इलेक्ट्रिक कार के लिए लिथियम-आयन बैटरी कैसे काम करती है?

एक अन्य लेख में सभी कारों में लगी लीड बैटरी की कार्यप्रणाली को देखने के बाद, आइए अब एक इलेक्ट्रिक कार और विशेष रूप से इसकी लिथियम बैटरी के कार्य सिद्धांत को देखें...

राजकुमार

जैसा कि किसी भी प्रकार की बैटरी के साथ होता है, सिद्धांत समान रहता है: अर्थात्, रासायनिक या विद्युत प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप ऊर्जा (यहां बिजली) उत्पन्न करना, क्योंकि रसायन हमेशा बिजली के बगल में होता है। वास्तव में, परमाणु स्वयं बिजली से बने होते हैं: ये वे इलेक्ट्रॉन होते हैं जो नाभिक के चारों ओर घूमते हैं और जो किसी तरह परमाणु के "खोल" या उसकी "त्वचा" का निर्माण करते हैं। यह भी जानते हुए कि मुक्त इलेक्ट्रॉन त्वचा के उड़ते हुए टुकड़े हैं जो अपना समय एक परमाणु से दूसरे परमाणु में जाने में व्यतीत करते हैं (इसे संलग्न किए बिना), यह केवल प्रवाहकीय सामग्रियों के मामले में है (इलेक्ट्रॉनों की परतों की संख्या और इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करता है) प्रति अंतिम प्रक्षेप्य)।

फिर हम बिजली पैदा करने के लिए एक रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से परमाणुओं का एक "त्वचा का टुकड़ा" (इसलिए इसकी कुछ बिजली) लेंगे।

मूल बातें

सबसे पहले, दो ध्रुव (इलेक्ट्रोड) हैं जिन्हें हम कहते हैं कैथोड (+ टर्मिनल: लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड में) और एनोड (टर्मिनल -: कार्बन). इनमें से प्रत्येक ध्रुव में एक ऐसी सामग्री होती है जो या तो इलेक्ट्रॉनों को अस्वीकार करती है (-) या आकर्षित करती है (+)। सब कुछ जलमग्न हो गया है इलेक्ट्रोलाइट जो एक रासायनिक प्रतिक्रिया (एनोड से कैथोड में सामग्री का स्थानांतरण) को सक्षम करेगा जिसके परिणामस्वरूप बिजली का उत्पादन होगा। शॉर्ट सर्किट से बचने के लिए इन दो इलेक्ट्रोड (एनोड और कैथोड) के बीच एक बैरियर डाला जाता है।

कृपया ध्यान दें कि बैटरी में कई सेल होते हैं, जिनमें से प्रत्येक चित्र में दिखाई देने वाली चीज़ों से बनता है। उदाहरण के लिए, यदि मैं 2 वोल्ट की 2 सेल जमा करता हूं, तो मेरी बैटरी का आउटपुट केवल 4 वोल्ट होगा। कई सौ किलोग्राम वजनी मशीन को चलाने के लिए, कल्पना करें कि कितनी कोशिकाओं की आवश्यकता होगी...

परीक्षण स्थल पर क्या हो रहा है?

दाईं ओर लिथियम परमाणु हैं। उन्हें विस्तार से प्रस्तुत किया गया है, जिसमें पीला दिल प्रोटॉन का प्रतिनिधित्व करता है और हरा दिल उन इलेक्ट्रॉनों का प्रतिनिधित्व करता है जिनकी वे परिक्रमा कर रहे हैं।

जब बैटरी पूरी तरह चार्ज हो जाती है, तो सभी लिथियम परमाणु एनोड (-) तरफ होते हैं। इन परमाणुओं में एक नाभिक होता है (कई प्रोटॉन से बना होता है) जिसका सकारात्मक विद्युत बल 3 होता है, और 3 इलेक्ट्रॉनों का नकारात्मक विद्युत बल 1 होता है (कुल मिलाकर 3 क्योंकि 3 X 1 = 3)। . इसलिए, एक परमाणु 3 सकारात्मक और 3 नकारात्मक के साथ स्थिर है (यह न तो इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करता है और न ही अस्वीकार करता है)।

हम लिथियम से एक इलेक्ट्रॉन निकालते हैं, जो केवल दो के साथ समाप्त होता है: फिर यह + की ओर आकर्षित होता है और विभाजन से गुजरता है।

जब मैं + और - टर्मिनलों के बीच संपर्क बनाता हूं (इसलिए जब मैं बैटरी का उपयोग करता हूं), तो इलेक्ट्रॉन - टर्मिनल से + टर्मिनल तक बैटरी के बाहरी विद्युत तार के साथ चले जाएंगे। हालाँकि, ये इलेक्ट्रॉन लिथियम परमाणुओं के "बालों" से आते हैं! मूल रूप से, चारों ओर घूमने वाले 3 इलेक्ट्रॉनों में से, 1 फट गया है और परमाणु में केवल 2 बचे हैं। अचानक, इसका विद्युत बल संतुलित नहीं रह जाता है, जिससे रासायनिक प्रतिक्रिया भी होती है। यह भी ध्यान दें कि लिथियम परमाणु बन जाता है लिथियम आयन+ क्योंकि अब यह सकारात्मक है (3 - 2 = 1 / नाभिक का मूल्य 3 है और इलेक्ट्रॉन 2 हैं, क्योंकि हमने एक खो दिया है। जोड़ने से 1 मिलता है, पहले की तरह 0 नहीं। तो यह अब तटस्थ नहीं है)।

असंतुलन के परिणामस्वरूप होने वाली रासायनिक प्रतिक्रिया (इलेक्ट्रॉनों को तोड़कर करंट बनाने के बाद) भेजने का प्रभाव होगा लिथियम आयन + सब कुछ इन्सुलेट करने के लिए डिज़ाइन की गई दीवार के माध्यम से कैथोड (+ टर्मिनल) तक। अंततः, इलेक्ट्रॉन और आयन + पक्ष पर समाप्त हो जाते हैं।

जब प्रतिक्रिया पूरी हो जाती है, तो बैटरी डिस्चार्ज हो जाती है। अब + और - टर्मिनलों के बीच एक संतुलन है जो अब बिजली को रोकता है। अनिवार्य रूप से, सिद्धांत विद्युत प्रवाह बनाने के लिए रासायनिक/विद्युत स्तर पर अवसाद को प्रेरित करना है। इसे हम एक नदी की तरह समझ सकते हैं, यह जितनी अधिक झुकी होगी, बहने वाले पानी की तीव्रता उतनी ही महत्वपूर्ण होगी। दूसरी ओर, यदि नदी समतल है, तो वह अब नहीं बहेगी, जिसका अर्थ है कि बैटरी ख़त्म हो गई है।

रिचार्ज?

रिचार्जिंग में एक दिशा में इलेक्ट्रॉनों को इंजेक्ट करके प्रक्रिया को उल्टा करना शामिल है - और सक्शन द्वारा अधिक को हटाना (यह नदी के पानी को फिर से उपयोग करने के लिए फिर से भरने जैसा है)। इस प्रकार, बैटरी में सब कुछ बहाल हो जाता है जैसा कि डिस्चार्ज होने से पहले था।

मूल रूप से जब हम डिस्चार्ज करते हैं तो हम एक रासायनिक प्रतिक्रिया का उपयोग करते हैं और जब हम रिचार्ज करते हैं तो हम मूल सामान वापस कर देते हैं (लेकिन इसके लिए आपको बिजली की आवश्यकता होती है और इसलिए एक चार्जिंग स्टेशन की आवश्यकता होती है)।

घिसाव?

लिथियम बैटरियां अच्छी पुरानी लेड-एसिड बैटरियों की तुलना में तेजी से खराब होती हैं जिनका उपयोग सदियों से हमारी कारों में किया जाता रहा है। इलेक्ट्रोलाइट विघटित हो जाता है, जैसे कि इलेक्ट्रोड (एनोड और कैथोड), लेकिन यह भी ध्यान में रखा जाना चाहिए कि इलेक्ट्रोड पर एक जमाव बनता है, जो आयनों के एक तरफ से दूसरे तक स्थानांतरण को कम करता है... विशेष उपकरण अनुमति देते हैं आप उपयोग की गई बैटरियों को एक विशेष तरीके से डिस्चार्ज करके पुन: उत्पन्न कर सकते हैं।

संभावित चक्रों (डिस्चार्ज + पूर्ण रिचार्ज) की संख्या लगभग 1000-1500 होने का अनुमान है, इसलिए आधे-चक्र के साथ रिचार्ज करते समय 50 से 100% के बजाय 0 से 100% तक। गर्मी लिथियम-आयन बैटरियों को भी बहुत नुकसान पहुंचाती है, जो बहुत अधिक बिजली लेने पर गर्म हो जाती हैं।

यह भी पढ़ें: अपनी इलेक्ट्रिक कार में बैटरी कैसे सुरक्षित रखें?

इंजन की शक्ति और बैटरी...

थर्मल इमेजर के विपरीत, ईंधन टैंक से बिजली प्रभावित नहीं होती है। यदि आपके पास 400 एचपी इंजन है, तो 10 लीटर टैंक होने से आपको 400 एचपी प्राप्त करने से नहीं रोका जा सकेगा, भले ही यह बहुत कम समय के लिए हो... एक इलेक्ट्रिक कार के लिए, यह बिल्कुल भी समान नहीं है! यदि बैटरी पर्याप्त शक्तिशाली नहीं है, तो इंजन पूरी शक्ति से नहीं चल पाएगा... यह कुछ मॉडलों का मामला है जहां इंजन को कभी भी अपनी सीमा तक नहीं बढ़ाया जा सकता है (जब तक कि मालिक छेड़छाड़ नहीं करता है और एक बड़ी क्षमता वाली बैटरी नहीं जोड़ता है) !)

अब आइए जानें: एक इलेक्ट्रिक मोटर कैसे काम करती है

सभी टिप्पणियां और प्रतिक्रियाएं

चरम टिप्पणी पोस्ट की गई:

माओ (दिनांक: 2021, 03:03:15)

बहुत अच्छा काम

मैं मैं। 1 इस टिप्पणी पर प्रतिक्रिया (ओं)

• व्यवस्थापक स्थल प्रशासक (2021-03-03 17:03:50): यह टिप्पणी और भी बेहतर है 😉

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