लिथियम-आयन बैटरी उनके निकल-धातु हाइड्राइड समकक्षों के रूप में "नकली" नहीं हैं, लेकिन फिर भी कुछ रखरखाव की आवश्यकता होती है। से चिपके पांच सरल नियम, यह न केवल विस्तार करना संभव है जीवन चक्रलिथियम आयन बैटरियों, लेकिन यह भी ऑपरेटिंग समय बढ़ाने के लिए मोबाइल उपकरणोंबिना रिचार्ज के।

पूर्ण निर्वहन से बचें।लिथियम-आयन बैटरियों में तथाकथित मेमोरी प्रभाव नहीं होता है, इसलिए उन्हें डिस्चार्ज के शून्य होने की प्रतीक्षा किए बिना चार्ज करने की आवश्यकता होती है। कई निर्माता पूर्ण निर्वहन चक्र (0% तक) की संख्या से लिथियम-आयन बैटरी के जीवन की गणना करते हैं। उच्च गुणवत्ता वाली बैटरी के लिए 400-600 चक्र. अपनी लिथियम-आयन बैटरी का जीवनकाल बढ़ाने के लिए, अपने फ़ोन को अधिक बार चार्ज करें। वैकल्पिक रूप से, जैसे ही बैटरी संकेतक 10-20 प्रतिशत के निशान से नीचे चला जाता है, आप फोन को चार्ज पर रख सकते हैं। इससे डिस्चार्ज चक्रों की संख्या बढ़ जाएगी 1000-1100 .
विशेषज्ञ इस प्रक्रिया को इस तरह के संकेतक के साथ निर्वहन की गहराई के रूप में वर्णित करते हैं। अगर आपका फोन 20% तक डिस्चार्ज हो जाता है, तो डिस्चार्ज की गहराई 80% है। नीचे दी गई तालिका डिस्चार्ज की गहराई पर लिथियम-आयन बैटरी के डिस्चार्ज चक्रों की संख्या की निर्भरता को दर्शाती है:

हर 3 महीने में एक बार छुट्टी दें।लंबे समय तक फुल चार्ज लिथियम-आयन बैटरी के लिए उतना ही खराब है जितना कि लगातार शून्य पर डिस्चार्ज होना।
बेहद अस्थिर चार्जिंग प्रक्रिया के कारण (हम अक्सर फोन को आवश्यकतानुसार चार्ज करते हैं, और जहां यह काम करता है, यूएसबी से, दीवार के आउटलेट से, बाहरी बैटरी से, आदि), विशेषज्ञ हर 3 महीने में एक बार और बाद में बैटरी को पूरी तरह से डिस्चार्ज करने की सलाह देते हैं। जो 100% तक चार्ज होता है और 8-12 घंटे चार्ज पर रहता है। यह तथाकथित उच्च और निम्न बैटरी झंडे को रीसेट करने में मदद करता है। आप इसके बारे में और अधिक पढ़ सकते हैं।

स्टोर आंशिक रूप से चार्ज किया गया. लिथियम-आयन बैटरी के दीर्घकालिक भंडारण के लिए इष्टतम स्थिति 15 डिग्री सेल्सियस पर 30 से 50 प्रतिशत चार्ज के बीच है। अगर आप बैटरी को पूरी तरह चार्ज छोड़ देते हैं, तो समय के साथ इसकी क्षमता में काफी कमी आएगी। और यहाँ बैटरी है लंबे समय के लिएशून्य पर डिस्चार्ज किए गए शेल्फ पर धूल जमा कर रहा था, सबसे अधिक संभावना है, यह अब किरायेदार नहीं है - इसे रीसाइक्लिंग के लिए भेजने का समय है।
नीचे दी गई तालिका दिखाती है कि 1 वर्ष के लिए संग्रहीत किए जाने पर भंडारण तापमान और चार्ज स्तर के आधार पर लिथियम-आयन बैटरी में कितनी क्षमता बची है।

मूल चार्जर का उपयोग करें।कुछ लोगों को पता है कि ज्यादातर मामलों में चार्जर सीधे मोबाइल उपकरणों में बनाया जाता है, और बाहरी एसी एडॉप्टर केवल वोल्टेज को कम करता है और घरेलू बिजली की आपूर्ति के वर्तमान को ठीक करता है, अर्थात यह सीधे बैटरी को प्रभावित नहीं करता है। कुछ गैजेट्स, जैसे कि डिजिटल कैमरे, में एक अंतर्निर्मित चार्जर नहीं होता है, और इसलिए उनकी लिथियम-आयन बैटरी को बाहरी "चार्जर" में डाला जाता है। यह वह जगह है जहां मूल के बजाय संदिग्ध गुणवत्ता के बाहरी चार्जर का उपयोग करने से बैटरी के प्रदर्शन पर नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है।

ज़्यादा गरम करने से बचें।खैर, लिथियम-आयन बैटरी का सबसे बड़ा दुश्मन उच्च तापमान है - वे ओवरहीटिंग को बिल्कुल भी बर्दाश्त नहीं करते हैं। इसलिए, मोबाइल उपकरणों को सीधे सूर्य के प्रकाश के संपर्क में न लाएं, और उन्हें बिजली के हीटर जैसे ताप स्रोतों के करीब न छोड़ें। ज्यादा से ज्यादा स्वीकार्य तापमान, जिसमें लिथियम-आयन बैटरी का उपयोग करना संभव है: -40°C से +50°C

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• अनुवाद

बैटरी की मौत: हम सभी ने ऐसा होते देखा है। फोन, लैपटॉप, कैमरा और अब इलेक्ट्रिक कारों में, प्रक्रिया दर्दनाक है और - यदि आप भाग्यशाली हैं - धीमी। वर्षों से, लिथियम-आयन बैटरी जो एक बार आपके उपकरणों को घंटों (और यहां तक ​​कि दिनों!) तक संचालित करती है, धीरे-धीरे चार्ज करने की अपनी क्षमता खो देती है। अंत में, आप खुद को इस्तीफा दे देंगे, शायद स्टीव जॉब्स को कोसेंगे, और फिर एक नई बैटरी, या एक नया गैजेट भी खरीदेंगे।

लेकिन ऐसा क्यों हो रहा है? बैटरी में ऐसा क्या होता है जिससे वह अपनी आखिरी सांस छोड़ देती है? संक्षिप्त उत्तर यह है कि लंबे समय तक उच्च तापमान के संपर्क में रहने और बड़ी संख्या में चार्ज और डिस्चार्ज चक्रों से होने वाली क्षति के कारण, इलेक्ट्रोड के बीच लिथियम आयनों की गति अंततः बाधित होने लगती है।

एक अधिक विस्तृत उत्तर जो हमें अवांछित रासायनिक प्रतिक्रियाओं, जंग, उच्च तापमान के खतरे और प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले अन्य कारकों के विवरण के माध्यम से ले जाएगा, लिथियम-आयन बैटरी में क्या होता है, इसकी व्याख्या के साथ शुरू होता है जब सब कुछ अच्छी तरह से काम कर रहा होता है।

लिथियम आयन बैटरी का परिचय

एक विशिष्ट लिथियम आयन बैटरी में, हमें लिथियम के ऑक्साइड जैसे लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड से बना एक कैथोड (या नकारात्मक इलेक्ट्रोड) मिलेगा। हमें एक एनोड या धनात्मक इलेक्ट्रोड भी मिलेगा, जो आज आमतौर पर ग्रेफाइट से बना होता है। एक पतला झरझरा विभाजक शॉर्ट सर्किट को रोकने के लिए दो इलेक्ट्रोड को अलग रखता है। और एक इलेक्ट्रोलाइट कार्बनिक सॉल्वैंट्स से बना है और लिथियम लवण पर आधारित है, जो लिथियम आयनों को सेल के अंदर घूमने की अनुमति देता है।

चार्ज करते समय बिजलीलिथियम आयनों को कैथोड से एनोड तक ले जाता है। निर्वहन के दौरान (दूसरे शब्दों में, बैटरी का उपयोग करते समय), आयन कैथोड की ओर वापस चले जाते हैं।

आर्गनन नेशनल लेबोरेटरी के एक वैज्ञानिक डैनियल अब्राहम, जो लिथियम-आयन कोशिकाओं के क्षरण में वैज्ञानिक अनुसंधान करते हैं, ने इस प्रक्रिया की तुलना एक जलविद्युत प्रणाली में पानी से की। पानी ऊपर जाने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है, लेकिन यह बहुत आसानी से नीचे की ओर बहता है। वास्तव में, यह गतिज ऊर्जा की आपूर्ति करता है, अब्राहम कहते हैं, इसी तरह, कैथोड में लिथियम-कोबाल्ट ऑक्साइड "अपने लिथियम को छोड़ना नहीं चाहता है।" जैसे पानी ऊपर की ओर बढ़ता है, लिथियम परमाणुओं को ऑक्साइड से बाहर और एनोड में ले जाने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

चार्ज करने के दौरान, आयनों को ग्रेफाइट की चादरों के बीच रखा जाता है जो एनोड बनाते हैं। लेकिन, जैसा कि अब्राहम ने कहा, "वे वहां नहीं रहना चाहते, पहले अवसर पर वे पीछे हट जाएंगे" क्योंकि पानी नीचे की ओर बहता है। यही डिस्चार्ज है। एक लंबे समय तक चलने वाली बैटरी ऐसे कई हजार चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों का सामना करेगी।

एक मृत बैटरी वास्तव में कब मृत होती है?

जब हम "मृत" बैटरी के बारे में बात करते हैं, तो दो प्रदर्शन मेट्रिक्स को समझना महत्वपूर्ण है: ऊर्जा और शक्ति। कुछ मामलों में, जिस गति से आप बैटरी से ऊर्जा खींच सकते हैं वह बहुत महत्वपूर्ण है। यह शक्ति है। इलेक्ट्रिक वाहनों में, उच्च शक्ति तेजी से त्वरण के साथ-साथ ब्रेकिंग को भी सक्षम बनाती है, जिसके लिए बैटरी को कुछ ही सेकंड में चार्ज करना पड़ता है।

पर सेल फोनदूसरी ओर, उच्च शक्ति क्षमता से कम महत्वपूर्ण है, या एक बैटरी कितनी शक्ति धारण कर सकती है। उच्च क्षमता वाली बैटरी एक बार चार्ज करने पर अधिक समय तक चलती है।

समय के साथ, एक बैटरी कई तरीकों से ख़राब हो जाती है जो क्षमता और शक्ति दोनों को प्रभावित कर सकती है, जब तक कि अंततः यह केवल बुनियादी कार्य नहीं कर सकती।

इसके बारे में एक और पानी के सादृश्य में सोचें: बैटरी चार्ज करना नल के पानी से बाल्टी भरने जैसा है। बाल्टी का आयतन बैटरी की क्षमता या क्षमता का प्रतिनिधित्व करता है। जिस गति से आप इसे भर सकते हैं - नल को पूरी शक्ति से या एक ट्रिकल में घुमाकर - शक्ति है। लेकिन समय, उच्च तापमान, कई चक्र और अन्य कारक अंततः बाल्टी में एक छेद बना देंगे।

बाल्टी सादृश्य में, पानी रिसता है। एक बैटरी में, लिथियम आयन हटा दिए जाते हैं, या "संलग्न", अब्राहम कहते हैं। नतीजतन, वे इलेक्ट्रोड के बीच स्थानांतरित करने की क्षमता खो देते हैं। इसलिए कुछ महीनों के बाद, एक मोबाइल फोन जिसे मूल रूप से हर दो दिन में एक बार चार्ज करने की आवश्यकता होती है, अब उसे हर दिन चार्ज करने की आवश्यकता है। फिर दिन में दो बार। आखिरकार, बहुत सारे लिथियम आयन "बाध्य" हो जाएंगे और बैटरी कोई उपयोगी चार्ज नहीं रखेगी। बाल्टी पानी रोकना बंद कर देगी।

क्या टूटता है और क्यों

कैथोड का सक्रिय भाग (बैटरी में लिथियम आयन स्रोत) स्थिरता और प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए एक विशिष्ट परमाणु संरचना के साथ बनाया गया है। जब आयन एनोड की यात्रा करते हैं और फिर कैथोड में वापस जाते हैं, तो आदर्श रूप से आप चाहते हैं कि स्थिर क्रिस्टल संरचना बनाए रखने के लिए वे अपने मूल स्थान पर लौट आएं।

समस्या यह है कि क्रिस्टल संरचना प्रत्येक चार्ज और डिस्चार्ज के साथ बदल सकती है। अपार्टमेंट ए से आयन जरूरी घर नहीं लौटेंगे, लेकिन वे अगले दरवाजे वाले अपार्टमेंट बी में जा सकते हैं। फिर अपार्टमेंट बी से आयन इस आवारा द्वारा कब्जा कर लिया गया स्थान पाता है और बिना किसी टकराव के, गलियारे को बसाने का फैसला करता है। और इसी तरह।

धीरे-धीरे, पदार्थ में ये "चरण संक्रमण" कैथोड को विभिन्न विद्युत रासायनिक गुणों के साथ क्रिस्टल की एक नई क्रिस्टल संरचना में बदल देते हैं। शुरू में आवश्यक प्रदर्शन प्रदान करने वाले परमाणुओं की सटीक व्यवस्था भिन्न होती है।

हाइब्रिड कार बैटरियों में, जिन्हें केवल बिजली की आपूर्ति करने की आवश्यकता होती है जब वाहन तेज या ब्रेक करता है, अब्राहम नोट करता है, ये संरचनात्मक परिवर्तन इलेक्ट्रिक वाहनों की तुलना में बहुत धीरे-धीरे होते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि प्रत्येक चक्र में लिथियम आयनों का केवल एक छोटा अंश सिस्टम में चलता है। नतीजतन, उनके लिए अपनी मूल स्थिति में वापस आना आसान हो जाता है।

जंग की समस्या

बैटरी के अन्य भागों में भी क्षरण हो सकता है। प्रत्येक इलेक्ट्रोड एक वर्तमान संग्राहक से जुड़ा होता है, जो अनिवार्य रूप से धातु का एक टुकड़ा होता है (आमतौर पर एनोड के लिए तांबा, कैथोड के लिए एल्यूमीनियम) जो इलेक्ट्रॉनों को इकट्ठा करता है और उन्हें बाहरी सर्किट में ले जाता है। तो, हमारे पास लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड (जो एक सिरेमिक है और बहुत अच्छा कंडक्टर नहीं है) जैसी "सक्रिय" सामग्री से बनी मिट्टी है, साथ ही धातु के एक टुकड़े पर लागू गोंद जैसी बंधन सामग्री भी है।

यदि संबंध सामग्री नष्ट हो जाती है, तो यह वर्तमान कलेक्टर की सतह के "छीलने" की ओर जाता है। यदि धातु का क्षरण होता है, तो यह इलेक्ट्रॉनों को कुशलता से स्थानांतरित नहीं कर सकता है।

बैटरी में जंग इलेक्ट्रोलाइट और इलेक्ट्रोड के बीच बातचीत के परिणामस्वरूप हो सकता है। ग्रेफाइट एनोड "लाइट रिलीजिंग" है, अर्थात। यह इलेक्ट्रोलाइट को आसानी से "इलेक्ट्रॉन" देता है। इससे ग्रेफाइट की सतह पर अवांछित कोटिंग हो सकती है। कैथोड, इस बीच, अत्यधिक "ऑक्सीकरण योग्य" है, जिसका अर्थ है कि यह इलेक्ट्रोलाइट से इलेक्ट्रॉनों को आसानी से स्वीकार करता है, जो कुछ मामलों में वर्तमान कलेक्टर के एल्यूमीनियम को खराब कर सकता है या कैथोड के कुछ हिस्सों पर एक कोटिंग बना सकता है, अब्राहम कहते हैं।

बहुत अच्छा

ग्रेफाइट, व्यापक रूप से एनोड बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री, कार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट्स में थर्मोडायनामिक रूप से अस्थिर है। इसका मतलब है कि हमारी बैटरी के पहले चार्ज से, ग्रेफाइट इलेक्ट्रोलाइट के साथ प्रतिक्रिया करता है। यह एक झरझरा परत बनाता है (जिसे एक ठोस इलेक्ट्रोलाइट इंटरफ़ेस या SEI कहा जाता है) जो अंततः एनोड को आगे के हमलों से बचाता है। यह प्रतिक्रिया भी खपत करती है एक बड़ी संख्या कीलिथियम। एक आदर्श दुनिया में, यह प्रतिक्रिया एक बार सुरक्षात्मक परत बनाने के लिए होगी, और यह इसका अंत होगा।

वास्तव में, हालांकि, टीईआई एक अत्यधिक अस्थिर रक्षक है। अब्राहम कहते हैं, यह कमरे के तापमान पर ग्रेफाइट की अच्छी तरह से रक्षा करता है, लेकिन उच्च तापमान पर या जब बैटरी शून्य ("डीप डिस्चार्ज") तक कम हो जाती है, तो EMT इलेक्ट्रोलाइट में आंशिक रूप से घुल सकता है। उच्च तापमान पर, इलेक्ट्रोलाइट्स भी विघटित हो जाते हैं और साइड रिएक्शन तेज हो जाते हैं।

जब अनुकूल परिस्थितियाँ वापस आती हैं, तो एक और सुरक्षात्मक परत बन जाएगी, लेकिन यह कुछ लिथियम को खा जाएगी, जिससे टपकती बाल्टी जैसी ही समस्याएँ पैदा होंगी। हमें अपने सेल फोन को अधिक बार चार्ज करना होगा।

तो, हमें ग्रेफाइट एनोड की सुरक्षा के लिए एक टीईआई की आवश्यकता है, और इस मामले में, वास्तव में बहुत अधिक अच्छा हो सकता है। यदि सुरक्षात्मक परत बहुत अधिक मोटी हो जाती है, तो यह लिथियम आयनों के लिए एक बाधा बन जाती है, जिन्हें स्वतंत्र रूप से आगे-पीछे करने की आवश्यकता होती है। यह शक्ति को प्रभावित करता है, जिसे अब्राहम इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए "बेहद महत्वपूर्ण" बताते हैं।

बेहतर बैटरियों का निर्माण

तो हमारी बैटरी के जीवन का विस्तार करने के लिए क्या किया जा सकता है? लैब में शोधकर्ता इलेक्ट्रोलाइट सप्लीमेंट्स की तलाश कर रहे हैं जो हमारे आहार में विटामिन की तरह काम करते हैं, यानी। इब्राहीम कहते हैं, बैटरियों को इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट के बीच हानिकारक प्रतिक्रियाओं को कम करके बेहतर प्रदर्शन और लंबे समय तक चलने दें। इसके अलावा, वे इलेक्ट्रोड के लिए नए, अधिक स्थिर क्रिस्टल संरचनाओं के साथ-साथ अधिक स्थिर बाइंडर्स और इलेक्ट्रोलाइट्स की तलाश में हैं।

इस बीच, बैटरी और इलेक्ट्रिक कार कंपनियों के इंजीनियर लिथियम-आयन बैटरी को स्थिर, स्वस्थ तापमान रेंज में रखने के प्रयास में बाड़ों और थर्मल प्रबंधन प्रणालियों पर काम कर रहे हैं। हम, उपभोक्ताओं के रूप में, अत्यधिक तापमान और गहरे डिस्चार्ज से बचने के लिए छोड़ दिए जाते हैं, और उन बैटरियों के बारे में बड़बड़ाना जारी रखते हैं जो हमेशा बहुत जल्दी मर जाती हैं।

लिथियम-आयन और लिथियम-पॉलीमर बैटरियों का उपयोग आज अधिकांश मोबाइल उपकरणों में किया जाता है - खिलाड़ियों और फोन से लेकर लैपटॉप टैबलेट तक

लिथियम-आयन (साथ ही लिथियम-पॉलिमर बैटरी केवल इलेक्ट्रोलाइट के प्रकार में भिन्न होती हैं) बाजार में बहुत पहले - 1992 में दिखाई दी थीं। प्रौद्योगिकी को सबसे छोटे विवरण पर काम किया गया है और बार-बार सुधार किया गया है, क्षमता, स्थिरता और स्थायित्व को प्रभावित करने वाले सभी कारकों को जाना जाता है, बैटरी और गैजेट्स के डेवलपर्स द्वारा ध्यान में रखा जाता है, पोर्टेबल उपकरणों और कई प्रकाशनों के लिए मैनुअल में परिलक्षित होता है। इंटरनेट और पेपर प्रेस। लेकिन मोबाइल उपकरणों के विक्रेताओं या परिचित "गुरु" से सुनी जा सकने वाली बैटरियों को संभालने के सुझावों में से, कोई भी बस बेकार और स्पष्ट रूप से हानिकारक दोनों को सुन सकता है। आइए अंत में बैटरी लाइफ बढ़ाने के लिए सही अनुशंसाओं की एक सूची बनाएं।

1. बैटरी को मूल चार्जर से चार्ज करें। मूल बैटरी का प्रयोग करें।

ब्रांडेड बैटरियों और मेमोरी के सस्ते एनालॉग्स की विशेषताएं उनके मापदंडों में मूल से काफी भिन्न हो सकती हैं। उससे तो ऐसा ही लगेगा - लेकिन क्या आप जानते हैं कि नाममात्र से अधिक चार्जिंग वोल्टेजक्या सिर्फ 0.15V की बैटरी बैटरी लाइफ को आधा कर सकती है?

और जब चार्ज वोल्टेज 0.1 V से कम हो जाता है, तो चार्ज की गई बैटरी की क्षमता लगभग 10% कम हो जाती है। उसके लिए, यह हानिकारक नहीं है, इसके विपरीत - लेकिन आप बैटरी जीवन में कमी से संतुष्ट नहीं होंगे, है ना?

समस्या यह है कि मोबाइल फोन और स्मार्टफोन में बैटरी चार्ज कंट्रोलर फोन के बोर्ड पर ही स्थित होते हैं। वे केवल "देशी" बैटरी चार्ज करने के लिए "प्रशिक्षित" हैं, और यदि संगत एनालॉग मूल (और अक्सर ऐसा होता है) से भिन्न होता है, तो ऊपर वर्णित स्थितियों में से एक हो सकता है। इसलिए, पैसे की बचत, और इस मामले में, "देशी" बैटरी और चार्जिंग का उपयोग करने की सलाह का एक बहुत ही व्यावहारिक औचित्य है।

2. पहले उपयोग से पहले बैटरी को पूरी तरह चार्ज करें।

यह आवश्यक है, सबसे पहले, ताकि संचालित डिवाइस अपनी पूरी क्षमता को सही ढंग से निर्धारित कर सके और बाद में शेष चार्ज को सटीक रूप से प्रदर्शित कर सके। लेकिन कुछ विक्रेताओं द्वारा सुझाए गए अनुसार अपने डिवाइस को "पूरी रात" या "12 घंटों के लिए" चार्ज पर न छोड़ें। यह बेकार है, क्योंकि चार्ज कंट्रोलर फोन में बनाया गया और बैटरी में बनाया गया विद्युत सर्किटजब पूरी क्षमता पूरी हो जाती है तो सुरक्षा बस चार्जिंग बंद कर देती है।

3-5 पूर्ण चक्रों के रूप में "प्रशिक्षण", या "बिल्डअप", लिथियम-आयन बैटरी की भी आवश्यकता नहीं होती है। पहले चार्ज के बाद, लिथियम-आयन बैटरी उपयोग के लिए पूरी तरह से तैयार है। एक गहरा निर्वहन उसके लिए तनावपूर्ण हो जाएगा और केवल उसके जीवन को छोटा कर सकता है। बैटरी के तथाकथित "अंशांकन" को करने और इसके चार्ज को सही ढंग से प्रदर्शित करने के लिए केवल कुछ उपकरणों के लिए एक पूर्ण चक्र की आवश्यकता हो सकती है। हालाँकि, बैटरी को स्वयं इसकी आवश्यकता नहीं है।

3. तापमान शासन का निरीक्षण करें।

लिथियम-आयन बैटरियों को ऐसे वातावरण में स्टोर या उपयोग न करें जिसमें आप स्वयं सहज महसूस न करें। ली-आयन बैटरी व्यावहारिक रूप से -20 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर सामान्य रूप से काम करने में असमर्थ हैं। और +30 डिग्री सेल्सियस और उससे अधिक पर, उनमें उम्र बढ़ने की प्रक्रिया तेज हो जाती है, जिससे क्षमता के हिस्से का अपरिवर्तनीय नुकसान होता है और समय से पहले विफलता हो जाती है। इसलिए, अपने स्मार्टफोन को फ्रीजिंग या ओवरहीटिंग के संपर्क में न आने दें।

बैटरी को चार्ज करने और डिस्चार्ज करने के लिए इष्टतम तापमान लगभग +20 डिग्री सेल्सियस है। उसी समय, नकारात्मक तापमान पर -18 डिग्री सेल्सियस तक का निर्वहन बैटरी को नुकसान नहीं पहुंचाता है (जब तक कि यह सामान्य से बहुत तेज न हो)। लेकिन आप इसे ठंड में स्पष्ट रूप से चार्ज नहीं कर सकते - यह हानिकारक और खतरनाक दोनों है। इसलिए अपनी बैटरी को अधिक आरामदायक वातावरण में चार्ज करें।

4. अपनी बैटरी को पूरी तरह से खत्म न करें और 100% चार्ज का पीछा न करें।

पुरानी निकल-मेटल हाइड्राइड बैटरी के विपरीत, लिथियम-आयन बैटरी के लिए, एक पूर्ण चार्ज और एक गहरा निर्वहन दोनों एक प्रकार का तनाव है। बार-बार पूर्ण चक्र बैटरी जीवन को कम कर सकते हैं:

यदि संभव हो, तो अपने गैजेट के बंद होने की प्रतीक्षा किए बिना, कम (10-15%) चार्ज स्तर के बारे में चेतावनी देने के तुरंत बाद अपने गैजेट को चार्ज पर लगा दें। यदि एक सुरक्षात्मक शटडाउन हुआ है, तो किसी भी स्थिति में बैटरी को लंबे समय तक डिस्चार्ज न होने दें - आपको इसे कम से कम 30-40% क्षमता तक जल्दी से चार्ज करना चाहिए।

यह भी अच्छा होगा कि बैटरी को पूरी तरह से 100% तक चार्ज न करें। लेकिन व्यवहार में, इस सिफारिश को लागू करना मुश्किल है, हालांकि कुछ लैपटॉप निर्माता (सैमसंग) पहले से ही अपने उपकरणों के लिए यह मोड प्रदान करते हैं।

5. अप्रयुक्त बैटरियों के भंडारण के नियम।

यहां तक ​​​​कि एक शेल्फ या स्टोर काउंटर पर लेटने पर भी, बैटरी अपनी क्षमता का एक महत्वपूर्ण हिस्सा खो देती है, और इस प्रक्रिया की गति सीधे उनके चार्ज और भंडारण तापमान की डिग्री पर निर्भर करती है:

भंडारण तापमान भंडारण के एक वर्ष के बाद बैटरी की शेष क्षमता (संसाधन):

40% के प्रारंभिक चार्ज स्तर पर और 100% के प्रारंभिक चार्ज स्तर पर

0°C 98% 94%

25 डिग्री सेल्सियस 96% 80%

40 डिग्री सेल्सियस 85% 65%

60°C 75% 60% (3 महीने के बाद)

भंडारण तापमान और आवेश की स्थिति के आधार पर सबसे आम लिथियम-कोबाल्ट बैटरी की विशेषताओं का क्षरण

इस प्रकार, "रिजर्व में" बैटरी खरीदने का कोई मतलब नहीं है। और नई बैटरी खरीदते समय आपको इसके निर्माण की तारीख का पता लगाना चाहिए।

उन उपकरणों के लिए बैटरियों की अनुशंसा की जाती है जिनका आप बहुत कम उपयोग करते हैं, लेकिन काम करने की स्थिति में रखना चाहते हैं:

• 40-50% तक चार्ज करें;

• संचालित डिवाइस से निकालें;

• भली भांति बंद करके सीलबंद प्लास्टिक बैग में पैक करें (प्रत्येक बैटरी अलग से, यदि कई हैं तो);

• फ्रिज में स्टोर करें (लेकिन कभी भी अंदर नहीं) फ्रीज़र!);

• हर 2-3 महीने में एक बार, कमरे के तापमान तक गर्म होने की अनुमति देने के बाद, उसी 40-50% तक रिचार्ज करें;

• भंडारण की लंबी अवधि के बाद उपयोग करने से पहले पूरी तरह से चार्ज करें।

लिथियम-आयन और लिथियम-पॉलीमर बैटरी विभिन्न आकारों और आकारों में आती हैं, लेकिन शिष्टाचार सभी किस्मों के लिए समान है।

बैटरी को लंबे समय तक डिस्चार्ज न होने दें। कुछ हफ्तों में, स्व-निर्वहन के कारण, एक मृत बैटरी का वोल्टेज महत्वपूर्ण वोल्टेज से नीचे 2.2-2.9 वी तक गिर जाएगा। इस मामले में, सुरक्षा सर्किट बैटरी को "स्लीप" मोड में डाल देगा और बंद कर देगा। उसके बाद, नियमित चार्जर, सबसे अधिक संभावना है, इसे इस स्थिति से बाहर नहीं निकाल पाएगा।

खराब बैटरी को स्वयं अलग न करें या ठीक करने का प्रयास न करें। सबसे पहले, एक नियंत्रक और एक सुरक्षा उपकरण के संयोजन में, यह एक (सर्किटरी) बहुत जटिल उपकरण है, जिसे विशेष उपकरणों के बिना नहीं समझा जा सकता है। दूसरे, यह सुरक्षित नहीं हो सकता है। उसी समय, लिथियम-आयन बैटरी कोशिकाओं को अलग करना (खुला) करना सख्त मना है! यह बैटरी को यांत्रिक क्षति से बचाने के लायक भी है।

लिथियम-आयन बैटरियों को फ्रीज या ज़्यादा गरम न करें, विशेष रूप से 60 डिग्री सेल्सियस से ऊपर।एक त्वरित विफलता के अलावा, महत्वपूर्ण अति ताप या क्षति के साथ, लिथियम सेल के विस्फोट या सहज दहन का खतरा होता है। इसलिए, लिथियम-आयन कोशिकाओं को टांका लगाने की सख्त मनाही है, और उन्हें प्रतिरोध स्थान वेल्डिंग द्वारा कारखाने में बैटरी में इकट्ठा किया जाता है।

लिथियम-आधारित बिजली स्रोतों का इतिहास लगभग एक सदी का है, लेकिन पिछली सदी के 90 के दशक तक, वे प्रौद्योगिकी की अपूर्णता के कारण बड़े पैमाने पर उत्पादित नहीं हो सके। प्रारंभिक विकास में प्रयुक्त लिथियम धातु बहुत प्रतिक्रियाशील है, जिसके कारण बार-बार आग लगती है और इस पर आधारित बैटरियों में विस्फोट होता है। सोनी के इंजीनियरों ने लिथियम को कम सक्रिय लिथियम कोबाल्टेट के साथ बदलकर तकनीकी सफलता हासिल की। उन्होंने बीएमएस (बैटरी प्रबंधन प्रणाली) नियंत्रण और सुरक्षा प्रणाली भी पेश की, जो बैटरी कोशिकाओं के विद्युत और भौतिक मापदंडों को नियंत्रित करती है और सामान्य संचालन में व्यवधान के मामले में चार्ज या डिस्चार्ज करना बंद कर देती है। तब से, प्रौद्योगिकी और सामग्रियों में बहुत सुधार हुआ है, और फिलहाल, लिथियम-आयन बैटरी बहुत उन्नत, विश्वसनीय और सुरक्षित उपकरण हैं। स्वाभाविक रूप से, उपरोक्त सिफारिशों के अधीन।

लिथियम-आयन बैटरी के जीवन का विस्तार कैसे करें।

लिथियम-आयन बैटरी का उपयोग आधुनिक मोबाइल फोन, लैपटॉप, टैबलेट में किया जाता है। धीरे-धीरे, उन्होंने पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स बाजार से क्षारीय बैटरियों को बाहर कर दिया। पहले, इन सभी उपकरणों में निकल-कैडमियम और निकल-धातु हाइड्राइड बैटरी का उपयोग किया जाता था। लेकिन उनके दिन चले गए, जैसा कि Li─Ion बैटरियों के पास है सबसे अच्छा प्रदर्शन. सच है, वे हर तरह से क्षारीय की जगह नहीं ले सकते। उदाहरण के लिए, निकेल-कैडमियम बैटरी द्वारा उत्पन्न धाराएं उनके लिए अप्राप्य हैं। स्मार्टफोन और टैबलेट की शक्ति के लिए, यह महत्वपूर्ण नहीं है। हालाँकि, पोर्टेबल बिजली उपकरणों के क्षेत्र में जो बहुत अधिक करंट की खपत करते हैं, क्षारीय बैटरी अभी भी उपयोग में हैं। हालांकि, कैडमियम के बिना उच्च निर्वहन धाराओं वाली बैटरियों के विकास पर काम जारी है। आज हम लिथियम-आयन बैटरी, उनके डिजाइन, संचालन और विकास की संभावनाओं के बारे में बात करेंगे।

पिछली शताब्दी के सत्तर के दशक में लिथियम एनोड के साथ पहली बैटरी कोशिकाओं का उत्पादन किया गया था। उनके पास उच्च विशिष्ट ऊर्जा तीव्रता थी, जिसने उन्हें तुरंत मांग में बना दिया। विशेषज्ञों ने लंबे समय से इसके आधार पर एक स्रोत विकसित करने की मांग की है अलकाली धातु, जो अत्यधिक सक्रिय है। इसके लिए धन्यवाद, इस प्रकार की बैटरी के उच्च वोल्टेज और विशिष्ट ऊर्जा प्राप्त की गई थी। उसी समय, ऐसे तत्वों के डिजाइन का विकास काफी जल्दी किया गया था, लेकिन उनके व्यावहारिक उपयोग ने कठिनाइयों का कारण बना। वे पिछली सदी के 90 के दशक में ही सामना करने में कामयाब रहे।

इन 20 वर्षों के दौरान, शोधकर्ता इस निष्कर्ष पर पहुंचे हैं कि मुख्य समस्या लिथियम इलेक्ट्रोड है। यह धातु बहुत सक्रिय है और संचालन के दौरान कई प्रक्रियाएं हुईं, जो अंततः प्रज्वलन का कारण बनीं। इसे लौ वेंटिलेशन कहा जाने लगा। इस वजह से, 90 के दशक की शुरुआत में, निर्माताओं को के लिए निर्मित बैटरियों को वापस बुलाने के लिए मजबूर होना पड़ा मोबाइल फोन.

यह कई दुर्घटनाओं के बाद हुआ। बातचीत के समय, बैटरी से खपत की गई धारा अपने अधिकतम पर पहुंच गई और लौ की निकासी के साथ वेंटिलेशन शुरू हो गया। नतीजतन, उपयोगकर्ताओं द्वारा चेहरे के जलने के कई मामले सामने आए हैं। इसलिए, वैज्ञानिकों को लिथियम-आयन बैटरी के डिजाइन को परिष्कृत करना पड़ा।

लिथियम धातु बेहद अस्थिर है, खासकर चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान। इसलिए, शोधकर्ताओं ने लिथियम के उपयोग के बिना लिथियम-प्रकार की बैटरी बनाना शुरू कर दिया। इस क्षार धातु के आयनों का उपयोग किया जाने लगा। वहीं से उनका नाम आया।

लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में कम विशिष्ट ऊर्जा होती है। लेकिन वे सुरक्षित हैं अगर चार्ज और डिस्चार्ज के मानदंडों का पालन किया जाता है।

ली (आयन बैटरी) में होने वाली प्रतिक्रियाएं

उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में लिथियम-आयन बैटरी की शुरूआत की दिशा में एक सफलता बैटरी का विकास था, जिसमें नकारात्मक इलेक्ट्रोड कार्बन सामग्री से बना था। कार्बन की क्रिस्टल जाली लिथियम आयनों के अंतर्संबंध के लिए एक मैट्रिक्स के रूप में बहुत उपयुक्त है। बैटरी वोल्टेज को बढ़ाने के लिए, सकारात्मक इलेक्ट्रोड कोबाल्ट ऑक्साइड से बना था। मुद्रित कोबाल्ट ऑक्साइड की क्षमता लगभग 4 वोल्ट है।

अधिकांश लिथियम-आयन बैटरियों का ऑपरेटिंग वोल्टेज 3 वोल्ट या अधिक होता है। नकारात्मक इलेक्ट्रोड पर निर्वहन के दौरान, लिथियम कार्बन से अलग हो जाता है और सकारात्मक इलेक्ट्रोड के कोबाल्ट ऑक्साइड में जुड़ जाता है। चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, प्रक्रियाएं रिवर्स में होती हैं। यह पता चला है कि सिस्टम में कोई धातु लिथियम नहीं है, लेकिन इसके आयन काम करते हैं, जो एक इलेक्ट्रोड से दूसरे इलेक्ट्रोड में जाते हैं, जिससे विद्युत प्रवाह होता है।

नकारात्मक इलेक्ट्रोड पर प्रतिक्रियाएं

लिथियम-आयन बैटरी के सभी आधुनिक वाणिज्यिक मॉडलों में कार्बन युक्त सामग्री से बना एक नकारात्मक इलेक्ट्रोड होता है। कार्बन में लिथियम के अंतःक्षेपण की जटिल प्रक्रिया काफी हद तक इस सामग्री की प्रकृति के साथ-साथ इलेक्ट्रोलाइट पदार्थ पर निर्भर करती है। एनोड पर कार्बन मैट्रिक्स में एक स्तरित संरचना होती है। संरचना का आदेश दिया जा सकता है (प्राकृतिक या सिंथेटिक ग्रेफाइट) या आंशिक रूप से आदेशित (कोक, कालिख, आदि)।

इंटरकलेशन के दौरान, लिथियम आयन कार्बन परतों को अलग करते हैं, उनके बीच में प्रवेश करते हैं। विभिन्न अंतःक्षेप प्राप्त होते हैं। इंटरकलेशन और डिइंटरकलेशन के दौरान, कार्बन मैट्रिक्स का विशिष्ट आयतन नगण्य रूप से बदल जाता है। नकारात्मक इलेक्ट्रोड में, कार्बन सामग्री के अलावा, चांदी, टिन और उनके मिश्र धातुओं का उपयोग किया जा सकता है। वे सिलिकॉन, टिन सल्फाइड, कोबाल्ट यौगिकों आदि के साथ मिश्रित सामग्री का उपयोग करने का भी प्रयास करते हैं।

सकारात्मक इलेक्ट्रोड पर प्रतिक्रियाएं

प्राथमिक लिथियम सेल (बैटरी) अक्सर सबसे अधिक उपयोग करते हैं विभिन्न सामग्री. बैटरियों में ऐसा नहीं किया जा सकता है और सामग्री का चुनाव सीमित है। इसलिए, ली-आयन बैटरी का सकारात्मक इलेक्ट्रोड लिथियेटेड निकल या कोबाल्ट ऑक्साइड से बना होता है। लिथियम-मैंगनीज स्पिनल्स का भी उपयोग किया जा सकता है।

आज, कैथोड के लिए मिश्रित फॉस्फेट या ऑक्साइड से सामग्री पर अध्ययन चल रहा है।जैसा कि विशेषज्ञ साबित करने में कामयाब रहे, ऐसी सामग्री लिथियम-आयन बैटरी की विद्युत विशेषताओं में सुधार करती है। कैथोड सतह पर ऑक्साइड जमा करने के तरीके भी विकसित किए जा रहे हैं।

चार्जिंग के दौरान लिथियम-आयन बैटरी में होने वाली प्रतिक्रियाओं को निम्नलिखित समीकरणों द्वारा वर्णित किया जा सकता है:

सकारात्मक इलेक्ट्रोड

LiCoO 2 → Li 1-x CoO 2 + xLi + + xe -

नकारात्मक इलेक्ट्रोड

सी + एक्सएलआई + + एक्सई - → सीएलआई एक्स

निर्वहन प्रक्रिया के दौरान, प्रतिक्रियाएं विपरीत दिशा में आगे बढ़ती हैं।

नीचे दिया गया चित्र चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान लिथियम-आयन बैटरी में होने वाली प्रक्रियाओं को योजनाबद्ध रूप से दिखाता है।

लिथियम-आयन बैटरी डिवाइस

उनके डिजाइन के अनुसार, ली-आयन बैटरी बेलनाकार और प्रिज्मीय डिजाइनों में बनाई जाती हैं।बेलनाकार डिजाइन इलेक्ट्रोड को अलग करने के लिए विभाजक सामग्री के साथ इलेक्ट्रोड का एक रोल है। यह रोल एल्यूमीनियम या स्टील के आवरण में रखा गया है। नकारात्मक इलेक्ट्रोड इससे जुड़ा है।

सकारात्मक संपर्क बैटरी के अंत में पैड के रूप में प्रदर्शित होता है।

प्रिज्मीय डिजाइन की ली-आयन बैटरियों को एक दूसरे के ऊपर आयताकार प्लेटों को ढेर करके बनाया जाता है। ऐसी बैटरी पैकेजिंग को अधिक सघन बनाना संभव बनाती हैं। कठिनाई इलेक्ट्रोड पर संपीड़न बल को बनाए रखने में निहित है। एक सर्पिल में घुमाए गए इलेक्ट्रोड की रोल असेंबली के साथ प्रिज्मीय बैटरी होती है।

सभी लिथियम-आयन बैटरियों को उनके सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के उपायों के साथ डिज़ाइन किया गया है। सबसे पहले, यह हीटिंग और इग्निशन की रोकथाम से संबंधित है। बैटरी कवर के नीचे एक तंत्र स्थापित किया गया है जो बैटरी के प्रतिरोध को बढ़ने के साथ बढ़ाता है तापमान गुणांक. जब बैटरी के अंदर का दबाव अनुमेय सीमा से ऊपर बढ़ जाता है, तो तंत्र सकारात्मक टर्मिनल और कैथोड को तोड़ देता है।

इसके अलावा, ली-आयन बैटरी में संचालन की सुरक्षा बढ़ाने के लिए, एक इलेक्ट्रॉनिक बोर्ड अनिवार्य है। इसका उद्देश्य ओवरहीटिंग और शॉर्ट सर्किट को बाहर करने के लिए चार्ज और डिस्चार्ज की प्रक्रियाओं को नियंत्रित करना है।

कई प्रिज्मीय लिथियम-आयन बैटरी अब उत्पादित की जा रही हैं। वे स्मार्टफोन और टैबलेट में एप्लिकेशन ढूंढते हैं। प्रिज्मीय बैटरियों का डिज़ाइन अक्सर निर्माता से निर्माता में भिन्न हो सकता है, क्योंकि इसमें एक भी एकीकरण नहीं होता है। विपरीत ध्रुवता के इलेक्ट्रोड को विभाजक द्वारा अलग किया जाता है। इसके उत्पादन के लिए झरझरा पॉलीप्रोपाइलीन का उपयोग किया जाता है।

ली-आयन और अन्य प्रकार की लिथियम बैटरी का डिज़ाइन हमेशा सील किया जाता है। यह अनिवार्य आवश्यकता, चूंकि इलेक्ट्रोलाइट रिसाव की अनुमति नहीं है। यदि यह लीक हो जाता है, तो इलेक्ट्रॉनिक्स क्षतिग्रस्त हो जाएंगे। इसके अलावा, सीलबंद डिज़ाइन पानी और ऑक्सीजन को बैटरी में प्रवेश करने से रोकता है। यदि वे अंदर जाते हैं, तो वे इलेक्ट्रोलाइट और इलेक्ट्रोड के साथ प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप बैटरी को नष्ट कर देंगे। के लिए घटकों का उत्पादन लिथियम बैटरीऔर उनकी असेंबली एक आर्गन वातावरण में विशेष सूखे बक्से में होती है। इस मामले में, वेल्डिंग, सीलिंग आदि के जटिल तरीकों का उपयोग किया जाता है।

ली-आयन बैटरी के सक्रिय द्रव्यमान की मात्रा के लिए, निर्माता हमेशा यहां एक समझौता की तलाश में रहते हैं। उन्हें अधिकतम क्षमता प्राप्त करने और संचालन की सुरक्षा सुनिश्चित करने की आवश्यकता है। संबंध इस पर आधारित है:

ए ओ / ए एन \u003d 1.1, जहां

ए ओ नकारात्मक इलेक्ट्रोड का सक्रिय द्रव्यमान है;

और p धनात्मक इलेक्ट्रोड का सक्रिय द्रव्यमान है।

यह संतुलन लिथियम (शुद्ध धातु) के निर्माण को रोकता है और प्रज्वलन को समाप्त करता है।

ली-आयन बैटरी के पैरामीटर्स

आज उत्पादित लिथियम-आयन बैटरी में उच्च ऊर्जा घनत्व होता है और प्रचालन वोल्टेज. ज्यादातर मामलों में उत्तरार्द्ध 3.5 से 3.7 वोल्ट तक है। ऊर्जा की तीव्रता 100 से 180 वाट-घंटे प्रति किलोग्राम या 250 से 400 प्रति लीटर तक होती है। कुछ समय पहले, निर्माता कुछ एम्पीयर-घंटे से अधिक क्षमता वाली बैटरी का उत्पादन नहीं कर सकते थे। अब इस दिशा में विकास में आ रही रुकावटें दूर हो गई हैं। इसलिए, कई सौ एम्पीयर-घंटे की क्षमता वाली लिथियम-प्रकार की बैटरी बिक्री पर मिलने लगी।

आधुनिक ली-आयन बैटरी का डिस्चार्ज करंट 2C से 20C तक होता है। वे तापमान सीमा में काम करते हैं वातावरण-20 से +60 सेल्सियस तक। -40 सेल्सियस पर कुशल मॉडल हैं। लेकिन यह तुरंत कहने योग्य है कि बैटरी की विशेष श्रृंखला नकारात्मक तापमान पर काम करती है। मोबाइल फोन के लिए साधारण लिथियम-आयन बैटरी कम तापमान पर निष्क्रिय हो जाती है।

इस तरह की बैटरी का सेल्फ डिस्चार्ज पहले महीने के दौरान 4-6 प्रतिशत होता है। इसके अलावा, यह घटता है और प्रति वर्ष एक प्रतिशत के बराबर होता है। यह निकल-कैडमियम और निकल-मेटल हाइड्राइड बैटरी की तुलना में काफी कम है। सेवा जीवन लगभग 400-500 चार्ज-डिस्चार्ज चक्र है।

अब बात करते हैं लिथियम-आयन बैटरी के संचालन की विशेषताओं के बारे में।

लिथियम-आयन बैटरी का संचालन

चार्जिंग ली─आयन बैटरी

लिथियम-आयन बैटरी का चार्ज आमतौर पर संयुक्त होता है। सबसे पहले, उन्हें 0.2-1C की निरंतर धारा पर चार्ज किया जाता है जब तक कि वे 4.1-4.2 वोल्ट का वोल्टेज प्राप्त नहीं कर लेते। और फिर चार्ज किया जाता है स्थिर वोल्टेज. पहला चरण लगभग एक घंटे तक चलता है, और दूसरा लगभग दो घंटे तक चलता है। बैटरी को तेजी से चार्ज करने के लिए, पल्स मोड का उपयोग करें। प्रारंभ में, ग्रेफाइट के साथ ली-आयन बैटरी का उत्पादन किया गया था और उनके लिए प्रति सेल 4.1 वोल्ट की वोल्टेज सीमा निर्धारित की गई थी। तथ्य यह है कि सेल में एक उच्च वोल्टेज पर, इन बैटरियों के जीवन को कम करते हुए, साइड प्रतिक्रियाएं शुरू हुईं।

धीरे-धीरे, विभिन्न एडिटिव्स के साथ ग्रेफाइट को मिश्रित करके इन नुकसानों को समाप्त कर दिया गया। आधुनिक लिथियम-आयन सेल बिना किसी समस्या के 4.2 वोल्ट तक चार्ज करते हैं।त्रुटि प्रति सेल 0.05 वोल्ट है। सैन्य और औद्योगिक क्षेत्रों के लिए ली-आयन बैटरियों के समूह हैं, जहां बढ़ी हुई विश्वसनीयता और लंबी सेवा जीवन की आवश्यकता होती है। ऐसी बैटरी के लिए झेलना अधिकतम वोल्टेजप्रति तत्व 3.90 वोल्ट। उनके पास थोड़ा कम ऊर्जा घनत्व है, लेकिन एक विस्तारित सेवा जीवन है।

यदि आप लिथियम-आयन बैटरी को 1C के करंट से चार्ज करते हैं, तो क्षमता के पूर्ण सेट का समय 2-3 घंटे होगा। बैटरी को पूरी तरह से चार्ज माना जाता है जब वोल्टेज अधिकतम हो जाता है और चार्जिंग प्रक्रिया की शुरुआत में वर्तमान मूल्य के 3 प्रतिशत तक गिर जाता है। इसे नीचे दिए गए चार्ट में देखा जा सकता है।

नीचे दिया गया ग्राफ़ ली-आयन बैटरी चार्ज करने के चरणों को दिखाता है।

चार्जिंग प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण होते हैं:

• चरण 1। इस स्तर पर, बैटरी के माध्यम से पानी बहता है अधिकतम करंटशुल्क। यह तब तक जारी रहता है जब तक दहलीज वोल्टेज तक नहीं पहुंच जाता;
• चरण 2. निरंतर बैटरी वोल्टेज के साथ, चार्जिंग करंट धीरे-धीरे कम हो जाता है। इस चरण को समाप्त कर दिया जाता है जब वर्तमान प्रारंभिक मूल्य के 3 प्रतिशत तक कम हो जाता है;
• चरण 3। यदि बैटरी को भंडारण में रखा जाता है, तो इस स्तर पर स्व-निर्वहन की भरपाई के लिए एक आवधिक शुल्क होता है। यह लगभग हर 500 घंटे में किया जाता है।
  अभ्यास से यह ज्ञात होता है कि चार्ज करंट बढ़ाने से बैटरी चार्ज करने का समय कम नहीं होता है। जैसे ही करंट बढ़ता है, वोल्टेज तेजी से थ्रेशोल्ड वैल्यू तक बढ़ जाता है। लेकिन फिर चार्जिंग का दूसरा चरण अधिक समय तक चलता है। कुछ चार्जर (चार्जर) ली-आयन बैटरी को एक घंटे में चार्ज कर सकते हैं। ऐसी मेमोरी में कोई दूसरा चरण नहीं होता है, लेकिन वास्तव में इस बिंदु पर बैटरी कहीं न कहीं 70 प्रतिशत चार्ज होती है।

जेट चार्जिंग के लिए, यह लिथियम-आयन बैटरी के लिए लागू नहीं है। ऐसा इसलिए है क्योंकि इस प्रकार की बैटरी रिचार्ज करते समय अतिरिक्त ऊर्जा को अवशोषित नहीं कर सकती है। जेट रिचार्जिंग से कुछ लिथियम आयनों का धात्विक अवस्था (वैलेंस 0) में संक्रमण हो सकता है।

एक छोटा चार्ज अच्छी तरह से स्व-निर्वहन और विद्युत ऊर्जा के नुकसान की भरपाई करता है। तीसरे चरण में हर 500 घंटे में चार्ज किया जा सकता है। एक नियम के रूप में, यह तब किया जाता है जब बैटरी वोल्टेज एक तत्व पर 4.05 वोल्ट तक गिर जाता है। वोल्टेज 4.2 वोल्ट तक बढ़ने तक चार्ज किया जाता है।

यह ओवरचार्जिंग के लिए लिथियम-आयन बैटरी के कमजोर प्रतिरोध को ध्यान देने योग्य है। कार्बन मैट्रिक्स (ऋणात्मक इलेक्ट्रोड) पर अतिरिक्त चार्ज लगाने के परिणामस्वरूप लिथियम धातु का जमाव शुरू हो सकता है। इसकी एक बहुत ही उच्च रासायनिक गतिविधि है और इलेक्ट्रोलाइट के साथ बातचीत करती है। नतीजतन, कैथोड पर ऑक्सीजन का विकास शुरू होता है, जिससे मामले में दबाव बढ़ने और अवसादग्रस्त होने का खतरा होता है। इसलिए, यदि आप नियंत्रक को दरकिनार करते हुए ली-आयन सेल चार्ज कर रहे हैं, तो बैटरी निर्माता द्वारा अनुशंसित से अधिक चार्ज करते समय वोल्टेज को बढ़ने न दें। यदि आप बैटरी को लगातार रिचार्ज करते हैं, तो इसकी लाइफ कम हो जाएगी।

निर्माता ली-आयन बैटरी की सुरक्षा पर गंभीरता से ध्यान देते हैं। वोल्टेज स्वीकार्य स्तर से ऊपर उठने पर चार्ज बंद हो जाता है। बैटरी का तापमान 90 सेल्सियस से ऊपर जाने पर चार्ज को बंद करने के लिए एक तंत्र भी स्थापित किया गया है। कुछ आधुनिक मॉडलबैटरियों के डिजाइन में एक यांत्रिक प्रकार का स्विच होता है। यह बैटरी केस के अंदर दबाव में वृद्धि से शुरू होता है। इलेक्ट्रॉनिक बोर्ड का वोल्टेज नियंत्रण तंत्र न्यूनतम और अधिकतम वोल्टेज द्वारा जार को बाहरी दुनिया से अलग कर देता है।

सुरक्षा के बिना लिथियम आयन बैटरी हैं। ये ऐसे मॉडल हैं जिनमें उनकी संरचना में मैंगनीज होता है। यह तत्व, जब अधिक चार्ज किया जाता है, लिथियम धातुकरण के निषेध और ऑक्सीजन की रिहाई में योगदान देता है। इसलिए ऐसी बैटरियों में सुरक्षा अनावश्यक हो जाती है।

लिथियम-आयन बैटरी की भंडारण और निर्वहन विशेषताएं

लिथियम-प्रकार की बैटरियों को काफी अच्छी तरह से संग्रहीत किया जाता है और भंडारण की स्थिति के आधार पर प्रति वर्ष केवल 10-20% स्व-निर्वहन होता है। लेकिन साथ ही, बैटरी कोशिकाओं का क्षरण जारी रहता है, भले ही इसका उपयोग न किया जाए। सामान्य तौर पर, लिथियम-आयन बैटरी के सभी विद्युत पैरामीटर प्रत्येक विशिष्ट उदाहरण के लिए भिन्न हो सकते हैं।

उदाहरण के लिए, डिस्चार्ज के दौरान वोल्टेज चार्ज की डिग्री, करंट, परिवेश के तापमान आदि के आधार पर भिन्न होता है। बैटरी लाइफ डिस्चार्ज-चार्ज चक्र, तापमान की धाराओं और मोड से प्रभावित होती है। ली-आयन बैटरी की मुख्य कमियों में से एक चार्ज-डिस्चार्ज मोड के प्रति उनकी संवेदनशीलता है, यही वजह है कि वे बहुत सारी सुविधाएं प्रदान करती हैं। अलग - अलग प्रकारसंरक्षण

नीचे दिए गए ग्राफ़ लिथियम-आयन बैटरी की डिस्चार्ज विशेषताओं को दिखाते हैं। वे डिस्चार्ज करंट और परिवेश के तापमान पर वोल्टेज की निर्भरता पर विचार करते हैं।

जैसा कि देखा जा सकता है, जैसे-जैसे डिस्चार्ज करंट बढ़ता है, कैपेसिटेंस ड्रॉप महत्वहीन होता है। लेकिन एक ही समय में, ऑपरेटिंग वोल्टेज काफ़ी कम हो जाता है। इसी तरह की तस्वीर 10 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर देखी जाती है। यह बैटरी के शुरुआती वोल्टेज ड्रॉप पर भी ध्यान देने योग्य है।

NiCd - निकल-कैडमियम बैटरी
अल्कलाइन निकल तकनीक 1899 में पेश की गई थी जब वाल्डमार जुंगनर ने पहली निकल-कैडमियम बैटरी (एनआईसीडी) का आविष्कार किया था। उनमें प्रयुक्त सामग्री उस समय महंगी थी, और उनका उपयोग विशेष उपकरणों तक ही सीमित था। इस प्रकार की बैटरियों में एक निकल एनोड और एक कैडमियम कैथोड होता है। 1932 में, सक्रिय सामग्री को झरझरा प्लेट निकल इलेक्ट्रोड में पेश किया गया था, और 1947 से, सीलबंद NiCD बैटरी पर शोध शुरू हुआ, जिसमें आंतरिक गैसों को चार्ज करने के दौरान जारी किया गया था, और पिछले संस्करणों की तरह बाहर नहीं छोड़ा गया था। इन सुधारों ने आधुनिक सीलबंद एनआईसीडी बैटरी का नेतृत्व किया जो आज उपयोग की जाती है।
फिलहाल, पोर्टेबल रेडियो, चिकित्सा उपकरण, पेशेवर वीडियो कैमरा, रिकॉर्डिंग डिवाइस और शक्तिशाली टूल को पावर देने के लिए एनआईसीडी बैटरी अभी भी सबसे लोकप्रिय हैं। इसलिए पोर्टेबल उपकरणों के लिए सभी बैटरियों में से 50% से अधिक NiCD हैं। इलेक्ट्रोकेमिकल सिस्टम के संदर्भ में नई बैटरियों का उदय, हालांकि इससे एनआईसीडी बैटरी के उपयोग में कमी आई, हालांकि, नई प्रकार की बैटरी की कमियों की पहचान ने एनआईसीडी बैटरी में नए सिरे से रुचि पैदा की।
एक NiCD बैटरी एक मजबूत और मूक कार्यकर्ता की तरह है जो कड़ी मेहनत करता है और ज्यादा परेशानी नहीं करता है। यह स्लो चार्ज पर फास्ट चार्ज और चार्ज पर पल्स चार्ज का समर्थन करता है एकदिश धारा. चार्ज दालों के बीच डिस्चार्ज दालों को वितरित करके दक्षता में सुधार प्राप्त किया जाता है। यह चार्जिंग विधि, जिसे आमतौर पर रिवर्स चार्जिंग के रूप में जाना जाता है, इलेक्ट्रोड के एक उच्च सक्रिय सतह क्षेत्र को बनाए रखता है, जिससे बैटरी की दक्षता और जीवन में वृद्धि होती है। रिवर्स चार्ज भी फास्ट चार्ज को बेहतर बनाता है, जैसे चार्जिंग के दौरान निकलने वाली गैसों के पुनर्संयोजन में मदद करता है। नतीजतन, बैटरी कम गर्म होती है और मानक डीसी चार्जिंग विधि की तुलना में अधिक कुशलता से चार्ज होती है।
एक अन्य महत्वपूर्ण समस्या जिसे रिवर्स चार्ज का उपयोग करते समय हल किया जाता है, वह है बैटरी कोशिकाओं में क्रिस्टल संरचनाओं की कमी, जो दक्षता बढ़ाती है और इसके जीवन का विस्तार करती है। जर्मनी में किए गए शोध से पता चला है कि रिवर्स चार्जिंग एनआईसीडी बैटरी के जीवन में लगभग 15% जोड़ती है।
NiCD बैटरियों का अंदर होना हानिकारक है अभियोक्ताथोड़े दिनों में। वास्तव में, NiCD बैटरी एकमात्र प्रकार की बैटरी है जो समय-समय पर पूर्ण निर्वहन के अधीन होने पर सबसे अच्छा प्रदर्शन करती है। इलेक्ट्रोकेमिकल सिस्टम के अनुसार अन्य सभी प्रकार की बैटरी उथले डिस्चार्ज को पसंद करती हैं। इसलिए, एनआईसीडी बैटरी के लिए आवधिक पूर्ण निर्वहन महत्वपूर्ण है, और यदि यह नहीं किया जाता है, तो सेल प्लेटों पर बड़े क्रिस्टल के गठन के कारण एनआईसीडी बैटरी धीरे-धीरे दक्षता खो देती है, एक घटना जिसे स्मृति प्रभाव कहा जाता है।
एनआईसीडी बैटरी के नुकसान में आवधिक की आवश्यकता है पूर्ण निर्वहनअन्य प्रकार की बैटरियों की तुलना में परिचालन गुणों (स्मृति प्रभाव को समाप्त), उच्च स्व-निर्वहन (पहले 24 घंटों के दौरान 10% तक) और बड़े आयामों को बनाए रखने के लिए। इसके अलावा, बैटरी में कैडमियम होता है और इसके लिए विशेष निपटान की आवश्यकता होती है। कई स्कैंडिनेवियाई देशों में, इस कारण से, इसके उपयोग पर पहले ही प्रतिबंध लगा दिया गया है। बड़े आकार और एनआईसीडी के निपटान की समस्याओं के कारण बैटरी धीरे-धीरे सेल फोन बाजार छोड़ रही है।

NiMh - निकल धातु हाइड्राइड बैटरी
20वीं सदी के 60 के दशक के उत्तरार्ध में, वैज्ञानिकों ने कई मिश्र धातुओं की खोज की जो परमाणु हाइड्रोजन को अपने स्वयं से 1000 गुना अधिक मात्रा में बाँधने में सक्षम हैं। उन्हें हाइड्राइड कहा जाता है, और रासायनिक रूप से वे आमतौर पर जस्ता, लिथियम और निकल जैसी धातुओं के यौगिक होते हैं। बुद्धिमानी से उपयोग किया जाता है, हाइड्राइड बैटरी के अंदर प्रतिवर्ती प्रतिक्रियाओं में उपयोग किए जाने के लिए पर्याप्त हाइड्रोजन स्टोर कर सकते हैं। उनके पास एक हाइड्राइड कैथोड और एक निकल एनोड है NiMH बैटरी प्रौद्योगिकी में अनुसंधान 1970 के दशक में शुरू हुआ और निकल-कैडमियम बैटरी की कमियों को दूर करने के प्रयास के रूप में शुरू किया गया था। हालांकि, उस समय उपयोग किए जाने वाले धातु हाइड्राइड यौगिक अस्थिर थे और आवश्यक विशेषताओं को प्राप्त नहीं किया गया था। नतीजतन, NiMH बैटरी का विकास धीमा हो गया है। बैटरी अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त रूप से स्थिर नए धातु हाइड्राइड यौगिकों को 1980 के दशक में विकसित किया गया था। अस्सी के दशक के उत्तरार्ध से, NiMH बैटरी में लगातार सुधार हुआ है, मुख्यतः ऊर्जा भंडारण घनत्व के संदर्भ में। उनके डेवलपर्स ने नोट किया कि एनआईएमएच प्रौद्योगिकी में उच्च ऊर्जा घनत्व प्राप्त करने की क्षमता है।
NiMH बैटरियों के लिए चार्ज/डिस्चार्ज चक्रों की संख्या लगभग 500 है। गहरे डिस्चार्ज के बजाय उथले को प्राथमिकता दी जाती है। बैटरी जीवन सीधे निर्वहन की गहराई से संबंधित है।
एक NiMH बैटरी चार्ज करने के दौरान NiCd बैटरी की तुलना में काफी अधिक गर्मी उत्पन्न करती है और तापमान नियंत्रण का उपयोग नहीं होने पर पूरी तरह चार्ज होने पर पता लगाने के लिए एक अधिक परिष्कृत एल्गोरिदम की आवश्यकता होती है। पूर्ण चार्ज का पता लगाने के लिए अतिरिक्त मानदंड प्रदान करने के लिए अधिकांश एनआईएमएच बैटरी आंतरिक तापमान सेंसर से लैस हैं। इसके अलावा, एक NiMH बैटरी इतनी तेजी से चार्ज नहीं कर सकती - चार्ज करने का समय आमतौर पर NiCD से दोगुना होता है। NiCd बैटरियों की तुलना में फ्लोटिंग चार्ज को अधिक नियंत्रित किया जाना चाहिए।
NiMH बैटरियों के लिए अनुशंसित डिस्चार्ज करंट NiCD की तुलना में बहुत कम है। इसलिए निर्माता 0.2C से 0.5C (रेटेड क्षमता का पांचवां से आधा) के लोड करंट की सलाह देते हैं। यदि आवश्यक लोड करंट कम है तो यह नुकसान महत्वपूर्ण नहीं है। उन अनुप्रयोगों के लिए जिन्हें उच्च लोड करंट की आवश्यकता होती है या है आवेग भार, जैसे पोर्टेबल रेडियो और शक्तिशाली उपकरण, NiCD बैटरी की सिफारिश की जाती है।
NiMH और NiCD दोनों बैटरियों में स्वीकार्य रूप से उच्च स्व-निर्वहन होता है। एक NiCD बैटरी पहले 24 घंटों के दौरान अपनी क्षमता का लगभग 10% खो देती है, जिसके बाद स्व-निर्वहन दर लगभग 10% प्रति माह होती है। NiMH बैटरियों का स्व-निर्वहन NiCD की तुलना में 1.5-2 गुना अधिक है। हाइड्राइड सामग्री का उपयोग जो स्व-निर्वहन को कम करने के लिए हाइड्रोजन बॉन्डिंग में सुधार करता है, आमतौर पर बैटरी क्षमता में कमी का परिणाम होता है।
NiMH बैटरी की क्षमता समान आकार की एक मानक NiCD बैटरी की क्षमता से लगभग 30% अधिक है। बहुत उच्च क्षमता वाली एनआईसीडी कोशिकाएं एनआईएमएच के करीब क्षमता का स्तर प्रदान करती हैं।
NiMH बैटरी की कीमत NiCD से लगभग 30% अधिक है। हालांकि, अगर उपयोगकर्ता की जरूरत है तो कीमत मुख्य समस्या नहीं है बड़ी क्षमताऔर छोटे आयाम। इसकी तुलना में, बहुत अधिक क्षमता वाली एनआईसीडी कोशिकाएं मानक एनआईसीडी कोशिकाओं की तुलना में केवल थोड़ी अधिक महंगी होती हैं। क्षमता/लागत के संदर्भ में, बहुत अधिक क्षमता वाली NiCD बैटरी, NiMH की तुलना में अधिक किफायती हैं।

ली-आयन - लिथियम-आयन बैटरी
लिथियम सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील धातु है। इसके आधार पर, लैपटॉप के लिए आधुनिक बिजली की आपूर्ति काम करती है। लगभग सभी उच्च-घनत्व बिजली आपूर्ति लिथियम का उपयोग इसके कारण करते हैं रासायनिक गुण. एक किलोग्राम लिथियम 3860 एम्पीयर-घंटे स्टोर करने में सक्षम है। तुलना के लिए, जस्ता का सूचकांक 820 है, जबकि सीसा का 260 है। एनोड के प्रकार के आधार पर, लिथियम सेल डेढ़ से 3.6 वोल्ट का वोल्टेज बना सकते हैं, जो कि किसी भी अन्य तत्व की तुलना में अधिक है।
समस्या यह थी कि लिथियम बहुत सक्रिय है। लिथियम सबसे हल्की धातु है, लेकिन इसमें एक बहुत ही नकारात्मक विद्युत रासायनिक क्षमता भी है। इसके कारण, लिथियम को उच्चतम सैद्धांतिक विशिष्ट द्वारा विशेषता है विद्युतीय ऊर्जा. लिथियम पर आधारित माध्यमिक वर्तमान स्रोतों में एक उच्च निर्वहन वोल्टेज और एक महत्वपूर्ण समाई होती है।
लिथियम बैटरी पर पहला काम जी.एन. 1912 में लुईस। हालाँकि, यह केवल 1970 में था कि प्राथमिक लिथियम वर्तमान स्रोतों की पहली व्यावसायिक प्रतियां दिखाई दीं। रिचार्जेबल लिथियम वर्तमान स्रोतों को विकसित करने के प्रयास 80 के दशक में वापस किए गए थे, लेकिन उन्हें संभालते समय स्वीकार्य स्तर की सुरक्षा सुनिश्चित करने की असंभवता के कारण असफल रहे।
80 के दशक में किए गए अध्ययनों के परिणामस्वरूप, यह पाया गया कि धातु लिथियम इलेक्ट्रोड के साथ एक वर्तमान स्रोत के चक्रण के दौरान, लिथियम की सतह पर डेंड्राइट बनते हैं। सकारात्मक इलेक्ट्रोड के लिए डेंड्राइट की वृद्धि और लिथियम वर्तमान स्रोत के अंदर शॉर्ट सर्किट की घटना सेल की विफलता का कारण है। ऐसे में बैटरी के अंदर का तापमान लिथियम के गलनांक (180 डिग्री सेल्सियस) तक पहुंच सकता है। इलेक्ट्रोलाइट के साथ लिथियम की हिंसक रासायनिक बातचीत के परिणामस्वरूप एक विस्फोट होता है। उदाहरण के लिए, 1991 में जापान को भेजी गई बड़ी संख्या में लिथियम बैटरी सेल फोन की बैटरी में विस्फोट के परिणामस्वरूप कई लोगों के जलने के बाद निर्माताओं को वापस कर दी गई थी।

ली-आयन बैटरी के संचालन का सिद्धांत

बैटरी निर्माताओं ने आयन के रूप में लिथियम का उपयोग करने की कोशिश की है। एक सुरक्षित लिथियम-आधारित वर्तमान स्रोत बनाने के प्रयास में, अनुसंधान ने बैटरी में साइकलिंग-लैबाइल लिथियम धातु के प्रतिस्थापन को कार्बन और संक्रमण धातु ऑक्साइड में लिथियम इंटरस्टीशियल यौगिकों के साथ बदल दिया है। इस प्रकार, वे मकर धातु रूप के साथ खिलवाड़ किए बिना सभी उपयोगी विद्युत रासायनिक गुण प्राप्त करने में सफल रहे।
लिथियम-आयन कोशिकाओं में, लिथियम आयन अन्य सामग्रियों के अणुओं से बंधे होते हैं। लिथियम-आयन बैटरी बनाने के लिए सबसे लोकप्रिय सामग्री वर्तमान में ग्रेफाइट और लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड (LiCoO2) हैं। ऐसे वर्तमान स्रोत में, चार्ज-डिस्चार्ज के दौरान, लिथियम आयन एक इंटरस्टीशियल इलेक्ट्रोड से दूसरे और इसके विपरीत में जाते हैं। यद्यपि इन इलेक्ट्रोड सामग्रियों में लिथियम की तुलना में कई गुना कम विशिष्ट विद्युत ऊर्जा होती है, लेकिन इन पर आधारित बैटरी काफी सुरक्षित होती हैं, बशर्ते चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान कुछ सावधानियां बरती जाएं। 1991 में, फर्म सोनी स्टार्टलिथियम-आयन बैटरी का व्यावसायिक उत्पादन और वर्तमान में उनका सबसे बड़ा आपूर्तिकर्ता है।
लिथियम-आयन बैटरी की विशिष्ट विशेषताएं निकल-कैडमियम बैटरी की तुलना में कम से कम दोगुनी होती हैं और काम करते समय अच्छी तरह से विशेषता होती हैं उच्च धाराएंजो आवश्यक है, उदाहरण के लिए, सेल फोन और लैपटॉप कंप्यूटर में इन बैटरियों का उपयोग करते समय। लिथियम-आयन बैटरियों में काफी कम स्व-निर्वहन (प्रति माह 2-5%) होता है।
सुरक्षा और स्थायित्व सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक बैटरी पैक को सुसज्जित किया जाना चाहिए विद्युत परिपथचार्जिंग के दौरान प्रत्येक सेल के पीक वोल्टेज को सीमित करने के लिए नियंत्रण करता है और डिस्चार्ज करते समय सेल वोल्टेज को स्वीकार्य स्तर से नीचे गिरने से रोकता है। इसके अलावा, अधिकतम चार्ज और डिस्चार्ज करंट सीमित होना चाहिए और सेल तापमान को नियंत्रित करना चाहिए। यदि इन सावधानियों का पालन किया जाता है, तो ऑपरेशन के दौरान इलेक्ट्रोड की सतह पर लिथियम धातु के गठन की संभावना (जो अक्सर अवांछनीय परिणामों की ओर ले जाती है) व्यावहारिक रूप से समाप्त हो जाती है।
नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सामग्री के अनुसार, लिथियम आयन बैटरी को दो मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:
- कोक आधारित नकारात्मक इलेक्ट्रोड (सोनी) के साथ
- और ग्रेफाइट (अधिकांश अन्य निर्माता) पर आधारित है।
ग्रेफाइट-आधारित नकारात्मक इलेक्ट्रोड वर्तमान स्रोतों में कोक इलेक्ट्रोड बैटरी के चापलूसी निर्वहन वक्र की तुलना में निर्वहन के अंत में एक तेज वोल्टेज ड्रॉप के साथ एक चिकना निर्वहन वक्र होता है। इसलिए, उच्चतम संभव क्षमता प्राप्त करने के लिए, कोक नकारात्मक इलेक्ट्रोड वाली बैटरियों का अंतिम डिस्चार्ज वोल्टेज आमतौर पर ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड (3V तक) वाली बैटरियों की तुलना में कम (2.5V तक) सेट किया जाता है। इसके अलावा, ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड वाली बैटरी कोक नकारात्मक इलेक्ट्रोड वाली बैटरी की तुलना में चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान अधिक लोड करंट और कम गर्मी प्रदान करने में सक्षम होती हैं।
निर्माता लिथियम-आयन बैटरी की तकनीक में लगातार सुधार कर रहे हैं। इलेक्ट्रोड सामग्री और इलेक्ट्रोलाइट संरचना की निरंतर खोज और सुधार होता है। समानांतर में, लिथियम-आयन बैटरी की सुरक्षा में सुधार करने के प्रयास किए जा रहे हैं, दोनों अलग-अलग बिजली स्रोतों के स्तर पर और नियंत्रण सर्किट के स्तर पर।
लिथियम-आयन बैटरी आज बाजार में सबसे महंगी उपलब्ध हैं। उत्पादन तकनीक में सुधार और कोबाल्ट ऑक्साइड को कम खर्चीली सामग्री से बदलने से अगले कुछ वर्षों में उनकी लागत में 50% की कमी आ सकती है।
अन्य लिथियम-आयन प्रौद्योगिकियों का विकास जारी है, जैसा कि प्रकाशित शोध परिणामों से पता चलता है। इस प्रकार, फ़ूजीफिल्म के अनुसार, इस कंपनी द्वारा विकसित नकारात्मक इलेक्ट्रोड के लिए टिन पर आधारित अनाकार मिश्रित ऑक्साइड सामग्री 1.5 गुना अधिक प्रदान करने में सक्षम है। विद्युत समाईएक मानक कार्बन इलेक्ट्रोड वाली बैटरी की तुलना में। इस सामग्री के साथ बैटरी के संभावित लाभ अधिक सुरक्षा, तेज चार्जिंग, अच्छी डिस्चार्ज विशेषताएँ और उच्च दक्षताकम तापमान पर। अनुसंधान के प्रारंभिक चरणों में होने वाली कमियों का आमतौर पर उल्लेख नहीं किया जाता है।
लिथियम-आयन बैटरी में बहुत अधिक ऊर्जा घनत्व होता है। हैंडलिंग और परीक्षण करते समय सावधान रहें। बैटरी को शॉर्ट सर्किट न करें, ओवरचार्ज करें, क्रश करें, डिस्सेबल करें, धातु की वस्तुओं से छेद करें, प्लग इन करें विपरीत ध्रुवताउन्हें उच्च तापमान में उजागर न करें। इससे आपको शारीरिक नुकसान हो सकता है।

ली-पोल - लिथियम पॉलीमर बैटरी
यह लिथियम तकनीक में नवीनतम नवाचार है। एनोड को कैथोड से एक बहुलक बाफ़ल द्वारा अलग किया जाता है, एक मिश्रित सामग्री जैसे पॉलीएक्रिलोनाइट्राइट जिसमें लिथियम नमक होता है। नतीजतन, सेल के डिजाइन को सरल बनाना संभव हो जाता है, क्योंकि जेल जैसे इलेक्ट्रोलाइट का कोई भी रिसाव असंभव है। इस प्रकार, एक ही विशिष्ट गुरुत्व पर, इष्टतम आकार की लिथियम पॉलीमर बैटरी समान लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में 22% अधिक ऊर्जा संग्रहीत कर सकती हैं। यह डिब्बे के कोनों में "मृत" मात्रा भरकर प्राप्त किया जाता है, जो एक बेलनाकार बैटरी के मामले में अप्रयुक्त रहेगा।
इन स्पष्ट लाभों के अलावा, बाहरी धातु के मामले की अनुपस्थिति के कारण लिथियम बहुलक कोशिकाएं पर्यावरण के अनुकूल और हल्की होती हैं।