Question

Q. Which of the following are the characteristics of Lithium-ion batteries used in everyday life?

Select the correct answer using the codes given below:

Q. दैनिक जीवन में उपयोग की जाने वाली लिथियम-आयन बैटरी की विशेषताएँ निम्नलिखित में से कौन सी हैं? निम्नलिखित कूट का प्रयोग कर सही उत्तर का चयन कीजिए:

• A.
  1, 2 and 5 only
  केवल 1, 2 और 5
• B.
  2, 3 and 5 only
  केवल 2, 3 और 5
• C.
  1, 3 and 4 only
  केवल 1, 3 और 4
• D.
  2, 3, 4 and 5 only
  केवल 2, 3, 4 और 5

Answer 1

The correct option is B

2, 3 and 5 only
केवल 2, 3 और 5
Explanation:

Lithium ion batteries are commonly used in several portable electronic devices such as mobile phones, tablets, laptops.

Statement 1 is incorrect: Lithium-ion batteries are costly as compared to the Lead-Acid batteries.

Statement 2 is correct: Lithium ion batteries are lightweight and offer high energy density that means they can store more energy per unit of weight in comparison to other kinds of batteries.

Statement 3 is correct: Lithium ion batteries are rechargeable.

Statement 4 is incorrect: Lithium-ion batteries have a lower self discharge rate (retain their charge for a longer time) than other types of rechargeable batteries.

Statement 5 is correct: Lithium ion batteries, like all rechargeable batteries, are recyclable in factories.

Perspective: Context: Questions related to day-to-day technologies are generally asked in UPSC Prelims Examination. An aspirant can solve this question by cross linking different subjects. Statement 1 mentions Lithium-ion batteries being cheaper than lead-acid batteries. Our rudimentary knowledge about economic geography would tell us that lithium as a mineral is far more elusive than lead and not easily available. Hence, lithium made batteries being more cheaper than batteries made of lead is practically impossible. So we can eliminate statement 1 from the given options. This would leave us with only two options i.e. (b) and (d). We can use examples from our day to day experiences to analyse statement 4. It says that Lithium-ion batteries discharge themselves easily. These batteries are used in mobile phones, laptops, e-vehicle, etc. It seems illogical to use them in these devices if it has a high self discharge rate as it will make them difficult to use. With this logic, one can mark the correct answer as option (b).

व्याख्या:

लिथियम आयन बैटरी का उपयोग आमतौर पर कई पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे मोबाइल फोन, टैबलेट, लैपटॉप में किया जाता है।

कथन 1 गलत है: लिथियम-आयन बैटरी लेड -एसिड बैटरी की तुलना में महंगी होती है।

कथन 2 सही है: लिथियम आयन बैटरी हल्की होती हैं और उच्च ऊर्जा घनत्व प्रदान करती हैं जिसका अर्थ है कि वे अन्य बैटरियों की तुलना में प्रति इकाई वजन में अधिक ऊर्जा संग्रहित कर सकती हैं।

कथन 3 सही है: लिथियम आयन बैटरी पुनः चार्ज की जा सकती हैं।

कथन 4 गलत है: लिथियम-आयन बैटरी का आत्म निर्वहन दर (Self discharge rate) अन्य प्रकार की रिचार्ज बैटरी की तुलना में कम होता है (उनका आवेश लंबे समय तक बरकरार रहता है)।

कथन 5 सही है: सभी रिचार्जेबल बैटरियों की तरह, लिथियम आयन बैटरी का पुनर्चक्रण कारखानों में किया जा सकता है।

परिप्रेक्ष्य: संदर्भ: यूपीएससी प्रारंभिक परीक्षा में आम तौर पर दिन-प्रतिदिन की प्रौद्योगिकियों से संबंधित प्रश्न पूछे जाते हैं। एक अभ्यर्थी विभिन्न विषयों को आपस में जोड़ कर इस प्रश्न को हल कर सकता है। कथन 1 के अनुसार लेड-एसिड बैटरी की तुलना में लिथियम-आयन बैटरी सस्ती है। आर्थिक भूगोल का हमारा मौलिक ज्ञान हमें बता सकता है कि खनिज के रूप में लिथियम लेड की तुलना में कम पाया जाता है और आसानी से उपलब्ध नहीं है। इसलिए, लेड से बनी बैटरियों की तुलना में लीथियम से बनी बैटरी का सस्ता होना व्यावहारिक रूप से असंभव है। अतः, हम दिए गए विकल्पों में से कथन 1 को खारिज कर सकते हैं। इसके पश्चात हमारे पास केवल दो विकल्प (b) और (d) बचेंगे। हम कथन 4 का विश्लेषण करने के लिए अपने दिन-प्रतिदिन के अनुभवों का उदाहरण के रूप में उपयोग कर सकते हैं। यह कहता है कि लिथियम-आयन बैटरी आसानी से डिस्चार्ज हो जाती है। इन बैटरियों का उपयोग मोबाइल फोन, लैपटॉप, ई-वाहन, आदि में किया जाता है। इन उपकरणों में इनका उपयोग करना अतार्किक होगा, यदि इसकी आत्म निर्वहन दर उच्च होगी, क्योंकि तब इसका उपयोग करना कठिन हो जाएगा। इस तर्क के साथ, सही उत्तर के रूप में विकल्प (b) को चिह्नित किया जा सकता है।