आप सभी इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी के बारे में जानना चाहते हैं

इलेक्ट्रिक कार की गति, माइलेज, टॉर्क और ऐसे सभी महत्वपूर्ण पैरामीटर पूरी तरह से कार के मोटर और बैटरी पैक के स्पेसिफिकेशन पर निर्भर करते हैं। जबकि शक्तिशाली मोटर का उपयोग करना कोई बड़ी बात नहीं है, समस्या एक बैटरी पैक के डिजाइन के साथ है जो मोटर के लिए लंबे समय तक अपने जीवन काल को कम किए बिना पर्याप्त वर्तमान का स्रोत बना सकता है। वोल्टेज और वर्तमान मांग के साथ सामना करने के लिए ईवी निर्माताओं को एक ही कार के लिए एक बैटरी पैक बनाने के लिए एक साथ हजारों सेल नहीं तो सैकड़ों को संयोजित करना होगा। एक विचार देने के लिए टेस्ला मॉडल एस में लगभग 7,104 कोशिकाएँ हैं और निसान पत्ती में लगभग 600 कोशिकाएँ हैं। लिथियम कोशिकाओं की अस्थिर प्रकृति के साथ यह बड़ी संख्या एक इलेक्ट्रिक कार के लिए बैटरी पैक को डिजाइन करना मुश्किल बनाती है। इस लेख में आइए जानें कि ईवी के लिए इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी पैक कैसे बनाया जाता हैऔर बैटरी के साथ जुड़े महत्वपूर्ण पैरामीटर क्या हैं जिनका ध्यान रखना है।

इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी पैक के अंदर क्या है?

यदि आपने इलेक्ट्रिक वाहन लेख का परिचय पढ़ा है तो आपने अब तक इस प्रश्न का उत्तर दिया होगा। जो लोग नए हैं, वे मुझे एक त्वरित री-कैप देते हैं। नीचे दी गई छवि से पता चलता है कि निसान लीफ के बैटरी पैक को इसके पैक से सेल स्तर तक अलग किया जा रहा है।

आधुनिक इलेक्ट्रिक कारें कुछ स्पष्ट कारणों के कारण अपनी कारों को पावर देने के लिए लिथियम बैटरी का उपयोग करती हैं जिनके बारे में हम इस लेख में बाद में चर्चा करेंगे। लेकिन, इन लिथियम बैटरियों में केवल 3.7V प्रति सेल होता है जबकि EV कार के लिए कहीं 300V की आवश्यकता होती है । ऐसी उच्च वोल्टेज प्राप्त करने के लिए और आह रेटिंग लिथियम कोशिकाओं को श्रृंखला और समानांतर संयोजन में मॉड्यूल के रूप में संयोजित किया जाता है और इन मॉड्यूलों के साथ कुछ सुरक्षा सर्किट (बीएमएस) और शीतलन प्रणाली को एक यांत्रिक आवरण में व्यवस्थित किया जाता है जिसे सामूहिक रूप से बैटरी पैक कहा जाता है जैसा कि ऊपर दिखाया गया है।

बैटरियों के प्रकार

जबकि अधिकांश कारें लिथियम बैटरियों का उपयोग करती हैं, हम केवल इसके लिए सीमित नहीं हैं। कई प्रकार के बैटरी रसायन उपलब्ध हैं। मोटे तौर पर बैटरी को तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है।

प्राथमिक बैटरी: ये गैर-रिचार्जेबल बैटरी हैं। वह यह है कि रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है न कि विसे-वर्सा को। खिलौने और रिमोट कंट्रोल के लिए एक उदाहरण क्षारीय बैटरी (एए, एएए) का उपयोग होगा।

द्वितीयक बैटरियां: ये वे बैटरियां हैं जिनमें हम विद्युत वाहनों के लिए रुचि रखते हैं। यह ईवी को शक्ति देने के लिए रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदल सकता है और चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान विद्युत ऊर्जा को फिर से रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित कर सकता है। ये बैटरी आमतौर पर मोबाइल फोन, ईवी और अधिकांश अन्य पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग की जाती है।

रिजर्व बैटरियों: ये विशेष प्रकार की बैटरियां हैं जिनका उपयोग बहुत ही अनोखे तरीके से किया जाता है। जैसा कि नाम से पता चलता है कि बैटरी को अपने जीवन के अधिकांश समय के लिए रिजर्व (स्टैंडबाय) के रूप में रखा जाता है और इसलिए बहुत कम स्व-निर्वहन दर होती है। उदाहरण जीवन बनियान बैटरी होगा।

एक बैटरी की बुनियादी रसायन विज्ञान

जैसा कि पहले बताया गया है कि बैटरी के लिए कई अलग-अलग रसायन मौजूद हैं। हर रसायन विज्ञान के अपने पेशेवरों और विपक्ष हैं। लेकिन रसायन विज्ञान के प्रकार के बावजूद कुछ चीजें हैं जो सभी बैटरी के लिए आम हैं, हम उन पर एक नज़र डालते हैं, बिना इसके रसायन विज्ञान में ज्यादा।

एक बैटरी में तीन मुख्य परतें हैं वे कैथोड, एनोड और सेपरेटर हैं । कैथोड बैटरी की सकारात्मक परत है और एनोड बैटरी की नकारात्मक परत है। जब एक भार बैटरी टर्मिनलों से जुड़ा होता है, तो एनोड से कैथोड तक करंट (इलेक्ट्रॉन) प्रवाह होता है। इसी तरह जब एक चार्जर बैटरी टर्मिनलों से जुड़ा होता है तो इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह उल्टा हो जाता है, जो कैथोड से एनोड तक होता है जैसा कि ऊपर की आकृति में दिखाया गया है।

किसी भी बैटरी को काम करने के लिए ऑक्सीडेशन-रिडक्शन रिएक्शन नामक रासायनिक प्रतिक्रिया करनी चाहिए। कभी-कभी इसे रेडॉक्स रिएक्शन भी कहा जाता है। यह प्रतिक्रिया इलेक्ट्रोलाइट (विभाजक) के माध्यम से बैटरी के एनोड और कैथोड के बीच होती है। बैटरी का एनोड पक्ष इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करने के लिए तैयार होगा और इसलिए एक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया होगी और बैटरी का कैथोड पक्ष इलेक्ट्रॉनों को ढीला करने के लिए तैयार होगा और इसलिए न्यूनीकरण प्रतिक्रिया होगी। इस प्रतिक्रिया के कारण आयनों को कैथोड से विभाजक के माध्यम से बैटरी के एनोड पक्ष में स्थानांतरित किया जाता है। परिणामस्वरूप एनोड में अधिक आयन जमा होंगे। इस एनोड को बेअसर करने के लिए इलेक्ट्रॉनों को अपनी तरफ से कैथोड पर धकेलना होगा।

लेकिन विभाजक केवल इसके माध्यम से आयनों के प्रवाह की अनुमति देता है और एनोड से कैथोड तक किसी भी इलेक्ट्रॉन आंदोलन को अवरुद्ध करता है। तो एक ही तरीका है कि बैटरी इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित कर सकती है अपने बाहरी टर्मिनलों के माध्यम से, यही कारण है कि जब हम एक लोड को बैटरी के टर्मिनलों से जोड़ते हैं तो हमें एक चालू (इलेक्ट्रॉनों) प्रवाहित होता है, यह सोचा।

लिथियम बैटरी रसायन विज्ञान बुनियादी बातों

चूंकि हम लिथियम बैटरी पर चर्चा करने जा रहे हैं, क्योंकि वे ईवी के लिए सबसे पसंदीदा बैटरी हैं, जो इसके रसायन विज्ञान पर थोड़ा और खुदाई करते हैं। लिथियम बैटरियों में कई प्रकार हैं फिर से, लिथियम निकल कोबाल्ट एल्यूमीनियम (NCA), लिथियम-निकेल मैंगनीज कोबाल्ट (NMC), लिथियम-मैंगनीज स्पिनल (LMO), लिथियम लिथियम फास्फेट (LTO), लिथियम-आयरन फॉस्फेट (LFP) सबसे अधिक हैं। आम लोग। फिर से प्रत्येक रसायन विज्ञान की अपनी विशेषताएं हैं जो बोस्टन कंसल्टिंग ग्रुप द्वारा चित्र के नीचे बड़े करीने से दर्शाया गया है।

इनमें से लीथियम निकल कोबाल्ट एल्युमिनियम का सबसे कम उपयोग किया जाता है । हम इस लेख में बाद में इन मापदंडों में से अधिक में मिलेंगे। लेकिन एक सामान्य बात जो आप यहां देख सकते हैं वह यह है कि लिथियम सभी बैटरियों में मौजूद है। यह मुख्य रूप से लिथियम के इलेक्ट्रॉन विन्यास के कारण है। एक तटस्थ लिथियम धातु परमाणु नीचे दिखाया गया है।

इसकी परमाणु संख्या तीन है जिसका अर्थ है कि तीन इलेक्ट्रॉन इसके नाभिक के चारों ओर होंगे और सबसे ऊपरी खोल में केवल एक वैलेंस इलेक्ट्रॉन होता है। प्रतिक्रिया के दौरान इस वैलेंस इलेक्ट्रॉन को बाहर निकाला जाता है और हमें एक इलेक्ट्रॉन और एक लिथियम आयन दिया जाता है, जिसमें दो इलेक्ट्रॉन एक लिथियम आयन बनाते हैं। जैसा कि पहले चर्चा की गई है, इलेक्ट्रॉन बैटरी के बाहरी टर्मिनलों के माध्यम से प्रवाह के रूप में प्रवाहित होगा और लिथियम आयन प्रवाहित होगा, हालांकि रेडॉक्स प्रतिक्रिया के दौरान इलेक्ट्रोलाइट (विभाजक)।

बिजली के वाहन बैटरी की मूल बातें

अब हम जानते हैं कि एक बैटरी कैसे काम करती है और इलेक्ट्रिक वाहन में इसका उपयोग कैसे किया जाता है, लेकिन यहां से आगे बढ़ने के लिए हमें कुछ बुनियादी शब्दावली को समझने की आवश्यकता है जो आमतौर पर बैटरी पैक को डिज़ाइन करते समय उपयोग की जाती हैं। आइए हम उनकी चर्चा करें…

वोल्टेज रेटिंग: दो बहुत ही सामान्य रेटिंग जो आपको बैटरी पर चिह्नित करने के लिए मिल सकती है, वह है वोल्टेज रेटिंग और आह रेटिंग। लीड एसिड बैटरी आमतौर पर 12V की होती है और लिथियम बैटरी 3.7V की होती है। इसे बैटरी का नाममात्र वोल्टेज कहा जाता है । इसका मतलब यह नहीं है कि बैटरी अपने टर्मिनलों में हर समय 3.7 वी प्रदान करेगी। बैटरी की क्षमता के आधार पर वोल्टेज का मान अलग-अलग होगा। हम चर्चा करेंगे