సౌరశక్తితో పనిచేసే వీధి దీపాల కోసం ఉపయోగించే లిథియం బ్యాటరీలు ఎలా రూపొందించబడతాయి?

పగటిపూట నిల్వ ఉన్న శక్తిని రాత్రిపూట విడుదల చేయడానికి,సౌరశక్తితో పనిచేసే వీధి దీపాలుసాధారణంగా బహిరంగ ప్రదేశాల లైటింగ్ కోసం వీటిని ఉపయోగిస్తారు. అత్యంత ఆవశ్యకమైన లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ (LFP) బ్యాటరీలు, సర్వసాధారణమైన బ్యాటరీ రకం. వాటి బరువు మరియు పరిమాణంలో ఉన్న గణనీయమైన ప్రయోజనాల కారణంగా, ఈ బ్యాటరీలను లైట్ పోల్స్ లేదా ఇంటిగ్రేటెడ్ డిజైన్‌లపై సులభంగా అమర్చవచ్చు. మునుపటి మోడళ్లకు భిన్నంగా, బ్యాటరీల బరువు వల్ల పోల్‌పై భారం పెరుగుతుందనే ఆందోళన ఇప్పుడు లేదు.

లెడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీల కంటే ఇవి మరింత సమర్థవంతమైనవి మరియు చాలా ఎక్కువ నిర్దిష్ట సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నాయనే వాస్తవం ద్వారా వాటి అనేక ప్రయోజనాలు మరింతగా నిరూపించబడ్డాయి. అయితే, ఈ అనుకూలమైన లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీ యొక్క ప్రాథమిక భాగాలు ఏమిటి?

1. కాథోడ్

పేరు సూచించినట్లుగా, లిథియం బ్యాటరీలలో లిథియం ఒక కీలకమైన భాగం. మరోవైపు, లిథియం అనేది అత్యంత అస్థిరమైన మూలకం. దీనిలోని క్రియాశీల పదార్ధం తరచుగా లిథియం ఆక్సైడ్, అంటే లిథియం మరియు ఆక్సిజన్‌ల మిశ్రమం. రసాయన చర్య ద్వారా విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసే కాథోడ్‌ను, వాహక సంకలితాలు మరియు బైండర్‌లను జోడించడం ద్వారా తయారు చేస్తారు. లిథియం బ్యాటరీ యొక్క కాథోడ్ దాని వోల్టేజ్ మరియు సామర్థ్యం రెండింటినీ నియంత్రిస్తుంది.

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

2. యానోడ్

సోలార్ ప్యానెల్ ద్వారా మార్పిడి చేయబడిన కరెంట్ బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేసినప్పుడు, లిథియం అయాన్లు యానోడ్‌లో నిల్వ చేయబడతాయి. యానోడ్ క్రియాశీల పదార్థాలను కూడా ఉపయోగిస్తుంది, ఇవి బాహ్య సర్క్యూట్ ద్వారా కరెంట్ ప్రవహించినప్పుడు కాథోడ్ నుండి విడుదలయ్యే లిథియం అయాన్లను తిరిగి గ్రహించడానికి లేదా విడుదల చేయడానికి అనుమతిస్తాయి. సంక్షిప్తంగా, ఇది వైర్ల ద్వారా ఎలక్ట్రాన్ల ప్రసారాన్ని అనుమతిస్తుంది.

దాని స్థిరమైన నిర్మాణం కారణంగా, గ్రాఫైట్‌ను తరచుగా యానోడ్ యొక్క క్రియాశీల పదార్థంగా ఉపయోగిస్తారు. దీనిలో ఘనపరిమాణ మార్పు చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది పగుళ్లు రాదు, మరియు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద తీవ్రమైన ఉష్ణోగ్రత మార్పులను ఎటువంటి హాని లేకుండా తట్టుకోగలదు. అంతేకాకుండా, దీని సాపేక్షంగా తక్కువ ఎలక్ట్రోకెమికల్ రియాక్టివిటీ కారణంగా ఇది యానోడ్ తయారీకి అనుకూలంగా ఉంటుంది.

3. ఎలక్ట్రోలైట్

ఎలక్ట్రోలైట్ గుండా లిథియం అయాన్లు ప్రయాణిస్తే విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయలేకపోవడం కంటే భద్రతా ప్రమాదాలే ఎక్కువగా ఉంటాయి. అవసరమైన కరెంట్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి, లిథియం అయాన్లు కేవలం ఆనోడ్ మరియు కాథోడ్ మధ్య కదలాలి. ఈ పరిమిత విధిలో ఎలక్ట్రోలైట్ ఒక పాత్ర పోషిస్తుంది. చాలా ఎలక్ట్రోలైట్లు లవణాలు, ద్రావకాలు మరియు సంకలితాలతో కూడి ఉంటాయి. లవణాలు ప్రధానంగా లిథియం అయాన్ల ప్రవాహానికి మార్గాలుగా పనిచేస్తాయి, అయితే ద్రావకాలు అనేవి లవణాలను కరిగించడానికి ఉపయోగించే ద్రవ ద్రావణాలు. సంకలితాలకు నిర్దిష్ట ప్రయోజనాలు ఉంటాయి.

అయాన్ రవాణా మాధ్యమంగా పూర్తిగా పనిచేయడానికి మరియు స్వీయ-ఉత్సర్గాన్ని తగ్గించడానికి, ఒక ఎలక్ట్రోలైట్‌కు అసాధారణమైన అయానిక వాహకత్వం మరియు ఎలక్ట్రానిక్ ఇన్సులేషన్ ఉండాలి. అయానిక వాహకత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి, ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క లిథియం-అయాన్ బదిలీ సంఖ్యను కూడా నిర్వహించాలి; 1 పరిమాణం ఆదర్శప్రాయమైనది.

4. సెపరేటర్

సెపరేటర్ ప్రధానంగా కాథోడ్ మరియు ఆనోడ్‌లను వేరు చేస్తుంది, ప్రత్యక్ష ఎలక్ట్రాన్ ప్రవాహాన్ని మరియు షార్ట్ సర్క్యూట్‌లను నివారిస్తుంది, మరియు అయాన్ల కదలిక కోసం మాత్రమే మార్గాలను ఏర్పరుస్తుంది.

దీని ఉత్పత్తిలో పాలిఎథిలిన్ మరియు పాలిప్రొపిలిన్‌లను తరచుగా ఉపయోగిస్తారు. అంతర్గత షార్ట్ సర్క్యూట్‌ల నుండి మెరుగైన రక్షణ, ఓవర్‌చార్జింగ్ పరిస్థితులలో కూడా తగినంత భద్రత, పలుచని ఎలక్ట్రోలైట్ పొరలు, తక్కువ అంతర్గత నిరోధకత, పెరిగిన బ్యాటరీ పనితీరు, మరియు మంచి యాంత్రిక మరియు ఉష్ణ స్థిరత్వం వంటివన్నీ బ్యాటరీ నాణ్యతకు దోహదం చేస్తాయి.

టియాన్‌షియాంగ్ సౌరశక్తితో పనిచేసే వీధి దీపాలుఇవన్నీ జాగ్రత్తగా ఎంపిక చేసిన అధిక శక్తి సాంద్రత గల సెల్స్‌తో కూడిన అత్యున్నత శ్రేణి లిథియం బ్యాటరీల ద్వారా శక్తిని పొందుతాయి. ఇవి కఠినమైన బహిరంగ ఉష్ణోగ్రత మరియు తేమ పరిస్థితులకు అనుకూలంగా ఉంటాయి, సుదీర్ఘ సైకిల్ లైఫ్, అధిక ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ సామర్థ్యం, ​​మరియు అద్భుతమైన వేడి మరియు చలి నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి. షార్ట్ సర్క్యూట్లు, ఓవర్‌డిశ్చార్జ్, మరియు ఓవర్‌ఛార్జ్‌లకు వ్యతిరేకంగా బ్యాటరీలలో ఉన్న అనేక తెలివైన రక్షణలు స్థిరమైన శక్తి నిల్వను మరియు దీర్ఘకాలిక ఆపరేషన్‌ను నిర్ధారిస్తాయి, తద్వారా మేఘావృతమైన లేదా వర్షపు రోజులలో కూడా నిరంతర లైటింగ్‌కు వీలు కల్పిస్తాయి. అధిక సామర్థ్యం గల సోలార్ ప్యానెళ్లు మరియు ప్రీమియం లిథియం బ్యాటరీల యొక్క ఖచ్చితమైన అనుసంధానం మరింత నమ్మకమైన విద్యుత్ సరఫరాను మరియు తక్కువ నిర్వహణ ఖర్చులను నిర్ధారిస్తుంది.