सौरऊर्जेवर चालणाऱ्या रस्त्यावरील दिव्यांसाठी लिथियम बॅटरी कशा बनवल्या जातात?

दिवसा साठवलेली ऊर्जा रात्री सोडण्यासाठी,सौरऊर्जेवर चालणारे रस्त्यावरील दिवेबाहेरील प्रकाशयोजनेसाठी सामान्यतः वापरल्या जातात. लिथियम आयर्न फॉस्फेट (LFP) बॅटरी, ज्या आवश्यक आहेत, त्या सर्वात सामान्य प्रकारच्या बॅटरी आहेत. या बॅटरी त्यांच्या वजन आणि आकाराच्या महत्त्वपूर्ण फायद्यांमुळे लाईट पोलवर किंवा एकात्मिक डिझाइनवर स्थापित करणे सोपे आहे. पूर्वीच्या मॉडेल्सच्या तुलनेत, बॅटरीच्या वजनामुळे पोलवरील ताण वाढेल अशी आता कोणतीही चिंता नाही.

त्यांचे अनेक फायदे हे सिद्ध करतात की ते अधिक कार्यक्षम आहेत आणि लीड-अ‍ॅसिड बॅटरीपेक्षा त्यांची विशिष्ट क्षमता खूप जास्त आहे. मग या अनुकूलनीय लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीचे प्राथमिक भाग कोणते आहेत?

१. कॅथोड

नावाप्रमाणेच लिथियम हा लिथियम बॅटरीचा एक महत्त्वाचा भाग आहे. दुसरीकडे, लिथियम हा एक अत्यंत अस्थिर घटक आहे. सक्रिय घटक बहुतेकदा लिथियम ऑक्साईड असतो, जो लिथियम आणि ऑक्सिजनचे मिश्रण असतो. रासायनिक अभिक्रियेद्वारे वीज निर्माण करणारा कॅथोड नंतर वाहक अॅडिटीव्ह आणि बाइंडर जोडून तयार केला जातो. लिथियम बॅटरीचा कॅथोड तिचा व्होल्टेज आणि क्षमता दोन्ही नियंत्रित करतो.

साधारणपणे, सक्रिय पदार्थात लिथियमचे प्रमाण जितके जास्त असेल तितकी बॅटरीची क्षमता जास्त असेल, कॅथोड आणि एनोडमधील संभाव्य फरक जास्त असेल आणि व्होल्टेज जास्त असेल. उलटपक्षी, लिथियमचे प्रमाण जितके कमी असेल तितकी क्षमता कमी असेल आणि व्होल्टेज कमी असेल.

२. एनोड

जेव्हा सौर पॅनेलद्वारे रूपांतरित होणारा विद्युत प्रवाह बॅटरी चार्ज करतो तेव्हा लिथियम आयन अॅनोडमध्ये साठवले जातात. अॅनोडमध्ये सक्रिय पदार्थ देखील वापरले जातात, जे बाह्य सर्किटमधून विद्युत प्रवाह वाहताना कॅथोडमधून सोडल्या जाणाऱ्या लिथियम आयनचे उलट शोषण किंवा उत्सर्जन करण्यास अनुमती देतात. थोडक्यात, ते तारांद्वारे इलेक्ट्रॉनचे प्रसारण करण्यास परवानगी देते.

त्याच्या स्थिर रचनेमुळे, ग्रेफाइटचा वापर अॅनोडच्या सक्रिय पदार्थ म्हणून केला जातो. त्यात फारसा आकारमान बदल होत नाही, तो क्रॅक होत नाही आणि खोलीच्या तापमानात कोणतेही नुकसान न होता तीव्र तापमान बदल सहन करू शकतो. शिवाय, त्याच्या तुलनेने कमी विद्युतरासायनिक अभिक्रियामुळे ते अॅनोड तयार करण्यासाठी योग्य आहे.

३. इलेक्ट्रोलाइट

लिथियम आयन इलेक्ट्रोलाइटमधून गेल्यास वीज निर्मिती करण्यास असमर्थतेपेक्षा सुरक्षिततेचे धोके जास्त असतात. आवश्यक विद्युत प्रवाह निर्माण करण्यासाठी, लिथियम आयनना फक्त एनोड आणि कॅथोडमध्ये हालचाल करावी लागते. या मर्यादित कार्यात इलेक्ट्रोलाइटची भूमिका असते. बहुतेक इलेक्ट्रोलाइट्स क्षार, सॉल्व्हेंट्स आणि अॅडिटिव्ह्जपासून बनलेले असतात. क्षार प्रामुख्याने लिथियम आयनच्या प्रवाहासाठी चॅनेल म्हणून काम करतात, तर सॉल्व्हेंट्स हे क्षार विरघळवण्यासाठी वापरले जाणारे द्रव द्रावण असतात. अॅडिटिव्ह्जचे विशिष्ट उद्देश असतात.

आयन वाहतूक माध्यम म्हणून पूर्णपणे कार्य करण्यासाठी आणि स्व-डिस्चार्ज कमी करण्यासाठी इलेक्ट्रोलाइटमध्ये अपवादात्मक आयनिक चालकता आणि इलेक्ट्रॉनिक इन्सुलेशन असणे आवश्यक आहे. आयनिक चालकता सुनिश्चित करण्यासाठी, इलेक्ट्रोलाइटचा लिथियम-आयन ट्रान्सफरन्स नंबर देखील राखला पाहिजे; 1 ची रक्कम आदर्श आहे.

४. विभाजक

विभाजक प्रामुख्याने कॅथोड आणि एनोड वेगळे करतो, थेट इलेक्ट्रॉन प्रवाह आणि शॉर्ट सर्किट रोखतो आणि फक्त आयन हालचालीसाठी चॅनेल तयार करतो.

त्याच्या उत्पादनात पॉलिथिलीन आणि पॉलीप्रोपायलीनचा वापर वारंवार केला जातो. अंतर्गत शॉर्ट सर्किट्सपासून चांगले संरक्षण, जास्त चार्जिंगच्या परिस्थितीतही पुरेशी सुरक्षितता, पातळ इलेक्ट्रोलाइट थर, कमी अंतर्गत प्रतिकार, वाढलेली बॅटरी कार्यक्षमता आणि चांगली यांत्रिक आणि थर्मल स्थिरता हे सर्व बॅटरीच्या गुणवत्तेत योगदान देतात.

तियानशियांगचे सौरऊर्जेवर चालणारे पथदिवेया सर्व बॅटरीज उच्च दर्जाच्या लिथियम बॅटरीजद्वारे चालवल्या जातात ज्या काळजीपूर्वक निवडलेल्या उच्च-ऊर्जा-घनतेच्या पेशींसह असतात. त्या कठीण बाह्य तापमान आणि आर्द्रतेच्या परिस्थितीसाठी योग्य आहेत, त्यांचे सायकल आयुष्य दीर्घ आहे, चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग कार्यक्षमता उच्च आहे आणि उष्णता आणि थंडीचा प्रतिकार उत्कृष्ट आहे. शॉर्ट सर्किट्स, ओव्हरडिस्चार्ज आणि ओव्हरचार्ज विरूद्ध बॅटरीजचे अनेक हुशार संरक्षण सातत्यपूर्ण ऊर्जा साठवणूक आणि दीर्घकाळ टिकणारे ऑपरेशन सुनिश्चित करतात, ज्यामुळे ढगाळ किंवा पावसाळी दिवसातही सतत प्रकाशयोजना मिळू शकते. उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या सौर पॅनेल आणि प्रीमियम लिथियम बॅटरीजची अचूक जुळणी अधिक विश्वासार्ह वीज पुरवठा आणि कमी देखभाल खर्च सुनिश्चित करते.