LFP&NMC बैटरियों के बीच तुलना
Aug 10, 2020
लिथियम आयरन फॉस्फेट (LFP)
1996 में, टेक्सास विश्वविद्यालय (और अन्य योगदानकर्ताओं) ने रिचार्जेबल लिथियम बैटरी के लिए कैथोड सामग्री के रूप में फॉस्फेट की खोज की। लिथियम फॉस्फेट में अच्छा विद्युत प्रदर्शन और कम प्रतिरोध होता है। यह नैनो-फॉस्फेट कैथोड सामग्री द्वारा प्राप्त किया जाता है। इसके मुख्य लाभ उच्च वर्तमान रेटिंग और लंबे चक्र जीवन हैं। इसके अलावा, इसमें अच्छी तापीय स्थिरता और बेहतर सुरक्षा और सहिष्णुता है।
अन्य लिथियम आयन सिस्टम की तुलना में, लिथियम फॉस्फेट लंबे समय तक उच्च वोल्टेज के तहत एक उच्च सहिष्णुता रखता है, और दबाव कम होता है। एक समझौते के रूप में, 3.2V / बैटरी का निचला वोल्टेज मैंगनीज लिथियम की तुलना में विशिष्ट ऊर्जा को निम्न स्तर तक कम कर सकता है। अधिकांश बैटरी के लिए, कम तापमान प्रदर्शन को कम करेगा, बढ़ा हुआ भंडारण तापमान बैटरी जीवन को छोटा करेगा, और लिथियम फॉस्फेट कोई अपवाद नहीं है।
लिथियम फ़ॉस्फ़ेट में अन्य लिथियम-आयन बैटरियों की तुलना में उच्च स्व-निर्वहन होता है, जो उम्र बढ़ने के दौरान संतुलन की समस्या पैदा कर सकता है।
लीड-एसिड बैटरी को बदलने के लिए अक्सर लिथियम फॉस्फेट का उपयोग किया जाता है।
लिथियम निकल मैंगनीज कोबाल्ट ऑक्साइड (NMC)
सबसे सफल लिथियम आयन सिस्टम में से एक निकल-मैंगनीज-कोबाल्ट (एनएमसी) कैथोड संयोजन है। लिथियम-निकेल-मैंगनीज-कोबाल्ट ऑक्साइड बैटरी, जिसे लिथियम-मैंगनीज-कोबाल्ट ऑक्साइड बैटरी के रूप में भी जाना जाता है, आमतौर पर अन्य लिथियम-आयरन बैटरी में पाए जाने वाले कई सामग्रियों से बने होते हैं। इसमें निकल, मैंगनीज और कोबाल्ट का कैथोड संयोजन शामिल है
एक ही बैटरी में एनएमसी को एक विशिष्ट शक्ति के लिए अनुकूलित किया जाता है, इसकी क्षमता केवल लगभग 2000MWh है, लेकिन यह 20A का निरंतर निर्वहन वर्तमान प्रदान कर सकता है।
सिलिकॉन-आधारित एनोड 4000mAh या उच्चतर तक पहुंच जाएगा, लेकिन भार क्षमता कम हो जाती है और चक्र जीवन छोटा होता है। ग्रेफाइट में शामिल सिलिकॉन में एक नुकसान है कि एनोड बढ़ता है और चार्ज और डिस्चार्जिंग के साथ सिकुड़ जाता है, जिससे बैटरी के यांत्रिक गुण अस्थिर हो जाते हैं।
अन्य प्रकार की लिथियम आयन बैटरी की तरह, एनएमसी बैटरी में उच्च विशिष्ट ऊर्जा या उच्च विशिष्ट शक्ति हो सकती है। हालाँकि, उनके पास दोनों विशेषताएँ नहीं हो सकती हैं। इस तरह की बैटरी आमतौर पर बिजली उपकरण और वाहन पावरट्रेन में पाए जाते हैं।
कैथोड मिक्स अनुपात आमतौर पर एक तिहाई निकल, एक तिहाई मैंगनीज, और एक तिहाई कोबाल्ट होता है, जिसका अर्थ है कि कच्चे माल की लागत अन्य विकल्पों की तुलना में कम है क्योंकि कोबाल्ट स्वयं काफी महंगा हो सकता है। बैटरी यूनिवर्सिटी के अनुसार, इस प्रकार की बैटरी का उपयोग आमतौर पर इलेक्ट्रिक वाहनों में अपने कम आत्म-हीटिंग दर के कारण किया जाता है।
300 एम्पी लोड के तहत कब तक 6000mAh लिथियम बैटरी डिस्चार्ज होता है?
इस बैटरी को 20 घंटों में 0.3 amps आउटपुट के लिए डिज़ाइन किया गया है। हमेशा एक सीमक होता है जो लिथियम बैटरी पैक करता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि आप बहुत अधिक शक्ति नहीं खींचते हैं और बैटरी को नुकसान पहुंचाते हैं। 300 एम्पों को खींचने का प्रयास एक पूर्ण शॉर्ट सर्किट माना जाएगा और बैटरी की क्षति से बचने के लिए सीमक को सक्रिय किया जाएगा। यदि ऐसा नहीं किया जाता है, तो लोडिंग के तुरंत बाद आग और विस्फोट होगा।
जब लिथियम आयन बैटरी स्थायी रूप से मर जाती है, तो इसका क्या कारण होता है?
जब लिथियम बैटरी के प्रत्येक बैटरी का डिस्चार्ज वोल्टेज 3.0V से कम होता है, तो कैथोड विफल हो जाएगा, और अंततः एनोड शॉर्ट-सर्किट होगा, इसलिए बैटरी बिल्कुल भी काम नहीं कर सकती है। अधिक निर्वहन, घटना की दर जितनी तेज़ होगी। जब लिथियम आयन बैटरी के प्रत्येक बैटरी का वोल्टेज 3.2V तक पहुंच जाता है, तो क्षति को रोकने के लिए निर्वहन बंद करना सुनिश्चित करें।
इसके अलावा, जब एक बैटरी का उपयोग किया जाता है और गरम किया जाता है, तो यह एनोड पर बहुत पतली एसईआई परत को तोड़ता है। यह परत बैटरी निर्माण प्रक्रिया में सावधानी से बनती है। यदि एक परत क्षतिग्रस्त या बहुत मोटी है, तो यह रासायनिक पदार्थ को विफल या विफल कर देगा, जिसके परिणामस्वरूप अधिक गर्मी और अधिक विफलता होगी।