बैटरी का इतिहास आज तक। भविष्य की बैटरियों के लिए आशाजनक प्रौद्योगिकियां

संचायक विद्युत ऊर्जा के संचय के लिए कार्य करता है, बिजली आपूर्ति के एक स्वायत्त स्रोत के रूप में कार्य करता है। बैटरी इसके अंदर होने वाली रासायनिक प्रक्रियाओं की प्रतिवर्तीता पर आधारित है। यह वह सुविधा है जो आपको डिवाइस को बार-बार और चक्रीय रूप से (निरंतर चार्ज और डिस्चार्ज) उपयोग करने की अनुमति देती है। एक डिस्चार्ज की गई बैटरी को एक विद्युत प्रवाह को उस दिशा में प्रवाहित करके चार्ज किया जाता है जो बैटरी के डिस्चार्ज होने पर करंट की दिशा के विपरीत होती है। इंजन के संचालन के दौरान, बैटरी को जनरेटर से सीधे कार के इंजन डिब्बे में चार्ज किया जाता है।

बैटरी में एक आवास है। इस मामले में बैटरी को कोशिकाओं (बैंकों) में विभाजित करने वाले विभाजन होते हैं। 12 वोल्ट की बैटरी, जो अक्सर कारों पर लगाई जाती है, में 6 सेल शामिल हैं। प्रत्येक बैंक में छोटे ब्लॉक होते हैं जो एक दूसरे से जुड़े होते हैं।

एक अलग ब्लॉक में सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड होते हैं। ये इलेक्ट्रोड लीड से बने प्लेट (ग्रिड) होते हैं (उदाहरण के लिए, लीड बैटरी)। इन प्लेटों पर एक विशेष सक्रिय संघटन की परत चढ़ाई जाती है। सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुवों वाली प्लेटों के बीच एक विभाजक (विभाजक) भी होता है। विभाजक उन सामग्रियों से बने होते हैं जो विद्युत प्रवाह पारित नहीं करते हैं।

चार्जर से कार की बैटरी को ठीक से चार्ज करना। चार्ज करने से पहले जांच लें कि बैटरी को किस करंट से चार्ज करना है। बिना चार्जर के बैटरी कैसे चार्ज करें।

ग्राहक आधार- कंपनी के अपने सभी मौजूदा और संभावित ग्राहकों (कानूनी संस्थाओं और व्यक्तिगत उद्यमियों) का डेटाबेस, जिसमें व्यावसायिक संबंधों के कार्यान्वयन के लिए आवश्यक जानकारी शामिल है। ग्राहक आधार की उपस्थिति आपको नियमित रूप से बेचने, मौजूदा बिक्री प्रणाली की प्रभावशीलता का विश्लेषण करने, कंपनी के व्यवसाय के आगे के विकास के लिए एक रणनीति और रणनीति बनाने की अनुमति देती है।

एफएमसीजी कंपनियों में, निम्न प्रकार के ग्राहक आधार प्रतिष्ठित हैं:

1. सामान्य ग्राहक आधार (ओकेबी) - ग्राहकों का एक डेटाबेस, जो अपनी गतिविधियों की प्रकृति से, संभावित रूप से कंपनी के सामान खरीदने में सक्षम हैं। यह प्रदेशों की प्रक्रिया और बाजार के माहौल के विश्लेषण के अन्य तरीकों से बनता है। यह ग्राहक आधार का मुख्य प्रकार है, जिसके आधार पर अन्य सभी बनाए जाते हैं।
2. सक्रिय ग्राहक आधार (एसीबी) - उन ग्राहकों का एक डेटाबेस जिन्होंने रिपोर्टिंग अवधि में कम से कम एक बार सामान खरीदा है (रिपोर्टिंग अवधि की अवधि माल की अधिकतम टर्नओवर अवधि द्वारा निर्धारित की जाती है; अधिकांश एफएमसीजी कंपनियों में, रिपोर्टिंग अवधि एक महीना है) . बैटरी डिज़ाइन ब्यूरो का एक अभिन्न अंग है, इसमें न केवल ग्राहकों का पासपोर्ट डेटा होता है, बल्कि पूर्ण बिक्री का इतिहास भी होता है।
3. निष्क्रिय ग्राहक आधार (आईसीबी) ग्राहकों का एक डाटाबेस है, जो अपनी गतिविधियों की प्रकृति से संभावित रूप से कंपनी के सामान खरीदने में सक्षम हैं, लेकिन समीक्षाधीन अवधि में ऐसा कभी नहीं किया। एनकेबी के भीतर, आवंटित करना संभव है:

• उन ग्राहकों की सूची जिन्होंने पहले कंपनी का सामान खरीदा था, लेकिन किसी भी कारण से ऐसा करना बंद कर दिया ("नींद" ग्राहक);
• उन ग्राहकों की सूची जिन्होंने पहले कंपनी का सामान नहीं खरीदा है, लेकिन कुछ शर्तों के तहत ऐसा करने के लिए तैयार हैं;
• उन ग्राहकों की सूची जिन्होंने पहले कंपनी का सामान नहीं खरीदा है, और किसी उद्देश्य या व्यक्तिपरक कारणों से ऐसा करने के लिए तैयार नहीं हैं।

1. रूट क्लाइंट बेस (ICB) - ग्राहकों का एक डेटाबेस, नियमित फील्ड स्टाफ के अनुसार दौरे किए जाते हैं। खुदरा, सेवित के साथ क्या करना है। एक नियम के रूप में, इसमें संबंधों को बनाए रखने और सहयोग को फिर से शुरू करने के लिए दिए गए वितरण चैनल का AKB और NKB का एक छोटा, सबसे आशाजनक हिस्सा शामिल है।

कभी-कभी, विभिन्न प्रकार के विशेष कार्यों के संबंध में, अतिरिक्त प्रकार के ग्राहक आधार की पहचान करना संभव होता है, उदाहरण के लिए, नए ग्राहकों की सूची, माल के भुगतान में पुरानी समस्याओं वाले ग्राहकों की सूची, उन ग्राहकों की सूची जो इसके अंतर्गत आते हैं व्यापार विपणन अभियानों की शर्तें, आदि।

एक बिक्री प्रतिनिधि के साथ रास्ते में, प्रादेशिक प्रबंधक ने क्षेत्र में संभावित खुदरा दुकानों को देखने के लिए कहा। बिक्री प्रतिनिधि उसे इनमें से एक स्थान पर ले गया। क्षेत्र प्रबंधक ने यह प्रदर्शित करने का निर्णय लिया कि संभावित बिंदुओं को ठीक से कैसे जोड़ा जाए, और सहयोग के विचार की एक प्रदर्शन बिक्री का संचालन किया, ग्राहक को अपनी कंपनी के सभी प्रतिस्पर्धी लाभों का वर्णन करते हुए। जब अंत में प्रादेशिक प्रबंधक ने ग्राहक से पूछा कि वह वर्तमान में किस आपूर्तिकर्ता के साथ काम कर रहा है, तो उसे जवाब मिला “कैसे किसके साथ? आपके साथ ... "एक गूंगा क्षेत्रीय प्रबंधक की आँखों में एक मूक प्रश्न के लिए, बिक्री प्रतिनिधि ने उत्तर दिया:" ठीक है, आपने संभावित आउटलेट दिखाने के लिए कहा था, लेकिन यह अभी भी एक बहुत बड़ी क्षमता है ... "

हर साल, दुनिया में बैटरी से चलने वाले उपकरणों की संख्या लगातार बढ़ रही है। यह कोई रहस्य नहीं है कि बैटरी आधुनिक उपकरणों की सबसे कमजोर कड़ी है। उन्हें नियमित रूप से रिचार्ज करना पड़ता है, उनके पास इतनी बड़ी क्षमता नहीं होती है। मौजूदा रिचार्जेबल बैटरी के लिए कई दिनों तक टैबलेट या मोबाइल कंप्यूटर के स्वायत्त संचालन को प्राप्त करना मुश्किल होता है।

इसलिए, इलेक्ट्रिक वाहनों, टैबलेट और स्मार्टफोन के निर्माता अब बैटरी की अधिक कॉम्पैक्ट मात्रा में महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा को स्टोर करने के तरीकों की तलाश कर रहे हैं। इलेक्ट्रिक वाहनों और मोबाइल उपकरणों के लिए बैटरी पर रखी गई विभिन्न आवश्यकताओं के बावजूद, उनके बीच समानताएं निकालना आसान है। विशेष रूप से, प्रसिद्ध टेस्ला रोडस्टर इलेक्ट्रिक कार विशेष रूप से लैपटॉप के लिए डिज़ाइन की गई लिथियम-आयन बैटरी द्वारा संचालित होती है। सच है, एक स्पोर्ट्स कार को बिजली प्रदान करने के लिए, इंजीनियरों को एक ही समय में इनमें से छह हजार से अधिक बैटरियों का उपयोग करना पड़ता था।

चाहे वह इलेक्ट्रिक कार हो या मोबाइल डिवाइस, भविष्य की बैटरी के लिए सार्वभौमिक आवश्यकताएं स्पष्ट हैं - यह छोटी, हल्की होनी चाहिए और काफी अधिक ऊर्जा संग्रहित करनी चाहिए। इस क्षेत्र में कौन से आशाजनक विकास इन आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं?

लिथियम आयन और लिथियम बहुलक बैटरी

ली-आयन कैमरा बैटरी

आज तक, लिथियम-आयन और लिथियम-पॉलीमर बैटरी मोबाइल उपकरणों में सबसे अधिक उपयोग की जाती हैं। लिथियम-आयन बैटरी (ली-आयन) के लिए, उनका उत्पादन 90 के दशक की शुरुआत से किया गया है। उनका मुख्य लाभ काफी उच्च ऊर्जा घनत्व है, अर्थात प्रति इकाई द्रव्यमान में एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा संग्रहीत करने की क्षमता। इसके अलावा, ऐसी बैटरियों में कुख्यात "स्मृति प्रभाव" नहीं होता है और अपेक्षाकृत कम स्व-निर्वहन होता है।

लिथियम का उपयोग काफी उचित है, क्योंकि इस तत्व में उच्च विद्युत रासायनिक क्षमता होती है। सभी लिथियम-आयन बैटरी का नुकसान, जिनमें से वर्तमान में बड़ी संख्या में प्रकार हैं, बैटरी की तेजी से उम्र बढ़ने है, यानी भंडारण या बैटरी के दीर्घकालिक उपयोग के दौरान प्रदर्शन में तेज कमी आई है। इसके अलावा, आधुनिक लिथियम-आयन बैटरी की क्षमता क्षमता, जाहिरा तौर पर, लगभग समाप्त हो गई है।

लिथियम-आयन प्रौद्योगिकी का एक और विकास लिथियम-पॉलीमर बिजली आपूर्ति (ली-पोल) है। वे तरल इलेक्ट्रोलाइट के बजाय ठोस पदार्थ का उपयोग करते हैं। अपने पूर्ववर्ती की तुलना में, लिथियम पॉलिमर बैटरी में उच्च ऊर्जा घनत्व होता है। इसके अलावा, अब लगभग किसी भी आकार में बैटरी बनाना संभव था (लिथियम-आयन तकनीक के लिए केवल एक बेलनाकार या आयताकार केस की आवश्यकता होती है)। ऐसी बैटरियों के छोटे आयाम होते हैं, जो उन्हें विभिन्न मोबाइल उपकरणों में सफलतापूर्वक उपयोग करने की अनुमति देती हैं।

हालांकि, लिथियम-पॉलीमर बैटरी की उपस्थिति ने मौलिक रूप से स्थिति को नहीं बदला, विशेष रूप से, क्योंकि ऐसी बैटरी उच्च निर्वहन धाराएं देने में सक्षम नहीं हैं, और उनकी विशिष्ट क्षमता अभी भी मानवता को मोबाइल उपकरणों को लगातार रिचार्ज करने की आवश्यकता से बचाने के लिए अपर्याप्त है। साथ ही, लिथियम-पॉलीमर बैटरी ऑपरेशन में काफी "मज़बूत" हैं, उनके पास अपर्याप्त शक्ति और प्रज्वलित करने की प्रवृत्ति है।

होनहार प्रौद्योगिकियों

हाल के वर्षों में, विभिन्न देशों में वैज्ञानिक और शोधकर्ता सक्रिय रूप से अधिक उन्नत बैटरी तकनीकों को बनाने के लिए काम कर रहे हैं जो निकट भविष्य में मौजूदा लोगों को बदल सकती हैं। इस संबंध में, कई सबसे आशाजनक क्षेत्र हैं:

- लिथियम-सल्फर बैटरी (ली-एस)

लिथियम-सल्फर बैटरी एक आशाजनक तकनीक है, ऐसी बैटरी की ऊर्जा क्षमता लिथियम-आयन की तुलना में दोगुनी होती है। लेकिन सिद्धांत रूप में यह और भी अधिक हो सकता है। ऐसा शक्ति स्रोत सल्फर युक्त तरल कैथोड का उपयोग करता है, जबकि इसे एक विशेष झिल्ली द्वारा इलेक्ट्रोलाइट से अलग किया जाता है। यह लिथियम एनोड और सल्फर युक्त कैथोड की बातचीत के कारण है कि विशिष्ट समाई काफी बढ़ गई थी। ऐसी बैटरी का पहला नमूना 2004 में सामने आया था। तब से, कुछ प्रगति हुई है, जिसके लिए उन्नत लिथियम-सल्फर बैटरी क्षमता में गंभीर नुकसान के बिना डेढ़ हजार पूर्ण चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों का सामना करने में सक्षम है।

इस बैटरी के फायदों में इसे विस्तृत तापमान सीमा में उपयोग करने की संभावना भी शामिल है, प्रबलित सुरक्षा घटकों का उपयोग करने की आवश्यकता की अनुपस्थिति और अपेक्षाकृत कम लागत। एक दिलचस्प तथ्य यह है कि यह 2008 में ऐसी बैटरी के उपयोग के लिए धन्यवाद था कि सौर ऊर्जा से चलने वाले विमान पर उड़ान की अवधि के लिए एक रिकॉर्ड बनाया गया था। लेकिन लिथियम-सल्फर बैटरी के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए, वैज्ञानिकों को अभी भी दो मुख्य समस्याओं का समाधान करना है। सल्फर का उपयोग करने का एक प्रभावी तरीका खोजने के साथ-साथ बदलते तापमान या आर्द्रता की स्थिति में बिजली स्रोत के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करना आवश्यक है।

— मैग्नीशियम-सल्फर बैटरी (Mg/S)

मैग्नीशियम और सल्फर के यौगिक पर आधारित बैटरियां पारंपरिक लिथियम बैटरियों को भी बायपास कर सकती हैं। सच है, हाल तक कोई भी एक सेल में इन तत्वों की बातचीत सुनिश्चित नहीं कर सका। मैग्नीशियम-सल्फर बैटरी अपने आप में बहुत दिलचस्प लगती है, क्योंकि इसका ऊर्जा घनत्व 4000 Wh / l से अधिक तक पहुँच सकता है। बहुत पहले नहीं, अमेरिकी शोधकर्ताओं के लिए धन्यवाद, जाहिरा तौर पर, वे मैग्नीशियम-सल्फर बैटरी विकसित करने के रास्ते में खड़ी मुख्य समस्या को हल करने में कामयाब रहे। तथ्य यह है कि मैग्नीशियम और सल्फर की एक जोड़ी के लिए इन रासायनिक तत्वों के साथ संगत कोई उपयुक्त इलेक्ट्रोलाइट नहीं था।

हालांकि, वैज्ञानिक विशेष क्रिस्टलीय कणों के निर्माण के कारण ऐसा स्वीकार्य इलेक्ट्रोलाइट बनाने में कामयाब रहे हैं जो इलेक्ट्रोलाइट के स्थिरीकरण को सुनिश्चित करते हैं। मैग्नीशियम-सल्फर बैटरी के नमूने में एक मैग्नीशियम एनोड, एक विभाजक, एक सल्फर कैथोड और एक नया इलेक्ट्रोलाइट शामिल है। हालाँकि, यह केवल पहला कदम है। एक आशाजनक नमूना, दुर्भाग्य से, अभी तक टिकाऊ नहीं है।

- फ्लोराइड-आयन बैटरी

एक और दिलचस्प शक्ति स्रोत जो हाल के वर्षों में सामने आया है। इधर, इलेक्ट्रोड के बीच आवेशों के हस्तांतरण के लिए फ्लोरीन आयन जिम्मेदार होते हैं। इस मामले में, एनोड और कैथोड में धातुएं होती हैं जो फ्लोराइड्स में परिवर्तित (वर्तमान की दिशा के अनुसार) होती हैं, या वापस बहाल हो जाती हैं। यह एक महत्वपूर्ण बैटरी क्षमता प्रदान करता है। वैज्ञानिकों का कहना है कि ऐसे ऊर्जा स्रोतों में लिथियम-आयन बैटरी की क्षमता से दस गुना अधिक ऊर्जा घनत्व होता है। एक महत्वपूर्ण क्षमता के अलावा, नई बैटरियों में आग लगने का खतरा भी काफी कम होता है।

ठोस इलेक्ट्रोलाइट के आधार की भूमिका के लिए, कई विकल्पों की कोशिश की गई थी, लेकिन अंततः बेरियम लेण्टेनियुम पर चुनाव तय हुआ। जबकि फ्लोराइड आयन प्रौद्योगिकी एक बहुत ही आशाजनक समाधान प्रतीत होता है, यह कमियों के बिना नहीं है। आखिरकार, एक ठोस इलेक्ट्रोलाइट केवल उच्च तापमान पर ही कार्य कर सकता है। इसलिए, शोधकर्ताओं को सामान्य कमरे के तापमान पर सफलतापूर्वक संचालित करने में सक्षम तरल इलेक्ट्रोलाइट खोजने के कार्य का सामना करना पड़ता है।

— लिथियम-एयर बैटरी (Li-O2)

आजकल, मानवता सूर्य, हवा या पानी से ऊर्जा के उत्पादन से जुड़े "स्वच्छ" ऊर्जा स्रोतों का अधिक उपयोग करने का प्रयास कर रही है। इस संबंध में, लिथियम-एयर बैटरी बहुत दिलचस्प हैं। सबसे पहले, उन्हें कई विशेषज्ञों द्वारा इलेक्ट्रिक वाहनों के भविष्य के रूप में माना जाता है, लेकिन समय के साथ वे मोबाइल उपकरणों में आवेदन पा सकते हैं। ऐसी बिजली आपूर्ति में बहुत अधिक क्षमता होती है और साथ ही आकार में अपेक्षाकृत छोटा होता है। उनके संचालन का सिद्धांत इस प्रकार है: धातु ऑक्साइड के बजाय, कार्बन का उपयोग सकारात्मक इलेक्ट्रोड में किया जाता है, जो हवा के साथ एक रासायनिक प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक करंट बनता है। यानी यहां ऊर्जा पैदा करने के लिए ऑक्सीजन का आंशिक इस्तेमाल होता है।

एक सक्रिय कैथोड सामग्री के रूप में ऑक्सीजन के उपयोग के अपने महत्वपूर्ण फायदे हैं, क्योंकि यह लगभग अटूट तत्व है, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि यह पर्यावरण से बिल्कुल मुफ्त में लिया जाता है। ऐसा माना जाता है कि लिथियम-एयर बैटरी का ऊर्जा घनत्व 10,000 Wh/kg के प्रभावशाली स्तर तक पहुँच सकता है। हो सकता है कि निकट भविष्य में ऐसी बैटरी इलेक्ट्रिक कारों को गैसोलीन से चलने वाली कारों के बराबर रखने में सक्षम हों। वैसे, मोबाइल गैजेट्स के लिए जारी इस प्रकार की बैटरियां पहले से ही पॉलीप्लस नाम से बिक्री पर पाई जा सकती हैं।

- लिथियम नैनोफॉस्फेट बैटरी

लिथियम नैनोफॉस्फेट बिजली की आपूर्ति लिथियम आयन बैटरी की अगली पीढ़ी है, जिसमें उच्च वर्तमान आउटपुट और अल्ट्रा-फास्ट चार्जिंग शामिल है। ऐसी बैटरी को फुल चार्ज करने में केवल पंद्रह मिनट का समय लगता है। वे मानक लिथियम-आयन कोशिकाओं की तुलना में दस गुना अधिक चार्ज चक्रों की भी अनुमति देते हैं। इन विशेषताओं को विशेष नैनोकणों के उपयोग के माध्यम से प्राप्त किया गया था जो आयनों का अधिक तीव्र प्रवाह प्रदान कर सकते हैं।

लिथियम-नैनोफॉस्फेट बैटरी के फायदों में कमजोर स्व-निर्वहन, "स्मृति प्रभाव" की अनुपस्थिति और विस्तृत तापमान सीमा में संचालित करने की क्षमता शामिल है। लिथियम-नैनोफॉस्फेट बैटरी पहले से ही व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं और कुछ प्रकार के उपकरणों में उपयोग की जाती हैं, लेकिन आधुनिक लिथियम-आयन या लिथियम-पॉलिमर बैटरी की तुलना में एक विशेष चार्जर की आवश्यकता और अधिक वजन के कारण उनका वितरण बाधित होता है।

वास्तव में, रिचार्जेबल बैटरी बनाने के क्षेत्र में कई और आशाजनक प्रौद्योगिकियां हैं। वैज्ञानिक और शोधकर्ता न केवल मौलिक रूप से नए समाधान बनाने के लिए काम कर रहे हैं, बल्कि मौजूदा लिथियम-आयन बैटरी के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए भी काम कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, सिलिकॉन नैनोवायरों के उपयोग के माध्यम से या एक नए इलेक्ट्रोड के विकास के माध्यम से "स्वयं को ठीक करने" की अनूठी क्षमता के साथ। जो भी हो, वह दिन दूर नहीं जब हमारे फोन और अन्य मोबाइल डिवाइस बिना रिचार्ज के हफ्तों तक चलेंगे।

इलेक्ट्रिक कारों को बहुत सारी पर्यावरणीय समस्याओं का समाधान करना है। यदि उन्हें अक्षय स्रोतों से करंट से चार्ज किया जाता है, तो वे व्यावहारिक रूप से वातावरण के लिए हानिरहित होंगे। बेशक, यदि आप उनके तकनीकी रूप से जटिल उत्पादन को ध्यान में नहीं रखते हैं। और इंजन के सामान्य बज़ के बिना इलेक्ट्रिक पर ड्राइविंग करना अधिक सुखद है। मोरोका अभी भी बैटरी के आवेश की स्थिति के कारण लगातार काम करता है। आखिरकार, अगर यह शून्य हो जाता है और पास में एक भी चार्जिंग स्टेशन नहीं है, तो कोई समस्या नहीं होगी।

बैटरी चालित इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए छह महत्वपूर्ण सफलता कारक हैं। सबसे पहले, हम क्षमता के बारे में बात कर रहे हैं - यानी, बैटरी कितनी बिजली स्टोर कर सकती है, बैटरी के चक्रीय उपयोग की मात्रा - यानी, "चार्ज-डिस्चार्ज" जो बैटरी विफल होने से पहले झेल सकती है, और रिचार्ज समय - यानी ड्राइवर को कितनी देर इंतजार करना होगा, कार को आगे जाने के लिए चार्ज करना होगा।

बैटरी की विश्वसनीयता भी उतनी ही महत्वपूर्ण है। मान लीजिए कि वह हाइलैंड्स की यात्रा या गर्मी के गर्म मौसम में यात्रा को संभाल सकता है। बेशक, यह तय करते समय कि इलेक्ट्रिक कार खरीदनी है या नहीं, चार्जिंग स्टेशनों की संख्या और बैटरी की कीमत जैसे कारकों को भी ध्यान में रखना चाहिए।

आप बैटरी पर कितनी दूर जा सकते हैं?

बाजार में यात्री इलेक्ट्रिक कारें आज एक बार चार्ज करने पर 150 से 200 किलोमीटर से अधिक की दूरी तय करती हैं। सिद्धांत रूप में, इन दूरियों को बैटरी की संख्या को दोगुना या तिगुना करके बढ़ाया जा सकता है। लेकिन, सबसे पहले, अब यह इतना महंगा होगा कि इलेक्ट्रिक कार खरीदना अवहनीय होगा, और दूसरी बात, इलेक्ट्रिक कार खुद बहुत भारी हो जाएंगी, इसलिए उन्हें भारी भार के लिए डिजाइन करना होगा। और यह इलेक्ट्रिक कार निर्माण कंपनियों द्वारा पीछा किए गए लक्ष्यों के विपरीत है, अर्थात् डिजाइन की लपट।

उदाहरण के लिए, डेमलर ने हाल ही में एक इलेक्ट्रिक ट्रक पेश किया है जो एक बार चार्ज करने पर 200 किलोमीटर तक की यात्रा कर सकता है। हालाँकि, बैटरी का वजन कम से कम दो टन होता है। लेकिन इंजन डीजल ट्रक की तुलना में काफी हल्का होता है।

कौन सी बैटरी बाजार पर हावी है?

आधुनिक बैटरी, चाहे मोबाइल फोन, लैपटॉप या इलेक्ट्रिक कार, तथाकथित लिथियम-आयन बैटरी के लगभग अनन्य रूप हैं। हम विभिन्न प्रकार की बैटरी के बारे में बात कर रहे हैं, जहां क्षार धातु लिथियम सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड दोनों में और एक तरल - तथाकथित इलेक्ट्रोलाइट में पाया जाता है। आमतौर पर, नकारात्मक इलेक्ट्रोड ग्रेफाइट से बना होता है। सकारात्मक इलेक्ट्रोड में उपयोग की जाने वाली अन्य सामग्रियों के आधार पर, उदाहरण के लिए, लिथियम-कोबाल्ट (LiCoO2), लिथियम-टाइटेनियम (Li4Ti5O12) और लिथियम आयरन फॉस्फेट (LiFePO4) बैटरी हैं।

लिथियम पॉलिमर बैटरी एक विशेष भूमिका निभाती हैं। यहाँ, इलेक्ट्रोलाइट एक जेल जैसा प्लास्टिक है। ये बैटरी वर्तमान में बाजार में सबसे शक्तिशाली बैटरी हैं, प्रति किलोग्राम 260 वाट-घंटे तक पहुंचती हैं। शेष लिथियम-आयन बैटरी अधिकतम 140 से 210 वाट-घंटे प्रति किलोग्राम तक सक्षम हैं।

और अगर आप बैटरी के प्रकार की तुलना करते हैं?

लिथियम-आयन बैटरी बहुत महंगी हैं, मुख्य रूप से लिथियम के उच्च बाजार मूल्य के कारण। हालाँकि, लेड और निकेल से बनी बैटरियों की तुलना में कई फायदे हैं जिनका उपयोग अतीत में किया गया है।

इसके अलावा, लिथियम-आयन बैटरी काफी जल्दी चार्ज होती हैं। इसका मतलब है कि मेन से पारंपरिक करंट के साथ, एक इलेक्ट्रिक कार को दो से तीन घंटे में रिचार्ज किया जा सकता है। और विशेष फास्ट रिचार्जिंग वाले स्टेशनों पर इसमें एक घंटा लग सकता है।

पुरानी प्रकार की बैटरियों के ऐसे फायदे नहीं होते हैं और वे बहुत कम ऊर्जा संग्रहित कर सकती हैं। निकेल-आधारित बैटरियों में प्रति किलोग्राम 40 से 60 वाट-घंटे की ऊर्जा क्षमता होती है। लेड बैटरियों के गुण और भी खराब हैं - उनमें ऊर्जा क्षमता लगभग 30 वाट-घंटे प्रति किलोग्राम है। हालांकि, वे बहुत सस्ते हैं और बिना किसी समस्या के कई वर्षों के संचालन का सामना कर सकते हैं।

आधुनिक बैटरी कितने समय तक चलती हैं?

बहुत से लोग पुरानी बैटरियों में तथाकथित बैटरी मेमोरी प्रभाव को याद करते हैं। सबसे बढ़कर, यह निकल बैटरी में ही प्रकट हुआ। फिर, अगर किसी ने पेचकश या लैपटॉप की बैटरी को चार्ज करने के बारे में सोचा, हालांकि बैटरी लगभग आधी चार्ज थी, विद्युत ऊर्जा जमा करने की क्षमता आश्चर्यजनक रूप से बहुत कम हो गई थी। इसलिए, प्रत्येक चार्जिंग प्रक्रिया से पहले, ऊर्जा का पूरी तरह से उपभोग करना आवश्यक था। इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए, यह विनाशकारी होगा, क्योंकि चार्जिंग स्टेशन से सही दूरी पर होने पर उन्हें रिचार्ज करने की आवश्यकता होती है, न कि जब बैटरी चार्ज से बाहर हो जाती है।

लेकिन लिथियम-आयन बैटरी में ऐसा "मेमोरी इफेक्ट" नहीं होता है। निर्माता 10,000 चार्ज-डिस्चार्ज चक्र और 20 साल तक परेशानी मुक्त संचालन का वादा करते हैं। साथ ही, उपभोक्ता अनुभव अक्सर अन्यथा सुझाव देता है - ऑपरेशन के कई वर्षों के बाद लैपटॉप बैटरी "मर" जाती है। इसके अलावा, बाहरी कारक, जैसे अत्यधिक तापमान या अनजाने में बैटरी को पूरी तरह से डिस्चार्ज या ओवरचार्ज करना, बैटरी को अपूरणीय क्षति पहुंचा सकते हैं। आधुनिक बैटरियों में बहुत महत्वपूर्ण इलेक्ट्रॉनिक्स का निर्बाध संचालन है जो चार्जिंग प्रक्रिया को नियंत्रित करता है।

सुपरबैटरीज़ - केवल एक खाली मुहावरा?

जूलिच रिसर्च सेंटर के विशेषज्ञ सिलिकॉन-एयर बैटरी के विकास पर काम कर रहे हैं। एयर बैटरी का विचार इतना नया नहीं है। इसलिए, पहले उन्होंने लिथियम-एयर बैटरी विकसित करने की कोशिश की, जिसमें सकारात्मक इलेक्ट्रोड में कार्बन नैनोक्रिस्टलाइन जाली शामिल होगी। इस मामले में, इलेक्ट्रोड स्वयं विद्युत रासायनिक प्रक्रिया में भाग नहीं लेता है, लेकिन केवल एक कंडक्टर के रूप में कार्य करता है, जिसकी सतह पर ऑक्सीजन कम हो जाती है।

सिलिकॉन-एयर बैटरी एक ही सिद्धांत पर काम करती हैं। हालांकि, उन्हें बहुत सस्ते सिलिकॉन से बने होने का फायदा है, जो रेत के रूप में प्रकृति में लगभग असीमित मात्रा में होता है। इसके अलावा, अर्धचालक प्रौद्योगिकी में सिलिकॉन का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है।

उत्पादन की संभावित कम लागत के अलावा, एयर बैटरी की तकनीकी विशेषताएं भी पहली नज़र में काफी आकर्षक हैं। आखिरकार, वे ऐसी ऊर्जा क्षमता तक पहुँच सकते हैं जो आज के आंकड़ों से तीन गुना या दस गुना अधिक है।

हालाँकि, ये विकास अभी भी बाजार में प्रवेश करने से दूर हैं। सबसे बड़ी समस्या एयर बैटरियों का असंतोषजनक छोटा "जीवन काल" है। यह 1000 चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों से काफी नीचे है। जुलिच सेंटर के शोधकर्ताओं के प्रयोग से कुछ उम्मीद जगी है। वे यह पता लगाने में कामयाब रहे कि अगर इन बैटरियों में इलेक्ट्रोलाइट नियमित रूप से भरा जाए तो ऐसी बैटरियों के संचालन की अवधि में काफी वृद्धि हो सकती है। लेकिन इन तकनीकी समाधानों के साथ भी, ये बैटरियां आज की लिथियम-आयन बैटरियों के परिचालन जीवन के एक अंश तक भी नहीं पहुंचेंगी।

प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, उपकरण अधिक कॉम्पैक्ट, कार्यात्मक और मोबाइल बन रहे हैं। ऐसी पूर्णता का गुण रिचार्जेबल बैटरीज़वह उपकरण को शक्ति देता है। पिछले कुछ वर्षों में कई अलग-अलग प्रकार की बैटरियों का आविष्कार किया गया है, जिनके अपने फायदे और नुकसान हैं।

ऐसा लगता है कि दस साल पहले एक आशाजनक तकनीक लिथियम आयनबैटरी, अब मोबाइल उपकरणों के लिए आधुनिक प्रगति की आवश्यकताओं को पूरा नहीं करती है। वे पर्याप्त शक्तिशाली नहीं हैं और बार-बार उपयोग या लंबे भंडारण के साथ जल्दी से पुराने हो जाते हैं। तब से, लिथियम बैटरी के उपप्रकार विकसित किए गए हैं, जैसे लिथियम आयरन फॉस्फेट, लिथियम पॉलिमर और अन्य।

लेकिन विज्ञान अभी भी खड़ा नहीं है और बिजली बचाने के नए तरीकों की तलाश कर रहा है। इसलिए, उदाहरण के लिए, अन्य प्रकार की बैटरियों का आविष्कार किया जाता है।

लिथियम-सल्फर बैटरी (ली-एस)

लिथियम सल्फ्यूरिकप्रौद्योगिकी आपको बैटरी और एक ऊर्जा क्षमता प्राप्त करने की अनुमति देती है जो उनके लिथियम-आयन माता-पिता से दोगुनी है। क्षमता में महत्वपूर्ण नुकसान के बिना, इस प्रकार की बैटरी को 1500 बार तक रिचार्ज किया जा सकता है। बैटरी का लाभ निर्माण और लेआउट की तकनीक में निहित है, जो सल्फर सामग्री के साथ एक तरल कैथोड का उपयोग करता है, जबकि इसे एक विशेष झिल्ली द्वारा एनोड से अलग किया जाता है।

लिथियम सल्फर बैटरी का उपयोग तापमान की काफी विस्तृत श्रृंखला में किया जा सकता है, और उनके उत्पादन की लागत काफी कम है। बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए, उत्पादन की कमी को समाप्त करना आवश्यक है, अर्थात् सल्फर का उपयोग, जो पर्यावरण के लिए हानिकारक है।

मैग्नीशियम सल्फर बैटरी (मिलीग्राम / एस)

कुछ समय पहले तक, उपयोगों को संयोजित करना संभव नहीं था सल्फर और मैग्नीशियमएक कोशिका में, लेकिन बहुत पहले नहीं, वैज्ञानिक ऐसा करने में सक्षम थे। उनके लिए काम करने के लिए, एक इलेक्ट्रोलाइट का आविष्कार करना आवश्यक था जो दोनों तत्वों के साथ काम करेगा।

इसे स्थिर करने वाले क्रिस्टलीय कणों के निर्माण के कारण एक नए इलेक्ट्रोलाइट के आविष्कार के लिए धन्यवाद। काश, प्रोटोटाइप इस समय टिकाऊ नहीं होता, और ऐसी बैटरियां सबसे अधिक श्रृंखला में नहीं जातीं।

फ्लोराइड-आयन बैटरी

ऐसी बैटरियों में कैथोड और एनोड के बीच चार्ज ट्रांसफर करने के लिए फ्लोरीन आयनों का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार की बैटरी की क्षमता पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में दस गुना अधिक होती है, और इसमें आग का खतरा भी कम होता है। इलेक्ट्रोलाइट बेरियम लेण्टेनियुम पर आधारित है।

ऐसा लगता है कि बैटरी के विकास में एक आशाजनक दिशा है, लेकिन यह कमियों के बिना नहीं है, बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए एक बहुत ही गंभीर बाधा केवल बहुत अधिक तापमान पर बैटरी का संचालन है।

लिथियम-एयर बैटरी (Li-O2)

तकनीकी प्रगति के साथ, मानवता पहले से ही हमारी पारिस्थितिकी के बारे में सोच रही है और ऊर्जा के स्वच्छ और स्वच्छ स्रोतों की तलाश कर रही है। में लिथियम हवाबैटरी में, धातु ऑक्साइड के बजाय, इलेक्ट्रोलाइट में कार्बन का उपयोग किया जाता है, जो विद्युत प्रवाह बनाने के लिए हवा के साथ प्रतिक्रिया करता है।

ऊर्जा घनत्व 10 kWh/kg तक है, जो उन्हें इलेक्ट्रिक वाहनों और मोबाइल उपकरणों में उपयोग करने की अनुमति देता है। जल्द ही अंतिम उपयोगकर्ता के लिए उपलब्ध होने की उम्मीद है।

लिथियम नैनोफॉस्फेट बैटरी

इस प्रकार की बैटरी लिथियम आयन बैटरी की अगली पीढ़ी है, जिसके फायदों में उच्च चार्ज दर और उच्च करंट देने की क्षमता है। एक पूर्ण शुल्क के लिए, उदाहरण के लिए, इसमें लगभग 15 मिनट लगते हैं।

आयनों का तेज़ प्रवाह प्रदान करने में सक्षम विशेष नैनो कणों का उपयोग करने की नई तकनीक आपको चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों की संख्या को 10 गुना बढ़ाने की अनुमति देती है! बेशक, उनके पास एक कमजोर स्व-निर्वहन और कोई स्मृति प्रभाव नहीं है। काश, बैटरी का बड़ा वजन और विशेष चार्जिंग की आवश्यकता व्यापक उपयोग को रोकती।

निष्कर्ष के रूप में एक बात कही जा सकती है। हम जल्द ही इलेक्ट्रिक वाहनों और गैजेट्स का व्यापक उपयोग देखेंगे जो बिना रिचार्ज के बहुत लंबे समय तक चल सकते हैं।

इलेक्ट्रो समाचार:

वाहन निर्माता कंपनी बीएमडब्ल्यू ने इलेक्ट्रिक बाइक का अपना संस्करण पेश किया है। बीएमडब्ल्यू इलेक्ट्रिक बाइक 25 किमी/घंटा तक की गति तक इलेक्ट्रिक मोटर (250 डब्ल्यू) त्वरण से लैस है।

हम एक इलेक्ट्रिक कार में 2.8 सेकंड में सौ लेते हैं? अफवाहों के अनुसार, P85D अपडेट त्वरण समय को 0 से 100 किलोमीटर प्रति घंटे से 3.2 से 2.8 सेकंड तक कम करने की अनुमति देता है।

स्पेन के इंजीनियरों ने एक ऐसी बैटरी विकसित की है जो 1000 किमी से अधिक ड्राइव कर सकती है! यह 77% सस्ता है और केवल 8 मिनट में चार्ज हो जाता है