लिथियम आयन र लिड एसिड ब्याट्रीबारे जान्नैपर्ने कुरा

काठमाडौं । रिचार्जेबल ब्याट्रीको सन्दर्भमा सर्वाधिक बढी प्रयोग हुने ब्याट्री हो, लिथियम आयन र लिड एसिड ब्याट्री । यी दुवै ब्याट्रीको काम समान हुन्छ । दुवैले विद्युत सञ्चित गरेर आवश्यक परेको खण्डमा त्यही विद्युतीय ऊर्जा उपलब्ध गराउँछन् । दुवैको काम समान भएपनि काम गर्ने प्रक्रिया, उद्देश्य र महत्त्व भिन्नाभिन्नै छन् ।

आज हामी लिथियम आयन र लिड एसिड ब्याट्रीका भिन्नता, तिनको महत्त्व र प्रयोगका बारेमा जानकारी दिँदैछौँ ।

लिथियम आयन र लिड एसिड ब्याट्रीमा भएको सबैभन्दा मुख्य भिन्नता हो, त्यहाँ प्रयोग भएको इलेक्ट्रोलाइट । इलेक्ट्रोलाइट एउटा त्यस्तो वस्तु हो, जसलाई पानी वा अन्य कुनै सल्भेन्टमा मिसाउँदा त्यसले विद्युत प्रवाह गर्छ । उदाहरणका लागि हामीले खाने नुन (सोडियम क्लोराइड) लाई पानीमा मिसाएको खण्डमा त्यसले विद्युत प्रवाह गर्छ । त्यसैले नुनलाई इलेक्ट्रोलाइट मानिन्छ ।

यी दुई प्रकारमा प्रयोग हुने विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट नै सबैभन्दा मुख्य भिन्नता हो । विशेषगरी लिड एसिड ब्याट्रीमा सल्फेरिक एसिडले बनेको लिक्विड (तरल) इलेक्ट्रोलाइट प्रयोग भएको हुन्छ, जहाँ लिथियम आयन ब्याट्रीमा भने सोलिड (ठोस) इलेक्ट्रोलाइट प्रयोग गरिएको हुन्छ ।

लिथियम आयन ब्याट्रीमा प्रयोग हुने ठोस इलेक्ट्रोलाइट लिथियम कोबाल्ट वा लिथियम आइरन फस्फेटबाट बनाइएको हुन्छ । यी दुई ब्याट्रीमा प्रयोग हुने भिन्नाभिन्नै इलेक्ट्रोलाइटले कामको प्रकार र उद्देश्य पनि फरक फरक हुन्छ । लिड एसिड ब्याट्री तुलनात्मक रूपमा लिथियम आयन ब्याट्रीभन्दा भारी हुन्छ ।

खासगरी त्यहाँ प्रयोग हुने लिड र एसिडले लिड एसिड ब्याट्रीलाई लिथियम आयन ब्याट्रीभन्दा भारी बनाउँछ । यस्तो ब्याट्रीमा ऊर्जा घनत्व कम हुन्छ । भन्नुको अर्थ प्रति एकाइ तौलमा लिड एसिड ब्याट्रीले कम ऊर्जा भण्डारण गर्छ । यता लिथियम आयन ब्याट्री लिड एसिड ब्याट्रीको तुलनामा हलुङ्गो र कम्प्याक्ट हुन्छ ।

यस्तो ब्याट्रीको ऊर्जा घनत्व पनि लिड एसिड ब्याट्रीभन्दा बढी हुन्छ । भन्नुको अर्थ प्रति एकाइ तौलमा लिथियम-आयन ब्याट्रीले बढी ऊर्जा सञ्चित गर्छ । यी दुई ब्याट्रीबीच भएको अर्को भिन्नता हो, मूल्य र पार्ने प्रभाव । 

तुलनात्मक रूपमा लिड एसिड ब्याट्रीभन्दा लिथियम आयन ब्याट्री बढी महँगो हुने गर्छ । यद्यपि ब्याट्रीको आकार र बजारको मागले पनि यी ब्याट्रीको मूल्य निर्धारण गर्ने गर्छ । तर, विभिन्न आधार तथा आवश्यकतालाई केलाएर मूल्य निर्धारण गर्ने हो भने लिथियम-आयन ब्याट्रीको मूल्य बढी पर्न जान्छ ।

लिड एसिड ब्याट्रीभन्दा लिथियम आयन ब्याट्रीको ऊर्जा घनत्व बढी हुने भएकाले पनि लिथियम आयन ब्याट्री महँगो भएको हो । सानो स्पेसमा बढी ऊर्जा सञ्चित गर्नसक्ने क्षमता लिथियम आयन ब्याट्रीमा हुन्छ । त्यसबाहेक पनि लिथियम आयन ब्याट्री लिड एसिड ब्याट्रीको तुलनामा बढी टिकाउ हुने विभिन्न अध्ययनले देखाएको छ ।

लिथियम आयन ब्याट्री महँगो हुनुको अर्को कारण हो, यसको डिस्चार्ज रेट । लिथियम आयन ब्याट्रीभन्दा लिड एसिड ब्याट्रीको चार्ज/डिस्चार्ज रेट कम हुन्छ । चार्ज/डिस्चार्ज रेट कम भएकाले लिड एसिड ब्याट्री चार्ज हुन धेरै समय लाग्छ । साथै ऊर्जा प्रवाह पनि ढिलो हुन्छ, जसले गर्दा छिटो चार्ज गर्न वा छिटो ऊर्जा प्रवाह गर्ने काममा लिड एसिड ब्याट्री प्रयोग हुँदैन ।

त्यस्तै लिथियम आयन ब्याट्री बनाउन लाग्ने खर्च र प्रक्रियामा लिड एसिड ब्याट्रीको तुलनामा बढी हुन्छ । यसैगरी लिड एसिड ब्याट्रीको सेल्फ डिस्चार्ज रेट लिथियम आयन ब्याट्रीको तुलनामा बढी हुन्छ । जसले गर्दा प्रयोगमा नहुँदा सञ्चित भएको ऊर्जा खेर जान्छ । त्यसैले पनि लिथियम आयन ब्याट्री महँगो पर्छ ।

लिथियम-आयन ब्याट्रीको तुलनामा लिड एसिड ब्याट्री सामान्यतः अधिक टिकाउ र शारीरिक क्षतिको कम हुने किसिमका हुन्छन् । लिड एसिड ब्याट्री चार्ज र डिस्चार्जको कारणले कार्यसम्पादन ह्रास हुने सम्भावना पनि कम हुन्छ।

लिथियम-आयन ब्याट्रीमा लीड एसिड ब्याट्रीको तुलनामा क्षतिको खतरा बढी हुन्छ । यस्तो ब्याट्री बारम्बार चार्ज र डिस्चार्जको कारण पर्फमेन्समा गिरावट आउने सम्भावना बढी हुन्छ । लिड एसिड ब्याट्री सामान्यतः चरम तापक्रममा लिथियम-आयन ब्याट्रीभन्दा बढी प्रतिरोधी हुन्छन् । यसलाई कसरी पनि बुझ्न सकिन्छ भने बढी चिसो वा तातो ठाउँमा पनि लिड एसिड ब्याट्रीले काम गर्न सक्छ ।

तर, लिथियम आयन ब्याट्रीले चरम तापक्रमको सामना गर्न सक्दैन । लिथियम आयन ब्याट्री तापक्रममा बढी संवेदनशील हुने भएकाले धेरै तातो वा चिसोको सामना गर्दा त्यसको क्षमतामा ह्रास आउँछ । त्यस्तै लिड एसिड ब्याट्री सबैभन्दा पुरानो र सर्वाधिक बढी प्रयोग हुने ब्याट्री हो, जहाँ लिथियम आयन ब्याट्री नयाँ किसिमको र पछिल्ला केही वर्षदेखि प्रयोगमा आएको छ । 

लिड एसिड तथा लिथियम आयन ब्याट्री कहाँ प्रयोग हुन्छ ?

लिथियम आयन ब्याट्री विशेषगरी पोर्टेबल विद्युतीय उपकरण जस्तै ल्यापटप, सेलफोन, स्मार्टवाच, विद्युतीय गाडी आदिमा प्रयोग हुन्छ । त्यसैगरी लिड एसिड ब्याट्री विभिन्न गाडी, तथा ठूलो मात्रामा ऊर्जा सञ्चित गर्न आवश्यक ठाउँमा प्रयोग हुन्छ ।

लिड एसिड ब्याट्री

१.   अटोमोबाइल्स

२. ब्याकअप पावर सिस्टम

३. वैकल्पिक ऊर्जा प्रणाली

४. गोल्फ कार्ट

५.  निर्बाध विद्युत आपूर्ति (UPS)

लिथियम आयन ब्याट्री

१.   पोर्टेबल विद्युतीय उपकरण – ल्यापटप, स्मार्टफोन, स्मार्टवाच, टयाबलेट

२. ईभी – मोटरसाइकल, बस, कार

३. वैकल्पिक ऊर्जा प्रणाली

४. मेडिकल डिभाइस

५. निर्बाध विद्युत आपूर्ति (UPS)

 कुन ब्याट्रीमा सुरक्षा जोखिम बढी हुन्छ ?

लिथियम आयन ब्याट्रीभन्दा लिड एसिड ब्याट्रीमा बढी जोखिम हुन्छ । लिड एसिड बढी विषाक्त हुने भएकाले वातावरणलाई धेरै असर गर्छ । यदि लिड एसिड ब्याट्री निर्माणमा प्रयोग हुने सिसा र एसिडलाई उचित तरिकाले विसर्जन गर्न सकिएन भने मानव स्वास्थ र वातावरणका लागि हानिकारक हुन सक्छ ।

यति भनिरहँदा लिथियम आयन ब्याट्रीको कुनै नकारात्मक असर हुँदैन भन्ने चाहिँ होइन । लिथियम आयन ब्याट्री निर्माण गर्दा रहेका  कोबाल्ट तथा लिथियम जस्ता पदार्थ व्यवस्थापन गरन सकिएन भने मानव स्वास्थलाई नकारात्मक असर पुर्‍याउँछ ।

त्यस्तै लिथियम आयन ब्याट्रीको तुलनामा लिड एसिड ब्याट्री रिसाइकल गर्न सहज हुन्छ । लिड एसिड ब्याट्रीमा प्रयोग भएको लिड र एसिड पुनः प्रयोगमा ल्याउन सकिन्छ । समग्रमा भन्नुपर्दा लिड एसिड ब्याट्री बढी भरपर्दो हुनुका साथै लागत पनि कम लाग्ने किसिमको हुन्छ । तर, यो ब्याट्री त्यस्तो उद्योगका लागि उपयोगी हुन्छ । जसलाई ठूलो मात्रामा ऊर्जा आवश्यक पर्छ ।

त्यसैले पनि आफ्नो क्षेत्रमा दुबै किसिमका ब्याट्रीको महत्त्व उत्तिकै बढी छ । मूल्यका हिसाबले महँगो पर्ने भए पनि लिथियम आयन ब्याट्रीमा ऊर्जा घनत्व, बढी आयु, उत्कृष्ट पर्फमेन्स रहेको हुन्छ ।

पछिल्लो अध्यावधिक: पुस १४, २०७९ १५:४८

टिप्पणीहरू