సౌరశక్తితో నడిచే వీధి దీపాల కోసం లిథియం బ్యాటరీలు ఎలా కూర్చబడ్డాయి?

పగటిపూట నిల్వ చేయబడిన శక్తిని రాత్రిపూట విడుదల చేయడానికి,సౌరశక్తితో నడిచే వీధి దీపాలుసాధారణంగా బహిరంగ లైటింగ్ కోసం ఉపయోగిస్తారు. అవసరమైన లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ (LFP) బ్యాటరీలు అత్యంత సాధారణ రకం బ్యాటరీలు. ఈ బ్యాటరీలు వాటి గణనీయమైన బరువు మరియు పరిమాణ ప్రయోజనాల కారణంగా లైట్ స్తంభాలు లేదా ఇంటిగ్రేటెడ్ డిజైన్‌లపై ఇన్‌స్టాల్ చేయడం సులభం. మునుపటి మోడళ్లకు భిన్నంగా, బ్యాటరీల బరువు స్తంభంపై ఒత్తిడిని పెంచుతుందనే ఆందోళన ఇకపై లేదు.

లెడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీల కంటే అవి మరింత సమర్థవంతంగా మరియు చాలా పెద్ద నిర్దిష్ట సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉండటం ద్వారా వాటి అనేక ప్రయోజనాలు మరింత నిరూపించబడ్డాయి. అయితే, ఈ అనుకూల లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీ యొక్క ప్రాథమిక భాగాలు ఏమిటి?

1. కాథోడ్

లిథియం బ్యాటరీలలో లిథియం ఒక కీలకమైన భాగం, పేరు సూచించినట్లుగా. మరోవైపు, లిథియం చాలా అస్థిరమైన మూలకం. క్రియాశీల పదార్ధం తరచుగా లిథియం ఆక్సైడ్, ఇది లిథియం మరియు ఆక్సిజన్ మిశ్రమం. రసాయన ప్రతిచర్య ద్వారా విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసే కాథోడ్, తరువాత వాహక సంకలనాలు మరియు బైండర్లను జోడించడం ద్వారా సృష్టించబడుతుంది. లిథియం బ్యాటరీ యొక్క కాథోడ్ దాని వోల్టేజ్ మరియు సామర్థ్యం రెండింటినీ నియంత్రిస్తుంది.

సాధారణంగా, క్రియాశీల పదార్థంలో లిథియం కంటెంట్ ఎక్కువగా ఉంటే, బ్యాటరీ సామర్థ్యం ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాథోడ్ మరియు ఆనోడ్ మధ్య పొటెన్షియల్ వ్యత్యాసం ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు వోల్టేజ్ ఎక్కువగా ఉంటుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, లిథియం కంటెంట్ తక్కువగా ఉంటే, సామర్థ్యం తక్కువగా ఉంటుంది మరియు వోల్టేజ్ తక్కువగా ఉంటుంది.

2. ఆనోడ్

సోలార్ ప్యానెల్ ద్వారా మార్చబడిన విద్యుత్తు బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేసినప్పుడు, లిథియం అయాన్లు ఆనోడ్‌లో నిల్వ చేయబడతాయి. ఆనోడ్ క్రియాశీల పదార్థాలను కూడా ఉపయోగిస్తుంది, ఇవి బాహ్య సర్క్యూట్ ద్వారా విద్యుత్తు ప్రవహించినప్పుడు కాథోడ్ నుండి విడుదలయ్యే లిథియం అయాన్ల రివర్సిబుల్ శోషణ లేదా ఉద్గారాన్ని అనుమతిస్తాయి. సంక్షిప్తంగా, ఇది వైర్ల ద్వారా ఎలక్ట్రాన్ల ప్రసారాన్ని అనుమతిస్తుంది.

దాని స్థిరమైన నిర్మాణం కారణంగా, గ్రాఫైట్ తరచుగా ఆనోడ్ యొక్క క్రియాశీల పదార్థంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది తక్కువ వాల్యూమ్ మార్పును కలిగి ఉంటుంది, పగుళ్లు రాదు మరియు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఎటువంటి హాని కలిగించకుండా తీవ్ర ఉష్ణోగ్రత మార్పులను తట్టుకోగలదు. అంతేకాకుండా, దాని తులనాత్మకంగా తక్కువ ఎలక్ట్రోకెమికల్ రియాక్టివిటీ కారణంగా ఇది ఆనోడ్ తయారీకి తగినది.

3. ఎలక్ట్రోలైట్

లిథియం అయాన్లు ఎలక్ట్రోలైట్ గుండా వెళితే విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయలేకపోవడం కంటే భద్రతా ప్రమాదాలు ఎక్కువగా ఉంటాయి. అవసరమైన విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి, లిథియం అయాన్లు ఆనోడ్ మరియు కాథోడ్ మధ్య మాత్రమే కదలాలి. ఈ పరిమితి విధిలో ఎలక్ట్రోలైట్ పాత్ర పోషిస్తుంది. చాలా ఎలక్ట్రోలైట్లు లవణాలు, ద్రావకాలు మరియు సంకలితాలతో కూడి ఉంటాయి. లవణాలు ప్రధానంగా లిథియం అయాన్ల ప్రవాహానికి మార్గాలుగా పనిచేస్తాయి, అయితే ద్రావకాలు లవణాలను కరిగించడానికి ఉపయోగించే ద్రవ ద్రావణాలు. సంకలితాలకు నిర్దిష్ట ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి.

ఒక ఎలక్ట్రోలైట్ అయాన్ రవాణా మాధ్యమంగా పూర్తిగా పనిచేయడానికి మరియు స్వీయ-ఉత్సర్గాన్ని తగ్గించడానికి అసాధారణమైన అయానిక్ వాహకత మరియు ఎలక్ట్రానిక్ ఇన్సులేషన్ కలిగి ఉండాలి. అయానిక్ వాహకతను నిర్ధారించడానికి, ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క లిథియం-అయాన్ బదిలీ సంఖ్యను కూడా నిర్వహించాలి; మొత్తం 1 అనువైనది.

4. సెపరేటర్

సెపరేటర్ ప్రధానంగా కాథోడ్ మరియు ఆనోడ్‌ను వేరు చేస్తుంది, ప్రత్యక్ష ఎలక్ట్రాన్ ప్రవాహాన్ని మరియు షార్ట్ సర్క్యూట్‌లను నిరోధిస్తుంది మరియు అయాన్ కదలిక కోసం ఛానెల్‌లను మాత్రమే ఏర్పరుస్తుంది.

దీని ఉత్పత్తిలో పాలిథిలిన్ మరియు పాలీప్రొఫైలిన్ తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి. అంతర్గత షార్ట్ సర్క్యూట్‌ల నుండి మెరుగైన రక్షణ, అధిక ఛార్జింగ్ పరిస్థితులలో కూడా తగినంత భద్రత, సన్నగా ఉండే ఎలక్ట్రోలైట్ పొరలు, తక్కువ అంతర్గత నిరోధకత, పెరిగిన బ్యాటరీ పనితీరు మరియు మంచి యాంత్రిక మరియు ఉష్ణ స్థిరత్వం అన్నీ బ్యాటరీ నాణ్యతకు దోహదం చేస్తాయి.

టియాన్‌క్సియాంగ్ సౌరశక్తితో నడిచే వీధి దీపాలుఅన్నీ జాగ్రత్తగా ఎంపిక చేయబడిన అధిక-శక్తి-సాంద్రత గల కణాలతో కూడిన హై-ఎండ్ లిథియం బ్యాటరీల ద్వారా శక్తిని పొందుతాయి. అవి కష్టతరమైన బహిరంగ ఉష్ణోగ్రత మరియు తేమ పరిస్థితులకు అనుకూలంగా ఉంటాయి, సుదీర్ఘ చక్ర జీవితాన్ని, అధిక ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ సామర్థ్యాన్ని మరియు అత్యుత్తమ వేడి మరియు చల్లని నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి. షార్ట్ సర్క్యూట్‌లు, ఓవర్‌డిశ్చార్జ్ మరియు ఓవర్‌ఛార్జ్‌లకు వ్యతిరేకంగా బ్యాటరీల యొక్క అనేక తెలివైన రక్షణలు స్థిరమైన శక్తి నిల్వ మరియు దీర్ఘకాలిక ఆపరేషన్‌ను నిర్ధారిస్తాయి, మేఘావృతం లేదా వర్షపు రోజులలో కూడా నిరంతర లైటింగ్‌ను అనుమతిస్తుంది. అధిక-సామర్థ్యం గల సోలార్ ప్యానెల్‌లు మరియు ప్రీమియం లిథియం బ్యాటరీల యొక్క ఖచ్చితమైన సరిపోలిక మరింత నమ్మదగిన విద్యుత్ సరఫరా మరియు తక్కువ నిర్వహణ ఖర్చులను నిర్ధారిస్తుంది.