लिथियम आयन कोशिकाएँ अधिकतर गोल क्यों होती हैं?


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विभिन्न लिथियम बैटरी उत्पादों (पोर्टेबल चार्जर, लैपटॉप बैटरी, बिजली के उपकरण) के साथ YouTube पर कुछ आंसू-डाउन वीडियो देखने के बाद वे सभी (मोबाइल फोन / टैबलेट बैटरी के अलावा) बेलनाकार बैटरी कोशिकाओं की सुविधा के लिए प्रतीत होते हैं।

क्या इसके लिए एक तकनीकी कारण है, इसके अलावा यह एक समान आकार है जो निर्माताओं को कोशिकाओं को शामिल करने में लचीलापन देने के लिए अपेक्षाकृत अच्छी तरह से टाइल करता है?


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मैं ध्यान देता हूं कि एक बड़ी संख्या में बैटरी, लिथियम या नहीं, एक बेलनाकार रूप कारक का उपयोग करें।
Cort Ammon - मोनिका

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बैटरी (सिर्फ लिथियम आयन नहीं) इलेक्ट्रोलाइट में लथपथ एक पतली अर्द्ध पारगम्य झिल्ली द्वारा अलग किए गए दो सामग्रियों से मिलकर बनती है। उच्च क्षमता वाली बैटरी बनाने के लिए सबसे सरल तरीकों में से एक बड़ी शीट नहीं है, इसे रोल करना है। फिर इसे झुकने से बचाने के लिए इसे धातु की नली में रखा जाता है।

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प्लेटों को रोल करने से पहले @CortAmmon रासायनिक कोशिकाओं को लंबे समय तक बेलनाकार किया गया था। केंद्र से बाहर तक की दूरी निरंतर है। अब भी प्रिज्मीय कोशिकाओं ने बड़े सतह क्षेत्रों को प्राप्त करने के लिए प्लेटों को लुढ़का दिया है।
कालपीएमपी

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वे अन्यथा बैटरी धारकों में फिट नहीं होंगे।
एंड्रयू मॉर्टन

जवाबों:


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1) बेलनाकार आकृति निर्माण के लिए बहुत आसान है - आप मूल रूप से एक गोल वस्तु के चारों ओर परतों को मोड़ते हैं।

2) एक ही कारण के रूप में पेय के डिब्बे - यह आकार स्फियर (उच्च शक्ति और क्षति प्रतिरोधी) और क्यूबॉइड (स्टैक करने में आसान और कम जगह बर्बाद हो जाती है) के बीच कुछ है। यह ताकत और वॉल्यूम के बीच सबसे अच्छा व्यापार है।

3) इस तरह आप बैटरी को आसानी से स्टैक कर सकते हैं - (समानांतर और श्रृंखला कनेक्शन)।


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पहले से ही बताए गए अन्य कारणों में, 1991 में सोनी ने पहले लिथियम-आयन सेल का व्यवसायीकरण किया और बाद में इसका उपयोग अपने 8 मिमी कैमकॉर्डर को चलाने के लिए किया। उन्हें इन नई बैटरियों को जल्दी और विशाल पैमाने पर बनाने का एक तरीका चाहिए था। एक ही समय में सीडी टेप बिक्री को मार रहे थे (कैसेट टेप याद है?)। वही उपकरण जो गारा के साथ चुंबकीय टेप को लेपित करते थे, उसी तरह से बैटरी बनाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इसलिए मूल रूप से उनके पास उपकरणों और कारखानों का एक गुच्छा था जो धीमा हो रहा था और यह सभी प्रकार की लाइन में खड़ा था। इसलिए इसने वैसे भी शुरुआत की।

यह उद्योग में एक बहुत अच्छी तरह से बताई गई कहानी है और यदि आप गूगल करते हैं तो शायद आपको इसके बारे में कुछ लेख मिलेंगे। लायन बैटरी के कुछ नए संस्करण या कुछ नई बैटरी तकनीक को हर कोई अपने साथ ले जाना पसंद करता है, ताकि आप यह दिखा सकें कि आपके द्वारा उपयोग की जा रही बैटरी कितनी पुरानी और पुरानी हैं।


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मैं कहूंगा कि मामला विपरीत है।

लगभग सभी क्षारीय कोशिकाएं (और जस्ता कार्बन आदि) गोल हैं। चौकोर-ईश पैक गोल कोशिकाओं से बने होते हैं ( जैसे 9V ; लालटेन बैटरी जैसे बड़े आकार अक्सर C या D कोशिकाओं का आंतरिक रूप से उपयोग करते हैं)।

मुख्य अपवाद सीसा-एसिड और लिथियम हैं , जैसे फोन की बैटरी। एमपी 3 प्लेयर और यहां तक ​​कि मेरे वर्तमान लैपटॉप जैसे कई छोटे रिचार्जेबल डिवाइस इन "प्रिज़मैटिक" या "पाउच" कोशिकाओं का भी उपयोग करते हैं, जो पैकेजिंग बल्क और वजन को कम करते हैं।

ध्यान दें कि कुछ गोल ली कोशिका के आकार सामान्य क्षारीय के समान हैं (14500 AA के समान है, लेकिन ~ 3x वोल्टेज जो अंतरिक्ष को खाली करने के लिए उपयोगी चाल की ओर जाता है)


ओपी द्वारा दिए गए उदाहरणों से, निर्माता इन फ्लैट बैटरी की परतों का उपयोग एक आयताकार क्षेत्र को भरने के लिए कर सकते हैं, लेकिन वे केवल सिलेंडर के आकार की कोशिकाओं का उपयोग करते हैं। मैंने उनका प्रश्न "क्यों गोल जब वे सिर्फ इन थैली या फ्लैट बैटरी स्टैकिंग हो सकता है के रूप में पढ़ा?" ...
JPhi1618

@ JPhi1618, वे कर सकते थे। मैं कारण के रूप में अटकलें लगा सकता हूं, लेकिन जवाब में नहीं डालना चाहता: 18650 (लगभग) कमोडिटी आइटम हैं - एक सप्लायर आपको नीचे देता है और आप दूसरे का उपयोग करते हैं (एक जिम्मेदार निर्माता कितना मिश्रण और मैच कर सकता है इसकी एक सीमा है) लेकिन थैली कोशिकाएं कम मानक होती हैं (दोहरी सोर्सिंग उन्हें सैमसंग के नोट फटने की समस्या में फंसा दिया गया)। बेलनाकार कोशिकाएँ भी उच्च (डिस) आवेश धाराओं के रूप में प्रतीत होती हैं, जो ओपी के कुछ अनुप्रयोगों जैसे मेरी ड्रिल (18650) में उपयोगी हैं।
क्रिस एच

जब पावर पैक की बात आती है, तो मेरे पास दोनों के उदाहरण हैं।
क्रिस एच

बिजली के उपकरणों में मैं यह भी कहना चाहूंगा कि उन्हें मोटे तौर पर हैंडल किए जाने वाले कुछ ठोस सामान एक मजबूत बाहरी मामले में होंगे जो उन्हें इस्तेमाल करने की वस्तु को हरा दे। टेस्ला के 18650 (आईआईआरसी) के उपयोग को भी देखें
क्रिस एच

मुझे लगता है कि वर्ग के आकार के पैकेज में सिलेंडर पैक करने से अत्यधिक गर्मी को रोकने में मदद मिलती है क्योंकि उनके बीच हवा के अंतराल होते हैं जहां फ्लैट बैटरी सभी जगह पर कब्जा कर लेती हैं और संवहन के लिए कुछ गर्मी को दूर करने की अनुमति नहीं देती हैं। (IANEE)
फ्रीमैन

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एक सिलेंडर (या इससे भी बेहतर, एक क्षेत्र, लेकिन एक गोलाकार बैटरी एक उपकरण के अंदर उपयोग करने के लिए बहुत सुविधाजनक आकार नहीं है) बैटरी के मामले में, फ्लैट पक्षों के साथ बॉक्स की तुलना में आंतरिक दबाव का सामना करने के लिए सामग्री का अधिक कुशल उपयोग है। विफल रहता है या ज़्यादा गरम होता है।

एक बॉक्स के आकार के साथ, पक्ष बाहर की ओर उभार सकते हैं और फिर जहां वे किनारों पर जुड़ते हैं, वहां से टूट जाते हैं। एक सिलेंडर में कोई "किनारा" नहीं होता है सिवाय इसके कि अंत के टुकड़े बेलनाकार दीवार से जुड़ते हैं।

तनाव विश्लेषण के विचारों के अलावा, परिधि के लिए संलग्न क्षेत्र के सबसे बड़े अनुपात के साथ आकार भी एक चक्र है - इसलिए एक अनपेक्षित कंटेनर के लिए भी, सिलेंडर किसी दिए गए वॉल्यूम को रखने के लिए कम से कम सामग्री का उपयोग करता है। समान वॉल्यूम के लिए, एक वर्ग खंड कंटेनर में एक बेलनाकार की तुलना में लगभग 27% अधिक सतह क्षेत्र है - और इसका मतलब है कि 27% कम "मृत वजन" और सामग्री की लागत।


बेलनाकार कोशिकाओं को आमतौर पर दबाव का विरोध करने के बजाय आसानी से वेंट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, एक सेल के रूप में जिसका लगभग दबाव दबाव का विस्फोट होगा
क्रिस एच

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सबसे सरल कारण बहुत सारी गोल कोशिकाएं हैं, यही कारण है कि टेक ने अपनी टिप्पणी में कहा है। इलेक्ट्रोलाइट द्वारा अलग की गई बैटरी में दो इलेक्ट्रोड होते हैं, एक सेट सामान्य वोल्टेज देता है। क्षमता और वर्तमान क्षमता बढ़ाने के लिए, इलेक्ट्रोड और सेपरेटर आमतौर पर बहुत पतले होते हैं और एक "जेली रोल" में घाव हो जाते हैं। इसका सबसे आसान तरीका यह है कि इसे एक कॉइल में हवा दी जाए और इसे कैन में सील किया जाए। इसलिए गोल सेल।

प्रिज्मीय कोशिकाओं, फोन और समान इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किए जाने वाले आयताकार, एक समान तरीके से बनाए जाते हैं, वे बस चापलूसी और तिरछा होते हैं। यही कारण है कि बहुत सारे प्रिज़्मैटिक्स में घुमावदार किनारे होंगे।

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