नई ऊर्जा वाहनों के निरंतर विकास के साथ, पावर बैटरी पर भी अधिकाधिक ध्यान दिया जा रहा है। बैटरी, मोटर और इलेक्ट्रिक कंट्रोल सिस्टम नई ऊर्जा वाहनों के तीन प्रमुख घटक हैं, जिनमें से पावर बैटरी सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है, जिसे नई ऊर्जा वाहनों का "हृदय" कहा जा सकता है। तो नई ऊर्जा वाहनों की पावर बैटरी को किन श्रेणियों में विभाजित किया गया है?
1. सीसा-अम्ल बैटरी
लेड-एसिड बैटरी (VRLA) एक ऐसी बैटरी है जिसके इलेक्ट्रोड मुख्य रूप से लेड और उसके ऑक्साइड से बने होते हैं, और जिसका इलेक्ट्रोलाइट सल्फ्यूरिक एसिड का घोल होता है। धनात्मक इलेक्ट्रोड का मुख्य घटक लेड डाइऑक्साइड है, और ऋणात्मक इलेक्ट्रोड का मुख्य घटक लेड है। डिस्चार्ज अवस्था में, धनात्मक और ऋणात्मक दोनों इलेक्ट्रोडों का मुख्य घटक लेड सल्फेट होता है। एक एकल-कोशिका लेड-एसिड बैटरी का नाममात्र वोल्टेज 2.0 वोल्ट होता है, यह 1.5 वोल्ट तक डिस्चार्ज हो सकती है और 2.4 वोल्ट तक चार्ज हो सकती है; अनुप्रयोगों में, 6 एकल-कोशिका लेड-एसिड बैटरियों को अक्सर श्रृंखला में जोड़कर 12 वोल्ट, साथ ही 24 वोल्ट, 36 वोल्ट, 48 वोल्ट आदि की नाममात्र लेड-एसिड बैटरी बनाई जाती है।
निकेल-कैडमियम बैटरी (जिसे अक्सर NiCd के रूप में संक्षिप्त किया जाता है, उच्चारण "नाई-कैड") एक लोकप्रिय प्रकार की भंडारण बैटरी है। यह बैटरी बिजली उत्पन्न करने के लिए निकेल हाइड्रॉक्साइड (NiOH) और कैडमियम धातु (Cd) का उपयोग करती है। हालांकि इनका प्रदर्शन लेड-एसिड बैटरी से बेहतर है, लेकिन इनमें भारी धातुएं होती हैं और उपयोग बंद होने के बाद ये पर्यावरण को प्रदूषित करती हैं।
निकेल-कैडमियम बैटरी को 500 से अधिक बार चार्ज और डिस्चार्ज किया जा सकता है, यह किफायती और टिकाऊ है। इसका आंतरिक प्रतिरोध कम होता है, जिससे यह न केवल जल्दी चार्ज हो जाती है, बल्कि लोड के लिए अधिक करंट भी प्रदान करती है। डिस्चार्ज के दौरान वोल्टेज में बहुत कम बदलाव होता है, इसलिए यह डीसी पावर सप्लाई के लिए एक आदर्श बैटरी है। अन्य प्रकार की बैटरियों की तुलना में, निकेल-कैडमियम बैटरियां ओवरचार्ज या ओवरडिस्चार्ज दोनों स्थितियों को सहन कर सकती हैं।
निकेल-मेटल हाइड्राइड बैटरी हाइड्रोजन आयनों और धातु निकेल से बनी होती हैं, इनकी पावर रिजर्व निकेल-कैडमियम बैटरी की तुलना में 30% अधिक होती है, ये निकेल-कैडमियम बैटरी से हल्की होती हैं, इनकी सेवा अवधि लंबी होती है और ये पर्यावरण के लिए प्रदूषणकारी नहीं होती हैं, लेकिन इनकी कीमत निकेल-कैडमियम बैटरी की तुलना में काफी अधिक होती है।
लिथियम बैटरी एक प्रकार की बैटरी है जिसमें लिथियम धातु या लिथियम मिश्र धातु को ऋणात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है और यह गैर-जलीय इलेक्ट्रोलाइट विलयन का उपयोग करती है। लिथियम बैटरियों को मोटे तौर पर दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: लिथियम धातु बैटरी और लिथियम आयन बैटरी। लिथियम-आयन बैटरियों में लिथियम धात्विक अवस्था में नहीं होता है और ये रिचार्जेबल होती हैं।
लिथियम धातु बैटरी आम तौर पर ऐसी बैटरियां होती हैं जिनमें धनात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में मैंगनीज डाइऑक्साइड, ऋणात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में लिथियम धातु या इसकी मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है, और गैर-जलीय इलेक्ट्रोलाइट विलयन का उपयोग किया जाता है। लिथियम बैटरी की मुख्य सामग्री संरचना इस प्रकार है: धनात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, ऋणात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, डायाफ्राम और इलेक्ट्रोलाइट।
कैथोड सामग्री में, सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली सामग्री लिथियम कोबाल्टेट, लिथियम मैंगनेट, लिथियम आयरन फॉस्फेट और त्रि-घटक सामग्री (निकल-कोबाल्ट-मैंगनीज पॉलिमर) हैं। धनात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री का अनुपात काफी अधिक होता है (धनात्मक और ऋणात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री का द्रव्यमान अनुपात 3:1 से 4:1 होता है), क्योंकि धनात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री का प्रदर्शन सीधे लिथियम-आयन बैटरी के प्रदर्शन को प्रभावित करता है, और इसकी लागत सीधे बैटरी की लागत निर्धारित करती है।
ऋणात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियों में, वर्तमान में मुख्य रूप से प्राकृतिक ग्रेफाइट और कृत्रिम ग्रेफाइट का उपयोग किया जाता है। एनोड सामग्रियों में नाइट्राइड, पीएएस, टिन-आधारित ऑक्साइड, टिन मिश्र धातु, नैनो-एनोड सामग्री और कुछ अन्य अंतरधात्विक यौगिकों पर शोध किया जा रहा है। लिथियम बैटरी के चार प्रमुख घटकों में से एक होने के नाते, ऋणात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री बैटरी की क्षमता और चक्र प्रदर्शन को बेहतर बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है और लिथियम बैटरी उद्योग के मध्य स्तर का आधार है।
फ्यूल सेल एक गैर-दहन प्रक्रिया आधारित विद्युत रासायनिक ऊर्जा रूपांतरण उपकरण है। हाइड्रोजन (अन्य ईंधन) और ऑक्सीजन की रासायनिक ऊर्जा को निरंतर विद्युत में परिवर्तित किया जाता है। इसका कार्य सिद्धांत यह है कि एनोड उत्प्रेरक की क्रिया से H2 ऑक्सीकृत होकर H+ और e- में परिवर्तित हो जाता है। H+ प्रोटॉन विनिमय झिल्ली के माध्यम से धनात्मक इलेक्ट्रोड तक पहुँचता है, कैथोड पर O2 के साथ अभिक्रिया करके जल बनाता है, और e- बाह्य परिपथ के माध्यम से कैथोड तक पहुँचता है। इस निरंतर अभिक्रिया से धारा उत्पन्न होती है। यद्यपि फ्यूल सेल को "बैटरी" कहा जाता है, यह पारंपरिक अर्थों में ऊर्जा भंडारण उपकरण नहीं है, बल्कि एक विद्युत उत्पादन उपकरण है। यही फ्यूल सेल और पारंपरिक बैटरियों के बीच सबसे बड़ा अंतर है।
थर्मल शॉक टेस्ट चैंबर: यह चैंबर तापमान में होने वाले तीव्र परिवर्तनों का अनुकरण करता है, जिनका सामना बैटरी संचालन के दौरान कर सकती हैं। बैटरी को अत्यधिक तापमान भिन्नताओं, जैसे कि उच्च से निम्न तापमान में तेजी से परिवर्तन, के संपर्क में लाकर, हम तापमान में उतार-चढ़ाव के तहत उनके प्रदर्शन और विश्वसनीयता का मूल्यांकन कर सकते हैं।
ज़ेनॉन लैंप एजिंग टेस्ट चैंबर: यह उपकरण बैटरियों को ज़ेनॉन लैंप से निकलने वाली तीव्र प्रकाश विकिरण के संपर्क में लाकर सूर्य के प्रकाश की स्थितियों का अनुकरण करता है। यह सिमुलेशन लंबे समय तक प्रकाश के संपर्क में रहने पर बैटरी के प्रदर्शन में गिरावट और टिकाऊपन का आकलन करने में मदद करता है।
यूवी एजिंग टेस्ट चैंबर: यह चैंबर पराबैंगनी विकिरण वाले वातावरण की नकल करता है। बैटरियों को यूवी प्रकाश के संपर्क में रखकर, हम लंबे समय तक यूवी के संपर्क में रहने की स्थिति में उनके प्रदर्शन और टिकाऊपन का अनुकरण कर सकते हैं।
इन परीक्षण उपकरणों के संयोजन का उपयोग करके बैटरियों की व्यापक थकान और जीवनकाल परीक्षण किया जा सकता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इन परीक्षणों को करने से पहले, संबंधित सुरक्षा दिशानिर्देशों का पालन करना और परीक्षण उपकरणों के संचालन निर्देशों का सख्ती से पालन करना आवश्यक है ताकि सटीक और सुरक्षित परीक्षण प्रक्रियाएं सुनिश्चित हो सकें।
पोस्ट करने का समय: 12 सितंबर 2023
