എന്താണ്ലിഥിയം ഇരുമ്പ്ബാറ്ററി? ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ബാറ്ററിയുടെ പ്രവർത്തന തത്വത്തെയും ഗുണങ്ങളെയും കുറിച്ചുള്ള ആമുഖം

ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ബാറ്ററി എന്നത് ലിഥിയം ബാറ്ററി കുടുംബത്തിലെ ഒരു തരം ബാറ്ററിയാണ്. ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററി എന്നാണ് ഇതിന്റെ മുഴുവൻ പേര്. കാഥോഡ് മെറ്റീരിയൽ പ്രധാനമായും ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റാണ്. ഇതിന്റെ പ്രകടനം പവർ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് പ്രത്യേകിച്ചും അനുയോജ്യമായതിനാൽ, ഇതിനെ "ലിഥിയം ഇരുമ്പ് പവർ ബാറ്ററി" എന്നും വിളിക്കുന്നു. (ഇനി മുതൽ "ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ബാറ്ററി" എന്ന് വിളിക്കുന്നു)

ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ബാറ്ററിയുടെ (LiFePO4) പ്രവർത്തന തത്വം
LiFePO4 ബാറ്ററിയുടെ ആന്തരിക ഘടന: ഇടതുവശത്ത് ഒലിവൈൻ ഘടനയുള്ള LiFePO4 ബാറ്ററിയുടെ പോസിറ്റീവ് പോളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് അലുമിനിയം ഫോയിലും ബാറ്ററിയുടെ പോസിറ്റീവ് പോളും ഉപയോഗിച്ച് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. മധ്യത്തിൽ ഒരു പോളിമർ ഡയഫ്രം ഉണ്ട്, ഇത് പോസിറ്റീവ് പോളിനെ നെഗറ്റീവ് പോളിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ലിഥിയം അയോൺ Li+ കടന്നുപോകാൻ കഴിയും, പക്ഷേ ഇലക്ട്രോണിക് e – കടന്നുപോകാൻ കഴിയില്ല. വലതുവശത്ത് കാർബൺ (ഗ്രാഫൈറ്റ്) അടങ്ങിയ ബാറ്ററിയുടെ നെഗറ്റീവ് പോൾ ഉണ്ട്, ഇത് കോപ്പർ ഫോയിലും ബാറ്ററിയുടെ നെഗറ്റീവ് പോളും ഉപയോഗിച്ച് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ബാറ്ററിയുടെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ബാറ്ററിയുടെ മുകളിലും താഴെയുമുള്ള അറ്റങ്ങൾക്കിടയിലാണ്, ബാറ്ററി ഒരു ലോഹ ഷെൽ ഉപയോഗിച്ച് അടച്ചിരിക്കുന്നു.

LiFePO4 ബാറ്ററി ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ, പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലുള്ള ലിഥിയം അയോൺ Li+ പോളിമർ മെംബ്രൺ വഴി നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് മൈഗ്രേറ്റ് ചെയ്യുന്നു; ഡിസ്ചാർജ് പ്രക്രിയയിൽ, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലുള്ള ലിഥിയം അയോൺ Li+ ഡയഫ്രം വഴി പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് മൈഗ്രേറ്റ് ചെയ്യുന്നു. ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴും ലിഥിയം അയോണുകളുടെ മൈഗ്രേഷനിൽ നിന്നാണ് ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിക്ക് ഈ പേര് ലഭിച്ചത്.

LiFePO4 ബാറ്ററിയുടെ പ്രധാന പ്രകടനം
LiFePO4 ബാറ്ററിയുടെ നാമമാത്ര വോൾട്ടേജ് 3.2 V ആണ്, അവസാന ചാർജ് വോൾട്ടേജ് 3.6 V ആണ്, അവസാന ഡിസ്ചാർജ് വോൾട്ടേജ് 2.0 V ആണ്. വിവിധ നിർമ്മാതാക്കൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലുകളുടെയും ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് മെറ്റീരിയലുകളുടെയും വ്യത്യസ്ത ഗുണനിലവാരവും പ്രക്രിയയും കാരണം, അവയുടെ പ്രകടനം കുറച്ച് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരേ മോഡലിന്റെ (ഒരേ പാക്കേജിലെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ബാറ്ററി) ബാറ്ററി ശേഷി തികച്ചും വ്യത്യസ്തമാണ് (10%~20%).

യുടെ പ്രയോജനങ്ങൾലിഥിയം ഇരുമ്പ് ബാറ്ററി
പരമ്പരാഗത ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററികളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്ക് പ്രവർത്തന വോൾട്ടേജ്, ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത, സൈക്കിൾ ലൈഫ് മുതലായവയിൽ കാര്യമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. പരമ്പരാഗത ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഇതിന് ഇനിപ്പറയുന്ന ഗുണങ്ങളുണ്ട്: ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത, ശക്തമായ സുരക്ഷ, നല്ല ഉയർന്ന താപനില പ്രകടനം, ഉയർന്ന പവർ ഔട്ട്പുട്ട്, നീണ്ട സൈക്കിൾ ലൈഫ്, ഭാരം കുറഞ്ഞ, മെഷീൻ റൂം റൈൻഫോഴ്‌സ്‌മെന്റ് ചെലവ് ലാഭിക്കൽ, ചെറിയ വലിപ്പം, നീണ്ട ബാറ്ററി ലൈഫ്, നല്ല സുരക്ഷ മുതലായവ.