लिथियम बैटरियों को उम्र बढ़ने के प्रयोगों और निगरानी की आवश्यकता क्यों होती है? परीक्षण वस्तुएँ क्या हैं?

लिथियम बैटरी एजिंग प्रयोग प्रक्रियाएं और परियोजना परीक्षण क्या हैं?
निम्नलिखित प्रदर्शनों के परीक्षण और निरंतर निगरानी के माध्यम से, हम उपयोग के दौरान बैटरी के परिवर्तनों और क्षीणन के साथ-साथ विशिष्ट कार्य स्थितियों के तहत बैटरी की विश्वसनीयता, जीवनकाल और प्रदर्शन विशेषताओं को बेहतर ढंग से समझ सकते हैं।
1. क्षमता का ह्रास: क्षमता का ह्रास बैटरी जीवन में गिरावट के मुख्य संकेतकों में से एक है। आयु परीक्षण वास्तविक उपयोग में बैटरी के चक्रीय चार्ज और डिस्चार्ज प्रक्रिया का अनुकरण करने के लिए समय-समय पर चार्ज और डिस्चार्ज चक्रों का संचालन करेगा। प्रत्येक चक्र के बाद बैटरी क्षमता में परिवर्तन को मापकर बैटरी क्षमता में गिरावट का मूल्यांकन करें।
2. चक्र जीवन: चक्र जीवन से तात्पर्य है कि एक बैटरी कितने पूर्ण चार्ज और डिस्चार्ज चक्रों से गुज़र सकती है। बैटरी के चक्र जीवन का मूल्यांकन करने के लिए एजिंग प्रयोगों में बड़ी संख्या में चार्ज और डिस्चार्ज चक्रों का प्रदर्शन किया जाता है। आमतौर पर, एक बैटरी को अपने चक्र जीवन के अंत तक पहुँचते हुए माना जाता है जब उसकी क्षमता अपनी प्रारंभिक क्षमता के एक निश्चित प्रतिशत (जैसे, 80%) तक कम हो जाती है।
3. आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि: आंतरिक प्रतिरोध बैटरी का एक महत्वपूर्ण संकेतक है, जो बैटरी की चार्ज और डिस्चार्ज दक्षता और ऊर्जा रूपांतरण दक्षता को सीधे प्रभावित करता है। एजिंग प्रयोग, चार्ज और डिस्चार्ज के दौरान बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध में परिवर्तन को मापकर बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि का मूल्यांकन करता है।
4. सुरक्षा प्रदर्शन: आयु परीक्षण में बैटरी के सुरक्षा प्रदर्शन का मूल्यांकन भी शामिल है। इसमें असामान्य परिस्थितियों, जैसे उच्च तापमान, ओवरचार्ज और ओवर-डिस्चार्ज, में बैटरी की प्रतिक्रिया और व्यवहार का अनुकरण शामिल हो सकता है ताकि इन परिस्थितियों में बैटरी की सुरक्षा और स्थिरता का पता लगाया जा सके।
5. तापमान विशेषताएँ: तापमान का बैटरी के प्रदर्शन और जीवन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। आयु-निर्धारण प्रयोगों द्वारा विभिन्न तापमान स्थितियों में बैटरियों के संचालन का अनुकरण करके तापमान परिवर्तनों के प्रति बैटरी की प्रतिक्रिया और प्रदर्शन का मूल्यांकन किया जा सकता है।
कुछ समय तक इस्तेमाल करने के बाद बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध क्यों बढ़ जाता है? इसका क्या प्रभाव होगा?
बैटरी के लंबे समय तक उपयोग के बाद, बैटरी की सामग्री और संरचना के पुराने होने के कारण आंतरिक प्रतिरोध बढ़ जाता है। आंतरिक प्रतिरोध वह प्रतिरोध है जो बैटरी में धारा प्रवाहित होने पर उत्पन्न होता है। यह इलेक्ट्रोलाइट्स, इलेक्ट्रोड सामग्री, धारा संग्राहकों, इलेक्ट्रोलाइट्स आदि से बनी बैटरी के आंतरिक प्रवाहकीय पथ की जटिल विशेषताओं द्वारा निर्धारित होता है। डिस्चार्ज दक्षता पर बढ़े हुए आंतरिक प्रतिरोध का प्रभाव निम्नलिखित है:
1. वोल्टेज में गिरावट: आंतरिक प्रतिरोध के कारण डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान बैटरी में वोल्टेज में गिरावट आएगी। इसका मतलब है कि वास्तविक आउटपुट वोल्टेज बैटरी के ओपन सर्किट वोल्टेज से कम होगा, जिससे बैटरी की उपलब्ध शक्ति कम हो जाएगी।
2. ऊर्जा हानि: आंतरिक प्रतिरोध के कारण बैटरी डिस्चार्ज के दौरान अतिरिक्त ऊष्मा उत्पन्न करती है, और यह ऊष्मा ऊर्जा हानि का प्रतिनिधित्व करती है। ऊर्जा हानि बैटरी की ऊर्जा रूपांतरण दक्षता को कम कर देती है, जिससे बैटरी समान डिस्चार्ज स्थितियों में कम प्रभावी शक्ति प्रदान करती है।
3. कम बिजली उत्पादन: आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि के कारण, उच्च धारा उत्पादन करते समय बैटरी में वोल्टेज में गिरावट और बिजली की हानि अधिक होगी, जिसके परिणामस्वरूप बैटरी प्रभावी रूप से उच्च बिजली उत्पादन प्रदान करने में असमर्थ होगी। इसलिए, डिस्चार्ज दक्षता कम हो जाती है और बैटरी की बिजली उत्पादन क्षमता कम हो जाती है।
संक्षेप में, आंतरिक प्रतिरोध बढ़ने से बैटरी की डिस्चार्ज दक्षता कम हो जाएगी, जिससे बैटरी की उपलब्ध ऊर्जा, पावर आउटपुट और समग्र प्रदर्शन प्रभावित होगा। इसलिए, बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध को कम करने से बैटरी की डिस्चार्ज दक्षता और प्रदर्शन में सुधार हो सकता है।