൾ, മെച്ചപ്പെട്ട ഇലക്‌ട്രോഡ് ഡിസൈനുകളുള്ള ആധുനിക സെല്ലുകൾക്ക് 1C (മണിക്കൂറിൽ ഒരു തവണ ശേഷി) അല്ലെങ്കിൽ അതിലും ഉയർന്ന ചാർജ് നിരക്കുകൾ സ്വീകരിക്കാനാകും. ചില ഇലക്ട്രിക് വാഹന ബാറ്ററികൾ ഇപ്പോൾ 350kW DC ഫാസ്റ്റ് ചാർജിംഗിനെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു, 10 മിനിറ്റിനുള്ളിൽ 100+ മൈൽ റേഞ്ച് ചേർക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, വേഗത കുറഞ്ഞ ചാർജിംഗുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഇടയ്‌ക്കിടെയുള്ള ഫാസ്റ്റ് ചാർജിംഗ് ഡീഗ്രേഡേഷൻ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് ദീർഘായുസ്സുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ സൗകര്യം-ആക്കി മാറ്റുന്നു.

മൾട്ടി-സെൽ പാക്കുകളിലെ വ്യക്തിഗത സെൽ വോൾട്ടേജുകൾ നിരീക്ഷിച്ച് ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ BMS നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. നിർമ്മാണ വ്യതിയാനങ്ങൾ അർത്ഥമാക്കുന്നത് സെല്ലുകൾ ഒരിക്കലും ഒരുപോലെ പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല എന്നതിനാൽ, സെൽ ബാലൻസിംഗ് എന്ന പ്രക്രിയയിലൂടെ എല്ലാ സെല്ലുകളും തുല്യമായി ചാർജ് ചെയ്യുന്നത് BMS ഉറപ്പാക്കുന്നു. ഇത് ഏതെങ്കിലും ഒരു സെല്ലിനെ അമിതമായി ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിൽ നിന്നും-അധികം ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിൽ നിന്നും തടയുന്നു, ഇത് പായ്ക്ക് ശേഷി കുറയ്ക്കുകയും സുരക്ഷാ പ്രശ്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യും.

ശരിയായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുകയും ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ പൊതുവെ സുരക്ഷിതമാണെങ്കിലും, അവയുടെ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത അർത്ഥമാക്കുന്നത് പരാജയങ്ങൾ നാടകീയമായിരിക്കും.

തെർമൽ റൺവേ പ്രാഥമിക സുരക്ഷാ ആശങ്കയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ആന്തരിക ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടുകൾ, നിർമ്മാണ വൈകല്യങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ബാഹ്യ കേടുപാടുകൾ എന്നിവ കാരണം ആന്തരിക താപനില ഏകദേശം 80-90 ഡിഗ്രിക്ക് മുകളിൽ ഉയരുകയാണെങ്കിൽ, സ്വയം-ഒരു സ്വയം ശക്തിപ്പെടുത്തുന്ന പ്രതികരണം ആരംഭിക്കാം. താപം ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് വിഘടനത്തിന് കാരണമാകുന്നു, കൂടുതൽ താപവും വാതകവും സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഇത് തീ അല്ലെങ്കിൽ വിള്ളലിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ആധുനിക ബാറ്ററികളിൽ ഒന്നിലധികം സുരക്ഷാ ഫീച്ചറുകൾ-പ്രഷർ റിലീഫ് വെൻ്റുകൾ, തെർമൽ ഫ്യൂസുകൾ, അത്യാധുനിക BMS പരിരക്ഷ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു-ഈ സാഹചര്യം തടയാൻ.

ലിഥിയം ബാറ്ററികൾക്ക് ശാരീരികമായ കേടുപാടുകൾ ഗുരുതരമായ അപകടസാധ്യതകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഒരു സെൽ പഞ്ചർ ചെയ്യുന്നത് ഉടനടി തെർമൽ റൺവേയ്‌ക്കൊപ്പം ആന്തരിക ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടിന് കാരണമാകും. പൗച്ച് സെല്ലുകൾ തകർക്കുകയോ വളയ്ക്കുകയോ ചെയ്യുന്നത് സെപ്പറേറ്ററിന് കേടുപാടുകൾ വരുത്തുന്നു, ഇത് നേരിട്ട് ഇലക്ട്രോഡ് സമ്പർക്കം അനുവദിക്കും. ദൃശ്യപരമായി കേടായ ബാറ്ററികൾ ഒരിക്കലും ഉപയോഗിക്കരുത്, അവ നിയുക്ത റീസൈക്ലിംഗ് സൗകര്യങ്ങളിൽ ശരിയായി വിനിയോഗിക്കുക.

അമിതമായി ചാർജുചെയ്യുന്നതും അമിതമായി ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നതും -ബാറ്ററികളെ ദോഷകരമായി ബാധിക്കുകയും അപകടങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. 4.2V (അല്ലെങ്കിൽ ചില പുതിയ രസതന്ത്രങ്ങൾക്ക് 4.35V) മുകളിൽ ചാർജ് ചെയ്യുന്നത് ഇലക്‌ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലുകളെ അസ്ഥിരപ്പെടുത്തുകയും ആനോഡിൽ ലിഥിയം പ്ലേറ്റിംഗിന് കാരണമാവുകയും സെപ്പറേറ്ററിനെ തുളച്ചുകയറുന്ന ഡെൻഡ്രൈറ്റുകൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യും. ഒരു സെല്ലിന് ഏകദേശം 2.5V യിൽ താഴെ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നത് നിലവിലെ കളക്ടറുകളിൽ നിന്നുള്ള ചെമ്പ് പിരിച്ചുവിടുകയും ശേഷി ശാശ്വതമായി കുറയ്ക്കുകയും ആന്തരിക ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് അപകടസാധ്യതകൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യും.

കത്തുന്ന വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് അകലെ തണുത്തതും വരണ്ടതുമായ സ്ഥലങ്ങളിൽ ബാറ്ററികൾ സൂക്ഷിക്കുക. 60 ഡിഗ്രിയിൽ (140 ഡിഗ്രി എഫ്) കവിയുന്ന താപനിലയിൽ ഒരിക്കലും അവയെ തുറന്നുകാട്ടരുത്, വേനൽക്കാലത്ത് ചൂടുള്ള വാഹനങ്ങളിൽ ബാറ്ററികൾ ഇടുന്നത് ഒഴിവാക്കുക. ഗതാഗതത്തിനായി, നിയന്ത്രണങ്ങൾ ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളെ അപകടകരമായ ചരക്കുകളായി തരംതിരിക്കുന്നു, നിശ്ചിത ശേഷി പരിധിക്ക് മുകളിലുള്ള എയർ ഷിപ്പ്‌മെൻ്റിന് പ്രത്യേക പാക്കേജിംഗും ലേബലിംഗും ആവശ്യമാണ്.

ഇല്ല, നിങ്ങൾക്ക് ലിഥിയം-അയൺ കെമിസ്ട്രിക്ക് വേണ്ടി പ്രത്യേകം രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഒരു ചാർജർ ആവശ്യമാണ്. ഈ ചാർജറുകൾ ഒരു സെല്ലിന് 4.2V ലേക്ക് കൃത്യമായി വോൾട്ടേജ് നിയന്ത്രിക്കുകയും സ്ഥിരമായ വൈദ്യുതധാരയിൽ നിന്ന് സ്ഥിരമായ വോൾട്ടേജ് ചാർജിംഗിലേക്ക് സ്വയമേവ മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. ലെഡ്{4}}ആസിഡ് അല്ലെങ്കിൽ നിക്കൽ{5}}അധിഷ്‌ഠിത ബാറ്ററികൾക്കുള്ള ചാർജറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത് ലിഥിയം ബാറ്ററികളെ നശിപ്പിക്കുകയും സുരക്ഷാ അപകടങ്ങൾ സൃഷ്‌ടിക്കുകയും ചെയ്‌തേക്കാം.

ഗുണമേന്മയുള്ള ലിഥിയം{0}}അയൺ ബാറ്ററികൾ സാധാരണയായി രസതന്ത്രത്തെയും ഉപയോഗ സാഹചര്യങ്ങളെയും ആശ്രയിച്ച് 1000-5000 ഫുൾ ചാർജ് സൈക്കിളുകൾ നൽകുന്നു. കലണ്ടർ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, 3-10 വർഷത്തെ സേവന ജീവിതം പ്രതീക്ഷിക്കുക. LiFePO4 രസതന്ത്രം 3000-5000 സൈക്കിളുകളിൽ ദൈർഘ്യമേറിയ സൈക്കിൾ ആയുസ്സ് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം സാധാരണ ലിഥിയം കോബാൾട്ട് ഓക്സൈഡ് ഗണ്യമായ ശേഷി നഷ്ടപ്പെടുന്നതിന് മുമ്പ് 500-1000 സൈക്കിളുകൾ നൽകുന്നു.

വിശ്രമവേളയിൽ പോലും സംഭവിക്കുന്ന അനാവശ്യ രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ കാരണം എല്ലാ ലിഥിയം ബാറ്ററികളും കലണ്ടർ വാർദ്ധക്യത്തിന് വിധേയമാകുന്നു. ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിലോ ഫുൾ ചാർജിലോ ബാറ്ററികൾ സൂക്ഷിക്കുന്നത് ഈ അപചയത്തെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു. സംഭരണ സമയത്ത് മികച്ച ഫലങ്ങൾക്കായി, 40-50% വരെ ചാർജ് ചെയ്ത് തണുത്ത അന്തരീക്ഷത്തിൽ സൂക്ഷിക്കുക. ശരിയായി സംഭരിച്ച ബാറ്ററിക്ക് ഒരു വർഷത്തിനുശേഷം 95% ശേഷി നിലനിർത്താനാകും.

ഈ വ്യത്യാസം പലരെയും ആശയക്കുഴപ്പത്തിലാക്കുന്നു.എന്താണ് ലിഥിയം ബാറ്ററിസാധാരണയായി മെറ്റാലിക് ലിഥിയം ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രാഥമിക (-റീചാർജ് ചെയ്യാനാവാത്ത) സെല്ലുകളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്നവയാണ്, ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലുകൾക്കുള്ളിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന അയോണിക് രൂപത്തിലുള്ള ലിഥിയം-അതിൽ ലോഹ ലിഥിയം അടങ്ങിയിട്ടില്ല. വ്യത്യസ്ത വോൾട്ടേജുകളും ആന്തരിക രസതന്ത്രവും കാരണം രണ്ട് തരങ്ങളും പരസ്പരം മാറ്റാനാകില്ല.

Lithium Rechargeable

റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ലിഥിയം ബാറ്ററി സാങ്കേതികവിദ്യ അതിവേഗം പുരോഗമിക്കുന്നു. ഖര-ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും കത്തുന്ന ദ്രാവക ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ ഒഴിവാക്കി മെച്ചപ്പെട്ട സുരക്ഷയും വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. പരമ്പരാഗത ഗ്രാഫൈറ്റിനേക്കാൾ 30-40% ശേഷി വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ സിലിക്കൺ ആനോഡുകൾക്ക് കഴിയും. ലിഥിയം-സൾഫർ രസതന്ത്രം ഒടുവിൽ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത 500 Wh/kg കവിയുന്നു, ഏതാണ്ട് ഇരട്ടിയോളം നിലവിലുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യ.

ഈ ബാറ്ററികൾ നമ്മൾ വൈദ്യുതോർജ്ജം എങ്ങനെ സംഭരിക്കുകയും ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നതിനെ അടിസ്ഥാനപരമായി മാറ്റിമറിച്ചു. പോക്കറ്റ്{1}}വലിപ്പത്തിലുള്ള ഫോണുകൾ മുതൽ ഗ്രിഡ്{2}}സ്കെയിൽ ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾ വരെ, റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ലിഥിയം സാങ്കേതികവിദ്യ ആധുനിക മൊബൈലും പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്ന{3}}ജീവിതശൈലിയും പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത, ന്യായമായ ചിലവ്, റീചാർജബിലിറ്റി എന്നിവയുടെ സംയോജനം, എണ്ണമറ്റ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലുടനീളം അതിനെ പ്രബലമായ ഊർജ്ജ സംഭരണ പരിഹാരമാക്കി മാറ്റി. നിർമ്മാണ സ്കെയിലുകൾ വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയും പുതിയ രസതന്ത്രം ഉയർന്നുവരുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ വരും ദശാബ്ദങ്ങളിൽ നമ്മുടെ ഉപകരണങ്ങൾക്കും വാഹനങ്ങൾക്കും ശക്തി പകരും.