લિથિયમ આયન બેટરીમાં શું છે?

દ્વારાજેક મોરિસન, હાર્ડવેર રાઈટર|સારાહ ચેન|માઇક પેટરસન
પ્રકાશિત:8 ફેબ્રુઆરી, 2025

આ દિવસોમાં રિચાર્જ કરવા યોગ્ય બધું લિથિયમ આયન બેટરી પર ચાલે છે. તમારો ફોન, દેખીતી રીતે. લેપટોપ. તે વાયરલેસ ઇયરબડ્સ તમે કદાચ અત્યારે પહેરી રહ્યાં છો. 1991 માં જ્યારે સોનીએ કેમકોર્ડર માટે પ્રથમ લિથિયમ આયન કોષોનું વ્યાપારીકરણ કર્યું ત્યારે ટેક્નોલોજીનો પ્રારંભ થયો અને ત્યારથી તે દરેક ઉત્પાદન શ્રેણીમાં ખાય છે.

લોકો પૂછે છે કે "લિથિયમ આયન બેટરી શું છે" એક સરળ સૂચિની અપેક્ષા રાખે છે, પરંતુ વાસ્તવિક જવાબ છે: તમારા ઘરની આસપાસ જુઓ. રિચાર્જ કરી શકાય તેવા ઉપકરણોની ગણતરી કરો. તે તમારો જવાબ છે.

આ બેટરીઓ લિથિયમ આયનોને બે ઇલેક્ટ્રોડ-એનોડથી કેથોડની વચ્ચે આગળ-પાછળ શટલ કરીને ઉર્જાનો સંગ્રહ કરે છે, જ્યારે તમે તેને પ્લગ ઇન કરો ત્યારે વિપરીત દિશામાં.

What Has Lithium Ion Batteries

ત્રણ કારણો. એનર્જી ડેન્સિટી બાકીની દરેક વસ્તુને હરાવી દે છે. લિથિયમ આયન સેલ 150-250 વોટ-કલાક પ્રતિ કિલોગ્રામ પેક કરે છે. તેની તુલના નિકલ-કેડમિયમ સાથે કદાચ 40-60 Wh/kg. નજીક પણ નથી.

બીજું, કોઈ મેમરી અસર નથી. જૂના કોર્ડલેસ ફોન યાદ રાખો જ્યાં તમારે બેટરીને સંપૂર્ણપણે કાઢી નાખવાની હતી અથવા તે તેની સંપૂર્ણ ક્ષમતાને "ભૂલી" જશે? લિથિયમ આયન તે કરતું નથી. જ્યારે પણ તેને ચાર્જ કરો. ત્રીજું, ઓછું સ્વ-ડિસ્ચાર્જ-તેઓ છાજલી પર બેસીને તેમનો ચાર્જ પકડી રાખે છે, જે NiMH બેટરી માટે 20%ની સરખામણીમાં દર મહિને 2-3% ગુમાવે છે.

ખર્ચ પણ નીચે આવ્યો. 90 ના દાયકામાં આ બેટરીઓ એટલી મોંઘી હતી કે માત્ર પ્રીમિયમ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ તેનો ઉપયોગ કરે છે. હવે તેઓ ડોલર સ્ટોર યુએસબી ચાર્જર માટે પૂરતા સસ્તા છે. સારું, સસ્તુંપર્યાપ્ત-હજુ પણ આલ્કલાઇન્સ કરતાં વધુ ખર્ચાળ છે, પરંતુ રિચાર્જેબિલિટી ઝડપથી વળતર આપે છે.

સ્માર્ટફોન પેકમાં આગળ છે. iPhone 15 Proમાં 3,274 mAh બેટરી છે. Samsung Galaxy S24 Ultra 5,000 mAh પર મોટું થાય છે. $50 પ્રીપેડ મોડલથી $1,500 ફ્લેગશિપ સુધીના દરેક ફોનમાં લિથિયમ આયન-સામાન્ય રીતે લિથિયમ કોબાલ્ટ ઓક્સાઇડ (LCO) રસાયણશાસ્ત્રનો ઉપયોગ થાય છે કારણ કે તે ચુસ્ત જગ્યાઓમાં ક્ષમતાને મહત્તમ કરે છે.

લેપટોપ મોટી બેટરીઓ ચલાવે છે, સામાન્ય રીતે અલ્ટ્રાબુક માટે 50-80 Wh, વર્કસ્ટેશન માટે 100 Wh સુધી. વાસ્તવમાં, ખાસ મંજૂરી વિના એરોપ્લેનમાં બેટરી વહન કરવાની કાનૂની મર્યાદા 100 Wh છે, તેથી જ લેપટોપ ઉત્પાદકો તે સંખ્યાને લક્ષ્ય બનાવે છે. 2000 ના દાયકામાં વિમાનો પર લિથિયમ બેટરી ફાયર થયા પછી FAA એ તે નિયમ સેટ કર્યો હતો.

ટેબ્લેટ્સ વચ્ચે આવે છે{{0}iPad Pro લગભગ 40 Wh છે. કિન્ડલ પેપરવ્હાઇટ? નાની 6 Wh બેટરી જે અઠવાડિયા સુધી ચાલે છે કારણ કે e-શાહી સિપ પાવર દર્શાવે છે.

પછી ત્યાં અન્ય બધી સામગ્રી છે. વાયરલેસ ઉંદર અને કીબોર્ડ (સામાન્ય રીતે AAA-કદના લિથિયમ આયન કોષો). બ્લૂટૂથ સ્પીકર્સ-JBL, અલ્ટીમેટ ઇયર, બોસ, બધા લિથિયમ આયન. ગેમિંગ નિયંત્રકો. સ્માર્ટવોચ. ફિટનેસ ટ્રેકર્સ. વાયરલેસ સુરક્ષા કેમેરા. વિડિઓ ડોરબેલ્સ. ઇલેક્ટ્રિક ટૂથબ્રશ. ઓરલ-B iO સીરિઝ લિથિયમ બેટરીનો ઉપયોગ ચાર્જ વચ્ચે બે અઠવાડિયા સુધી સારી રીતે કરે છે.

એરપોડ્સ પ્રો પાસે 1.98 Wh બેટરી ક્ષમતા છે જે ઇયરબડ્સ અને કેસ વચ્ચે સંયુક્ત છે. જ્યાં સુધી તમને ખ્યાલ ન આવે કે તેઓ સક્રિય અવાજ રદ કરવા, અવકાશી ઑડિઓ પ્રોસેસિંગ અને કલાકો સુધી વાયરલેસ કનેક્ટિવિટીને પાવર આપી રહ્યાં છે ત્યાં સુધી જે વધુ લાગતું નથી.

What Has Lithium Ion Batteries

ઇલેક્ટ્રિક વાહનોએ સ્કેલ સંપૂર્ણપણે બદલી નાખ્યો. ટેસ્લા મોડલ 3 લોંગ રેન્જ 75 kWh બેટરી પેક કરે છે-જે 75,000 વોટ-કલાક છે, અથવા આશરે 1,500 સ્માર્ટફોન બેટરી જે ઉર્જાનું મૂલ્ય ધરાવે છે. એકલી બેટરીનું વજન લગભગ 1,000 પાઉન્ડ છે.

મોટાભાગના EVs ફોનમાં કોબાલ્ટ-ભારે કોષોને બદલે નિકલ મેંગેનીઝ કોબાલ્ટ (NMC) અથવા લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (LFP) રસાયણશાસ્ત્રનો ઉપયોગ કરે છે. NMC સારી થર્મલ સ્થિરતા સાથે સારી ઉર્જા ઘનતા પ્રદાન કરે છે. LFP વધુ સુરક્ષિત છે અને લાંબો સમય ચાલે છે-BYD અને Tesla બંને હવે પ્રમાણભૂત શ્રેણી મોડલ્સ માટે LFP નો ઉપયોગ કરે છે. ટ્રેડ-ઓફ એ ઓછી ઉર્જા ઘનતા છે, તેથી તમને સમાન શ્રેણી માટે વધુ કોષોની જરૂર છે.

ફોર્ડ F-150 લાઈટનિંગમાં 131 kWh સુધી ઉપલબ્ધ છે. Rivian R1T મેક્સ પેક ગોઠવણીમાં 135 kWh પર જાય છે. લ્યુસિડ એર ડ્રીમ રેન્જ 112 kWh નો દાવો કરે છે અને EPA રેન્જના 500 માઈલથી વધુ મેળવે છે કારણ કે તેમની મોટર્સ અને ઈલેક્ટ્રોનિક્સ ક્રેઝી કાર્યક્ષમ છે.

ઈલેક્ટ્રીક બાઇકો ધમધમી રહી છે. Rad Power Bikes સામાન્ય રીતે 48V 14Ah પેક (672 Wh) નો ઉપયોગ કરે છે. ઉચ્ચ-એન્ડ ઇ-સ્પેશિયલાઇઝ્ડ અથવા ટ્રેક રન 500-700 Wh બેટરીની બાઇક. ઇ-સ્કૂટર નાના હોય છે- Xiaomi M365 280 Wh વાપરે છે, બર્ડ અને લાઇમ ભાડા સ્કૂટર સમાન ક્ષમતાઓ ચલાવે છે.

ઇલેક્ટ્રિક મોટરસાયકલ હજુ પણ વિશિષ્ટ છે પરંતુ વધતી જતી. Zero Motorcycles SR/F માં 14.4 kWh બેટરી છે. Energica Ego+ 21.5 kWh ને ધકેલે છે. હજુ સુધી લાંબા હાઇવે ટ્રિપ્સ માટે પૂરતું નથી, પરંતુ ત્યાં પહોંચવું.

બોટ પણ આવી રહી છે. X Shore Eelex 8000 ઇલેક્ટ્રિક બોટ 125 kWh બેટરી પેક ચલાવે છે. કેન્ડેલા C-8 હાઇડ્રોફોઇલ બોટ ખેંચાણ ઘટાડવા માટે 44 kWh અને પાણીની ઉપર "ફ્લાય" વાપરે છે. આર્ક સ્પોર્ટ ઇલેક્ટ્રિક વેકબોર્ડ બોટ છેલ્લી વખત મેં તપાસી ત્યારે $300,000 હતી.

આ પરિવર્તન ઝડપથી થયું. વીસ વર્ષ પહેલાં, ગંભીર કોન્ટ્રાક્ટરો કોર્ડલેસ સાધનો પર હાંસી ઉડાવતા હતા. આજે? મિલવૌકી, ડીવોલ્ટ, મકિતા, બોશ-તે બધા લિથિયમ ગયા છે.

ડીવોલ્ટની ફ્લેક્સવોલ્ટ સિસ્ટમ ટૂલના આધારે 20V અથવા 60V ચાલે છે. મિલવૌકીના M18 પ્લેટફોર્મમાં સમાન બેટરી સિસ્ટમ શેર કરતા 200 થી વધુ સાધનો છે. તેમની ઉચ્ચ આઉટપુટ બેટરીઓ 12 Ah ક્ષમતા-ને અસર કરે છે જે ડઝનેક કટ દ્વારા ગોળાકાર આરાને ચલાવવા માટે પૂરતી છે.

આઉટડોર પાવર સાધનો અનુસર્યા. Ego Power Plus 56V 7.5 Ah પેક (420 Wh) નો ઉપયોગ કરીને બેટરી લૉન મોવર બનાવે છે. તેમના સ્ટ્રિંગ ટ્રીમર, લીફ બ્લોઅર્સ, સ્નો બ્લોઅર્સ પણ સમાન બેટરી પ્લેટફોર્મ ચલાવે છે. Ryobi પાસે 40V સિસ્ટમ છે. ગ્રીનવર્કસ મોટા સાધનો માટે 60V અને 80V વિકલ્પો પ્રદાન કરે છે.

રોબોટ વેક્યૂમ અને લૉન મોવર્સ નાની બેટરીઓ ચલાવે છે કારણ કે તેઓ આપમેળે રિચાર્જ થાય છે. Roomba j7+ પાસે લગભગ 60 Wh છે. Husqvarna Automower 18V લિથિયમ આયન વાપરે છે, ક્ષમતા મોડેલ પ્રમાણે બદલાય છે.

વ્યવસાયિક સાધનો સતત વધતા જાય છે. જોબ સાઇટ્સ પર બહુવિધ ટૂલ્સ ચલાવવા માટે મિલવૌકી 300 Wh પહોંચાડતી બેકપેક બેટરી બનાવે છે. Stihl વ્યાપારી વૃક્ષના કામ માટે પૂરતી શક્તિશાળી બેટરી ચેઇનસો ઓફર કરે છે.

શ્વાસોચ્છવાસની સ્થિતિ ધરાવતા લોકો માટે પોર્ટેબલ ઓક્સિજન કોન્સન્ટ્રેટર મહત્વપૂર્ણ છે. Inogen One G5 લિથિયમ આયન બેટરીનો ઉપયોગ કરે છે જે ફ્લો સેટિંગ્સના આધારે 3-6 કલાકની કામગીરી પૂરી પાડે છે. Phillips Respironics Simply Go Mini લગભગ 4.5 કલાકનું લક્ષ્ય રાખે છે.

સ્લીપ એપનિયા માટે CPAP મશીનો વધુને વધુ બેટરી વિકલ્પો ઓફર કરે છે. ResMed AirMini ટ્રાવેલ CPAP બાહ્ય લિથિયમ બેટરીને બંધ કરી શકે છે. કેમ્પિંગ અથવા પાવર આઉટેજ માટે ઉપયોગી.

શ્રવણ સાધન તાજેતરમાં રિચાર્જેબલ લિથિયમ પર સ્વિચ કરવામાં આવ્યું છે. ફોનક ઓડિયો પેરેડાઇઝ રાતોરાત ચાર્જ કરે છે અને 16+ કલાક ચાલે છે. Starkey Evolv AI સમાન કામગીરી. તે નાના જસત-એર બટન કોષો સાથે દર થોડાક દિવસે ગડબડ કરવા કરતાં ઘણું સારું.

મેડિકલ મોનિટરિંગ સાધનો-બ્લડ પ્રેશર મોનિટર, ગ્લુકોઝ મોનિટર, પોર્ટેબલ ECG ઉપકરણો-ઘણા હવે રિચાર્જ કરી શકાય છે. AliveCor KardiaMobile ફોન પર ECG રેકોર્ડ કરે છે, જે મહિનાઓ સુધી ચાલતા નાના લિથિયમ સેલ પર ચાલે છે.

ઇન્ફ્યુઝન પંપ, સર્જીકલ સાધનો, હોસ્પિટલોમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ડાયગ્નોસ્ટિક સાધનો-ઘણી બધી લિથિયમ આયન બેકઅપ બેટરી અથવા પોર્ટેબલ પાવર વિકલ્પો. સ્ટ્રાઈકર સિસ્ટમ 8 સર્જિકલ પાવર ટૂલ્સ લિથિયમ આયન બેટરીનો ઉપયોગ કરે છે, ઓપરેટિંગ રૂમના ઉપયોગ માટે જંતુરહિત સીલ કરવામાં આવે છે.

પ્રત્યારોપણ કરી શકાય તેવા ઉપકરણો સંપૂર્ણપણે અલગ શ્રેણી છે. કેટલાક નવા પેસમેકર ઇન્ડક્શનનો ઉપયોગ કરીને ટ્રાન્સક્યુટેનિયસલી (ત્વચા દ્વારા) રિચાર્જ કરી શકાય તેવી લિથિયમ આયન બેટરીનો ઉપયોગ કરે છે. મેડટ્રોનિક પાસે એવા મોડલ છે કે જ્યાં દર 7-10 વર્ષે સર્જિકલ રિપ્લેસમેન્ટની જરૂર પડવાને બદલે અઠવાડિયામાં એકવાર બેટરી વાયરલેસ રીતે રિચાર્જ થાય છે.

What Has Lithium Ion Batteries

ટેસ્લા પાવરવોલ 2 13.5 kWh સ્ટોર કરે છે, જેની કિંમત લગભગ $11,000 છે. પાવરવોલ 3 તાજેતરમાં વધુ સારા એકીકરણ સાથે બહાર આવ્યું છે. Generac PWRcell 9-18 kWh મોડ્યુલર સિસ્ટમ ઓફર કરે છે. LG Chem RESU રૂપરેખાંકનના આધારે 10-16 kWh થી જાય છે.

આ ઘરની બેટરીઓ સોલાર પેનલ સાથે જોડાય છે-દિવસ દરમિયાન વધારાની પેઢીનો સંગ્રહ કરે છે, રાત્રે તેનો ઉપયોગ કરે છે. જો યોગ્ય રીતે ગોઠવેલ હોય તો આઉટેજ દરમિયાન બેકઅપ પણ આપો. બ્લેકઆઉટ દરમિયાન બધી સિસ્ટમ્સ કામ કરતી નથી; ઇન્વર્ટર સેટઅપ પર આધાર રાખે છે.

કેલિફોર્નિયામાં નવા ઘરો પર સોલર ફરજિયાત છે, તેથી ત્યાં બેટરી અપનાવવાની પ્રક્રિયા ઝડપી બની રહી છે. હવાઈમાં વીજળીનો ખર્ચ વધારે છે અને ઘણા બધા સૂર્ય છે, જે સૌર + સંગ્રહ અર્થશાસ્ત્ર સારી રીતે કામ કરે છે. ટેક્સાસમાં 2021 માં તે ગ્રીડ નિષ્ફળતા હતી જેણે ઘરની બેટરીમાં રસ લીધો હતો.

વાણિજ્યિક સ્થાપનો ખૂબ મોટા જાય છે. કરિયાણાની દુકાન ડિમાન્ડ ચાર્જ મેનેજમેન્ટ માટે 50-100 kWh બેટરી ઇન્સ્ટોલ કરી શકે છે. ડેટા કેન્દ્રો બેકઅપ પાવર માટે, ડીઝલ જનરેટરને બદલવા અથવા પૂરક બનાવવા માટે મેગાવોટ-સ્કેલ બેટરી રૂમનો ઉપયોગ કરે છે.

ઉપયોગિતા સ્કેલ જંગલી છે. કેલિફોર્નિયામાં મોસ લેન્ડિંગ એનર્જી સ્ટોરેજ ફેસિલિટી પાસે 3,000 MWh ક્ષમતા છે-જે 3 મિલિયન કિલોવોટ-કલાક છે, અથવા લગભગ 225,000 ઘરોને કેટલાક કલાકો સુધી પાવર આપવા માટે પૂરતી છે. તે ટેસ્લા મેગાપેક એકમોનો ઉપયોગ કરે છે, દરેક એક શિપિંગ કન્ટેનર-સાઇઝની 3 MWh બેટરી.

ઓસ્ટ્રેલિયાની હોર્ન્સડેલ પાવર રિઝર્વ એ પ્રથમ મોટી ગ્રીડ બેટરીઓમાંની એક હતી, જે ટેસ્લા દ્વારા 2017 માં 150 MWh પર બનાવવામાં આવી હતી. ત્યારથી તેનો વિસ્તાર કરવામાં આવ્યો છે. આ સિસ્ટમો ગ્રીડ ફ્રીક્વન્સીને સ્થિર કરે છે, નવીનીકરણીય ઊર્જાનો સંગ્રહ કરે છે, કુદરતી ગેસ પીકર પ્લાન્ટ્સની જરૂરિયાત ઘટાડે છે.

UPS (અનટ્રપ્ટીબલ પાવર સપ્લાય) સિસ્ટમ પરંપરાગત રીતે લીડ-એસીડ બેટરીનો ઉપયોગ કરે છે. ભારે, દર 3-5 વર્ષે રિપ્લેસમેન્ટની જરૂર છે, જેમાં ઝેરી સામગ્રી છે. APC, Eaton, Vertiv માંથી લિથિયમ આયન UPS સિસ્ટમો લાંબા સમય સુધી ચાલે છે, ઓછી જગ્યા લે છે, ઓછું વજન ધરાવે છે. ખાસ કરીને આના જેવા ડેટા સેન્ટરો-વજન ઘટાડવું એટલે ઇમારતોમાં ઓછા માળખાકીય ભારણ.

ડ્રોન અને ક્વાડકોપ્ટર-ડીજેઆઈ આ બજાર પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે. તેમના ડ્રોન લિથિયમ પોલિમર (LiPo) બેટરી ચલાવે છે, જે તકનીકી રીતે પોલિમર ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સાથે લિથિયમ આયન વેરિઅન્ટ છે. DJI Mini 3 Pro લગભગ 34 મિનિટ ફ્લાઇટ સમય માટે 2453 mAh બેટરી વાપરે છે. ઇન્સ્પાયર 2 જેવા મોટા ડ્રોન કુલ 98 Whની ડ્યુઅલ બેટરી ધરાવે છે.

સર્વેક્ષણ, નિરીક્ષણ, ડિલિવરી માટે વ્યાવસાયિક ડ્રોન-તે બધા લિથિયમ બેટરી ચલાવે છે. આફ્રિકામાં ઝિપલાઇન મેડિકલ ડિલિવરી ડ્રોન લિથિયમ આયનનો ઉપયોગ કરે છે. એમેઝોનના ડિલિવરી ડ્રોન પ્રોટોટાઇપ્સ તેનો ઉપયોગ કરે છે.

એરોસ્પેસ એપ્લિકેશન્સ વિસ્તરી રહી છે. ઇલેક્ટ્રિક એરક્રાફ્ટ આવી રહ્યા છે. Pipistrel Velis Electro પાસે લિથિયમ બેટરીઓ છે બીટા ટેક્નોલોજીસ અને જોબી એવિએશન મોટા લિથિયમ બેટરી પેક દ્વારા સંચાલિત ઇલેક્ટ્રિક એર ટેક્સીઓ વિકસાવી રહી છે.

ઉપગ્રહો અને અવકાશયાન શૂન્યાવકાશ, કિરણોત્સર્ગ, તાપમાનની ચરમસીમાથી બચવા માટે બનાવવામાં આવેલી વિશિષ્ટ લિથિયમ આયન બેટરીનો ઉપયોગ કરે છે. ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશનમાં લિથિયમ આયન બેટરીઓ છે જે જૂના નિકલ-હાઇડ્રોજન કોષોને બદલે છે. દરેક બેટરી મોડ્યુલનું વજન 400+ પાઉન્ડ છે.

લશ્કરી સાધનો-નાઇટ વિઝન ગોગલ્સ, વ્યૂહાત્મક રેડિયો, જીપીએસ એકમો, હવે તમામ લિથિયમ બેટરી ચાલી રહી છે. જ્યારે સૈનિકો દિવસો સુધી સાધનસામગ્રી વહન કરે છે ત્યારે વધુ સારી ઉર્જા ઘનતા મહત્વપૂર્ણ છે. AN/PRC-163 રેડિયો રિચાર્જેબલ લિથિયમ આયન બેટરીનો ઉપયોગ કરે છે.

સોની, કેનન, નિકોન તમામ લિથિયમ આયનના કેમેરા અને ફોટો ગિયર-મિરરલેસ કેમેરા. Sony A7 IV દરેક NP-FZ100 બેટરીનો 16.4 Wh પર ઉપયોગ કરે છે. પ્રોફેશનલ લાઇટિંગ-Aputure 300d LED લાઇટ V-માઉન્ટ લિથિયમ બેટરી પર ચાલે છે (98 Wh માનક કદ). વાયરલેસ માઇક્રોફોન, વિડિયો મોનિટર, ફિલ્મ/ફોટો પ્રોડક્શનમાં પોર્ટેબલ બધું.

What Has Lithium Ion Batteries

નવી બેટરી-સંચાલિત ઉત્પાદનોમાં ઘણીવાર બ્લૂટૂથ અથવા Wi-ફાઇ કનેક્ટિવિટી હોય છે. તમે તમારા ફોન પર બેટરીની સ્થિતિ ચકાસી શકો છો. ઇગો પાવર ટૂલ્સ એપમાં ચાર્જ લેવલ દર્શાવે છે. Ryobi સાધનો પણ. ટેસ્લા તમને તમારી કારની બેટરી અને રિમોટલી ચાર્જિંગને મોનિટર કરવા દે છે.

સ્માર્ટ બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ (BMS) ઘણું કામ કરે છે. તેઓ સેલ વોલ્ટેજને સંતુલિત કરે છે તેઓ તાપમાનની દેખરેખ રાખે છે, ઓવરચાર્જિંગ અને ઓવરડિસ્ચાર્જિંગને અટકાવે છે, ઉપકરણની સ્થિતિને સંચાર કરે છે.

કેટલીક કનેક્ટેડ સુવિધાઓ યુક્તિભરી લાગે છે, પરંતુ ખર્ચાળ સાધનો માટે રિમોટ મોનિટરિંગ અર્થપૂર્ણ છે. કન્સ્ટ્રક્શન ક્રૂ ટ્રેક કરી શકે છે કે કઈ બેટરીને ચાર્જિંગની જરૂર છે. હોમ એનર્જી સ્ટોરેજ માલિકો મુસાફરી દરમિયાન સૌર ઉત્પાદન અને બેટરીની સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરી શકે છે.

જોકે સુરક્ષા ચિંતાઓ અસ્તિત્વમાં છે. બેટરી ફર્મવેરને ક્યારેક અપડેટની જરૂર પડે છે. જો તે સંચાર પાથ યોગ્ય રીતે સુરક્ષિત નથી, તો તે સંભવિત નબળાઈ છે. ઘણા લોકો બેટરી હેક કરતા નથી, પરંતુ સિદ્ધાંતમાં શક્ય છે.

લોકો તેના વિશે વિચાર્યા વિના સતત લિથિયમ બેટરીનો સામનો કરે છે. બાથરૂમમાં ઇલેક્ટ્રિક ટૂથબ્રશ. કોર્ડલેસ વેક્યુમ ક્લીનર (Dyson V15 પાસે 70 Wh છે). રિચાર્જ કરવા યોગ્ય ફ્લેશલાઇટ. તમારી બેગમાં પાવર બેંક-એન્કર 10,000 mAh (37 Wh) થી 25,000 mAh (90 Wh) સુધીના મોડલ બનાવે છે.

બાળકોના રમકડાં વધુને વધુ રિચાર્જ કરવા યોગ્ય. રિમોટ કંટ્રોલ કાર,-લાઇટ અપ રમકડાં, ઇલેક્ટ્રોનિક લર્નિંગ ડિવાઇસ. ધબકારા સતત આલ્કલાઇન બેટરી ખરીદે છે.

સ્માર્ટ હોમ ઉપકરણો-રિંગ વિડિયો ડોરબેલ દૂર કરી શકાય તેવી લિથિયમ બેટરી ધરાવે છે. Arlo સુરક્ષા કેમેરા મહિનાઓ સુધી રિચાર્જ કરવા યોગ્ય બેટરીનો ઉપયોગ કરે છે. Google Nest થર્મોસ્ટેટમાં બેકઅપ લિથિયમ બેટરી હોય છે. ઓગસ્ટ સ્માર્ટ લોક લિથિયમ AAs પર ચાલે છે.

હોલિડે લાઇટ્સ પણ રિચાર્જ કરી શકાય છે. બેટરી અને સોલાર પેનલ્સમાં બિલ્ટ-સાથે સ્ટ્રીંગ લાઇટ. રિચાર્જેબલ એલઇડી મીણબત્તીઓ. સુશોભન વસ્તુઓ.

વ્યવસાયિક ઉપયોગના કિસ્સાઓ વ્યાપકપણે બદલાય છે. બાંધકામ કામદારો આખો દિવસ મિલવૌકી અથવા ડીવોલ્ટ બેટરીની અદલાબદલી કરે છે. વેરહાઉસ ફોર્કલિફ્ટ્સ વિરામ દરમિયાન લિથિયમ આયન બેટરીને ચાર્જ કરે છે-15-મિનિટની તક ચાર્જિંગ બીટ્સ લીડ-એસિડ બેટરીના ચાર્જ થવા માટે કલાકોની રાહ જુએ છે.

કૃષિ સાધનો અપનાવવાની પ્રક્રિયા ધીમી પરંતુ થઈ રહી છે. જ્હોન ડીરે ઇલેક્ટ્રિક ટ્રેક્ટરનું પરીક્ષણ કરે છે. સ્વાયત્ત ખેતી રોબોટ્સ ઘણીવાર ઇલેક્ટ્રિક. બેટરી બેકઅપ સાથે સિંચાઈ સિસ્ટમો.

સફાઈ ઉદ્યોગ લિથિયમ સ્વીકાર્યું. ફ્લોર સ્ક્રબર્સ, કાર્પેટ એક્સટ્રેક્ટર, કોમર્શિયલ પ્રેશર વોશર{1}}ટેનન્ટ અને કારચર જેવી કંપનીઓ લિથિયમ વિકલ્પો ઓફર કરે છે. ઝડપી ચાર્જિંગ, ઓછું વજન, જૂની લીડ-એસિડ સિસ્ટમ જેવી બેટરી વોટરિંગ જાળવણીની જરૂર નથી.

બેટરીઓ બગડે છે. રસાયણશાસ્ત્ર કાયમ રહેતું નથી. લાક્ષણિક લિથિયમ આયન બેટરી 500-1000 ચાર્જ ચક્ર પછી 80% ક્ષમતા જાળવી રાખે છે, જે રસાયણશાસ્ત્ર અને ઉપયોગની પેટર્ન પર આધાર રાખે છે. ટેસ્લા તેમની EV બેટરીને મોડલના આધારે 8 વર્ષ/100,000-150,000 માઇલ પર 70% રીટેન્શન માટે વોરંટી આપે છે.

તાપમાન કંઈપણ કરતાં વધુ ઝડપથી બેટરીને મારી નાખે છે. ગરમી ખાસ કરીને ખરાબ-30 ડિગ્રી (86 ડિગ્રી F) ઉપરની બેટરીનો સંગ્રહ અથવા ઉપયોગ નિયમિતપણે ડિગ્રેડેશનને વેગ આપે છે. ઠંડી અસ્થાયી ક્ષમતા ઘટાડે છે પરંતુ ગરમીની જેમ કાયમી નુકસાન કરતું નથી. આ કારણે ફિનિક્સ EV બેટરી સિએટલની બેટરી કરતાં વધુ ઝડપથી ડિગ્રેડ થાય છે.

કૅલેન્ડર વૃદ્ધત્વ પણ વાસ્તવિક છે. ન વપરાયેલ બેસીને પણ બેટરીઓ બગડે છે. તેમને સૌથી લાંબી શેલ્ફ લાઇફ માટે ઠંડા તાપમાનમાં 40-50% ચાર્જ પર સ્ટોર કરો. લાંબી અવધિ માટે બેટરીને 100% ચાર્જ અને 40 ડિગ્રી પર રાખવી એ સૌથી ખરાબ બાબત છે.

સલામતીની ઘટનાઓ ભાગ્યે જ બને છે પરંતુ જ્યારે બને છે ત્યારે સમાચાર બનાવે છે. મેન્યુફેક્ચરિંગ ખામીઓને કારણે 2016માં Samsung Galaxy Note 7માં આગ લાગી હતી-તેમણે 2.5 મિલિયન ફોન પાછા બોલાવ્યા હતા. હોવરબોર્ડ્સમાં 2015-2016માં એટલી વાર આગ લાગી કે એરલાઈન્સે તેના પર પ્રતિબંધ મૂક્યો. સામાન્ય રીતે આ ગુણવત્તા નિયંત્રણ સમસ્યાઓ, ભૌતિક નુકસાન અથવા ખોટા ચાર્જર સાથે ચાર્જિંગના ઉત્પાદનને ટ્રેસ કરે છે.

થર્મલ રનઅવે-જ્યારે કોષ વધુ ગરમ થાય છે અને ગરમી વધુ પ્રતિક્રિયાઓ શરૂ કરે છે જે વધુ ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે-મુખ્ય નિષ્ફળતા મોડ છે. યોગ્ય રીતે ડિઝાઇન કરેલી બેટરીમાં બહુવિધ સલામતી સુવિધાઓ છે: વર્તમાન મર્યાદિત સર્કિટ, થર્મલ ફ્યુઝ, દબાણ રાહત વેન્ટ્સ, વિભાજક શટડાઉન સ્તરો. સસ્તી બેટરીઓ આ રક્ષણોને છોડી દે છે.

સુસંગતતા વપરાશકર્તાઓને હતાશ કરે છે. દરેક ટૂલ બ્રાન્ડ વિવિધ બેટરી ફોર્મ પરિબળોનો ઉપયોગ કરે છે. ડીવોલ્ટ બેટરીઓ મિલવૌકી ટૂલ્સમાં ફિટ થતી નથી. Ryobi વર્ષ 2005 થી તેમના One+ પ્લેટફોર્મને સુસંગત રાખવામાં સ્માર્ટ છે-2025 થી બેટરી સાથે કામ કરે છે. પરંતુ મોટાભાગના ઉત્પાદકો તે વિક્રેતા લૉક-ઇચ્છે છે.

રિસાયક્લિંગ ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર હજુ પણ વિકાસશીલ છે. લિ-સાયકલ, રેડવુડ મટિરિયલ્સ અને અન્ય સમર્પિત લિથિયમ બેટરી રિસાયક્લિંગ પ્લાન્ટ્સનું નિર્માણ કરે છે. તેઓ 95%+ બેટરી સામગ્રી પુનઃપ્રાપ્ત કરી શકે છે. પરંતુ સંગ્રહ લોજિસ્ટિક્સ પડકારરૂપ રહે છે-લોકો બેટરીને કચરાપેટીમાં ફેંકી દે છે, લેન્ડફિલ સમસ્યાઓ ઊભી કરે છે.

BMS નિર્ણાયક છે પરંતુ અદ્રશ્ય છે. લેપટોપમાં, તે દરેક કોષ જૂથનું નિરીક્ષણ કરે છે, બાકીના રનટાઇમનો અંદાજ રાખે છે, ચાર્જિંગ દરને નિયંત્રિત કરે છે, ઑપરેટિંગ સિસ્ટમને બૅટરી આરોગ્યની જાણ કરે છે. તે લાગે છે તેના કરતાં વધુ આધુનિક.

ચાર્જ અંદાજ-ની સ્થિતિ આશ્ચર્યજનક રીતે મુશ્કેલ છે. બેટરી વોલ્ટેજ ચાર્જ લેવલ સાથે સંબંધ ધરાવે છે, પરંતુ તાપમાન, લોડ, બેટરીની ઉંમર સાથે સંબંધ બદલાય છે. ગુડ BMS જટિલ અલ્ગોરિધમ્સનો ઉપયોગ કરે છે જે આ બધાને ધ્યાનમાં લે છે. તેથી જ ફોનની બેટરીની ટકાવારી ક્યારેક અણધારી રીતે વધે છે અથવા ઘટી જાય છે

મલ્ટિ-સેલ પૅક્સમાં સેલ બેલેન્સિંગ બાબતો. વ્યક્તિગત કોષોમાં અનિવાર્યપણે થોડો ક્ષમતા તફાવત હોય છે. ચાર્જિંગ દરમિયાન, BMS નબળા કોષોને પકડવા દેવા માટે ફુલર કોષોની આસપાસ કરંટ બંધ કરી શકે છે. નિષ્ક્રિય સંતુલન ઊર્જાને ઉષ્મા તરીકે વિખેરી નાખે છે. સક્રિય સંતુલન કોષો વચ્ચે ઊર્જાનું પરિવહન કરે છે, વધુ કાર્યક્ષમ પરંતુ વધુ ખર્ચાળ.

તાપમાન વ્યવસ્થાપન{{0}BMS સેલના તાપમાનને મોનિટર કરે છે અને જો વસ્તુઓ વધુ ગરમ થાય તો ચાર્જ/ડિસ્ચાર્જ દર ઘટાડી શકે છે. ઇવીમાં લિક્વિડ કૂલિંગ સાથે અત્યાધુનિક થર્મલ મેનેજમેન્ટ છે. પાવર ટૂલ્સ માત્ર થર્મલ કટઓફ પર આધાર રાખે છે.

કોમ્યુનિકેશન પ્રોટોકોલ્સ-BMS ચિપ્સ I2C, SMBus, CAN બસ અથવા માલિકીના પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ કરીને હોસ્ટ ઉપકરણો સાથે વાત કરે છે. આ ઉપકરણોને સચોટ બેટરી માહિતી પ્રદર્શિત કરવા અને પ્રદર્શનને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા દે છે.

ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો બૅટરી મોનિટરિંગને વ્યાપક સિસ્ટમ્સમાં એકીકૃત કરે છે. એક વેરહાઉસ તમામ ફોર્કલિફ્ટ બેટરીઓને કેન્દ્રિય રીતે ટ્રૅક કરી શકે છે, ચાર્જિંગ અને ફ્લેગિંગ બેટરીને બદલવાની જરૂર છે. BMS ડેટાના આધારે અનુમાનિત જાળવણી.

સોલિડ-સ્ટેટ બેટરી એ પવિત્ર ગ્રેઇલ છે. પ્રવાહી ઇલેક્ટ્રોલાઇટને નક્કર સિરામિક અથવા પોલિમર સામગ્રી સાથે બદલો. સૈદ્ધાંતિક રીતે સલામત-કોઈ જ્વલનશીલ પ્રવાહી નથી. ઉચ્ચ ઊર્જા ઘનતા શક્ય છે. ટોયોટા દાવો કરે છે કે તેઓ 2027-2028 સુધીમાં વાહનોમાં નક્કર-સ્ટેટ બેટરી ધરાવશે. ક્વોન્ટમસ્કેપ, સોલિડ પાવર, અન્ય ટેક્નોલોજી વિકસાવી રહી છે. પરંતુ સ્કેલ પર ઉત્પાદન વણઉકેલાયેલ રહે છે.

સોડિયમ-આયન બેટરી લિથિયમને બદલે મીઠાનો ઉપયોગ કરે છે-સસ્તી કાચી સામગ્રી, સંભવિત રીતે ઓછી કિંમત. CATL એ 2021 માં કોમર્શિયલ સોડિયમ-આયન બેટરીની જાહેરાત કરી. લિથિયમ આયન કરતાં ઊર્જા ઘનતા ઓછી છે, પરંતુ તે સ્થિર સંગ્રહ માટે સ્વીકાર્ય છે. યુરોપમાં નોર્થવોલ્ટ બિલ્ડિંગ સોડિયમ-આયનનું ઉત્પાદન.

લિથિયમ-સલ્ફર સૈદ્ધાંતિક રીતે વર્તમાન લિથિયમ આયન માટે 500 Wh/kg વિરુદ્ધ 250 Wh/kg સુધી ઘણી ઊંચી ઉર્જા ઘનતા પ્રદાન કરે છે. પરંતુ ચક્ર જીવન ભયંકર રહ્યું છે, સામાન્ય રીતે 50-100 ચક્ર પછી અધોગતિ કરે છે. સંશોધન ચાલુ રહે છે.

લિથિયમ-એર (લિથિયમ-ઓક્સિજન) બેટરીની સૈદ્ધાંતિક મર્યાદાઓ પણ ઊંચી હોય છે-સંભવિત 1,000 Wh/kg. પરંતુ તેઓ હજુ પણ વિશાળ વ્યવહારુ પડકારો સાથે પ્રયોગશાળા જિજ્ઞાસાઓ છે.

What Has Lithium Ion Batteries

આગામી 5-10 વર્ષ માટે, પરંપરાગત લિથિયમ આયનનું વર્ચસ્વ રહેશે. વધતા જતા સુધારાઓ આવતા રહે છે-વધુ સારી કેથોડ સામગ્રી, સિલિકોન એનોડ ગ્રેફાઇટને બદલે છે (20-40% ક્ષમતામાં વધારો કરે છે), ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં સુધારણા ખર્ચ ઘટાડે છે.

2010 થી 2023 સુધીમાં બેટરીનો ખર્ચ લગભગ 90% ઘટીને EV બેટરી માટે આશરે $1,100/kWh થી $130/kWh થયો. તે વલણ ચાલુ છે, કદાચ 2030 સુધીમાં $80-100/kWh સુધી પહોંચી જશે. તે કિંમતો પર, EVs સબસિડી વિના ગેસ વાહનોની કિંમતની સમાનતા સુધી પહોંચે છે.

કોબાલ્ટ ઘટાડો એ મુખ્ય ધ્યાન છે. કોબાલ્ટ માઇનિંગમાં માનવ અધિકારની ચિંતા અને સપ્લાય ચેઇન જોખમો છે. આધુનિક NMC બેટરીઓ જૂના ફોર્મ્યુલેશન કરતાં ઓછા કોબાલ્ટનો ઉપયોગ કરે છે (NMC 811માં 80% નિકલ, 10% મેંગેનીઝ, 10% કોબાલ્ટ વિરુદ્ધ અગાઉના 1:1:1 રેશિયો છે). LFP બેટરીમાં કોબાલ્ટ બિલકુલ હોતું નથી.

સિલિકોન એનોડનું હવે વ્યાપારીકરણ થઈ રહ્યું છે. સિલા નેનો ટેક્નોલોજી બહુવિધ ઉત્પાદકોને સિલિકોન એનોડ સામગ્રી સપ્લાય કરે છે. પેનાસોનિકે ઉત્પાદન માટે સિલિકોન એનોડ બેટરીની જાહેરાત કરી. ટેસ્લા તેમના કોષોમાં પહેલાથી જ કેટલાક સિલિકોનનો ઉપયોગ કરે છે. આ બેટરી વિશે કંઈપણ બદલ્યા વિના ક્ષમતા 10-20% વધારે છે.

"લિથિયમ આયન બેટરી શું છે" એ પ્રશ્નનો પાંચ વર્ષમાં વધુ લાંબો જવાબ મળશે. ઇલેક્ટ્રીક પર જતા ઉત્પાદનોની વધુ શ્રેણીઓ. વધુ એપ્લિકેશનો જ્યાં લિથિયમ આયન જૂની તકનીકોને વિસ્થાપિત કરે છે. ટેક્નોલોજી ઝડપથી પરિપક્વ થઈ છે પરંતુ તે હજુ પણ સુધારી રહી છે.

કયા ઉપકરણો લિથિયમ બેટરીનો ઉપયોગ કરે છે તે સમજવું વધુ મહત્વનું છે કારણ કે આપણે તેમાંથી વધુ એકઠા કરીએ છીએ. મોટાભાગના ઘરોમાં હવે 20-50 રિચાર્જ કરી શકાય તેવા ઉપકરણો છે. તમારી પાસે શું છે, તેની જાળવણી કેવી રીતે કરવી અને તેને ક્યારે બદલવી તે જાણવાથી તે રોકાણ લાંબા સમય સુધી ચાલે છે અને વધુ સારું પ્રદર્શન કરે છે.