बैटरी और बैटरी में अंतर
बैटरी एक ऐसा उपकरण है जो रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। यह ऊर्जा भंडारण का एक व्यावहारिक तरीका है, क्योंकि यह समय के साथ ऊर्जा नहीं खोता है, यही वजह है कि इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, खासकर घरेलू उपकरणों में।
बैटरी एक ऐसा उपकरण है जो रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है, लेकिन अगर इसे रिचार्ज नहीं किया गया तो समय के साथ ऊर्जा खो जाएगी। उनका घरेलू और औद्योगिक उपयोग हो सकता है।
बैटरी | ड्रम | |
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परिभाषा | इलेक्ट्रोलाइटिक सेल के साथ ऊर्जा उत्पादन और भंडारण उपकरण। | एक या अधिक इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाओं के साथ विद्युत उत्पादन उपकरण। |
मेहरबान | प्राथमिक। | माध्यमिक। |
ऊर्जा भंडारण | हाँ। | नहीं। |
ऊर्जा की मात्रा | डिवाइस के आकार से सीमित। | इसके उपयोगी जीवन में शुल्कों की संख्या से सीमित। |
वोल्टेज | 1.5v से 9v तक। | 2v से 14.8v तक। |
प्रकार |
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अनुप्रयोग | फ्लैशलाइट, खिलौने, पेसमेकर, कैलकुलेटर के लिए बैटरी। | कारों, मोबाइलों, इलेक्ट्रिक कारों के लिए बैटरी। |
एक ढेर क्या है?
एक बैटरी विद्युत ऊर्जा का एक प्राथमिक जनरेटर है, (स्वयं ऊर्जा उत्पन्न करता है), इलेक्ट्रोलाइटिक सेल से बना होता है, दो धातु इलेक्ट्रोड (एक सकारात्मक एक, कैथोड कहा जाता है, और एक नकारात्मक, जिसे एनोड कहा जाता है) और एक तरल या पेस्टी माध्यम कहा जाता है इलेक्ट्रोलाइट.
बैटरी में संग्रहीत ऊर्जा समय के साथ नष्ट नहीं होती है; इसलिए उन्हें कुछ वर्षों तक रखा जा सकता है और अभी भी काम करेगा। हालाँकि, इसके आंतरिक घटक समय के साथ ख़राब हो जाते हैं, जिससे बैटरी खराब हो जाती है और इसका उपयोग नहीं किया जा सकता है।
बैटरी की उत्पत्ति
पहला ढेर 1800 में एलेसेंड्रो वोल्टा द्वारा बनाया गया था और इसे वोल्टाइक ढेर कहा जाता था। यद्यपि इसकी प्रस्तुति वर्तमान औद्योगीकृत बैटरियों से बहुत दूर थी, इसके निर्माण ने न केवल ऊर्जा भंडारण के एक रूप की खोज करने की अनुमति दी, लेकिन यह भी सत्यापित करने के लिए कि यदि श्रृंखला में समूहित कई बैटरियों को जोड़ा जाता है, तो वोल्टेज को इच्छानुसार बढ़ाना संभव था, जो एक का गठन करता था खोज।
वोल्टा के निर्माण के परिणामस्वरूप, इस आविष्कार को बेहतर बनाने के लिए, विशेष रूप से यूरोप में, कई प्रयोग हुए। हालांकि, जिस ढेर ने आज हम जानते हैं कि ढेर को जन्म दिया, वह लेक्लेच ढेर है, जो एक फ्रांसीसी वैज्ञानिक और इंजीनियर जॉर्जेस लेक्लांच के शोध का परिणाम है।
1868 में आविष्कार की गई इस बैटरी में दो जस्ता और कार्बन इलेक्ट्रोड शामिल थे, जिन्हें अमोनियम क्लोराइड के घोल में डुबोया गया था। मैंगनीज डाइऑक्साइड के एक पेस्ट ने कार्बन इलेक्ट्रोड को घेर लिया, जबकि कार्बन पाउडर ने एक विध्रुवक के रूप में काम किया।
लेक्लांच बैटरी के साथ ऊर्जा भंडारण का एक अधिक कुशल तरीका खोजा गया: सूखी बैटरी। उनमें एक जस्ता सिलेंडर होता है, जो नकारात्मक ध्रुव होता है, केंद्र में एक कार्बन रॉड होता है, जो सकारात्मक ध्रुव के रूप में कार्य करता है, और एक इलेक्ट्रोलाइटिक फिलर होता है। जहरीले यौगिकों के रिसाव को रोकने के लिए सिलेंडर को सील कर दिया जाता है।
आज, शुष्क कोशिकाओं का उत्पादन औद्योगिक रूप से किया जाता है और ये कई दैनिक उपकरणों के संचालन के लिए आवश्यक हैं।
बैटरी का संचालन
बैटरी इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रोलाइट पेस्ट या जेल पर प्रतिक्रिया करता है, जो एनोड (नकारात्मक इलेक्ट्रोड) पर एक ऑक्सीकरण प्रक्रिया उत्पन्न करता है जो इलेक्ट्रॉनों के उत्पादन को सक्रिय करता है। इसके भाग के लिए, कैथोड (पॉजिटिव इलेक्ट्रोड) में, एक कमी प्रक्रिया उत्पन्न होती है जो इलेक्ट्रॉनों की कमी का कारण बनती है।
जब नकारात्मक इलेक्ट्रोड से अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन बाहरी कंडक्टर के माध्यम से सकारात्मक इलेक्ट्रोड में जाते हैं, तो विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है।
बैटरी विशेषताओं
बैटरियों में कई विशेषताएं होती हैं जो ऊर्जा उत्पादन और इसकी अवधि को प्रभावित करती हैं।
- बैटरियों के एक सेट का श्रृंखला कनेक्शन आपको अपनी इच्छानुसार विद्युत वोल्टेज को गुणा करने की अनुमति देता है।
- बैटरी की ऊर्जा अनंत नहीं है, यह इलेक्ट्रॉनों के आकार और उनके बीच की दूरी से सीमित है।
- बैटरियां एक आदर्श वोल्टेज स्रोत से बनी होती हैं, जिसका अर्थ है कि उनका आंतरिक प्रतिरोध शून्य है। जैसे ही बैटरी खराब हो जाती है या खराब हो जाती है, प्रतिरोध बढ़ने लगता है और प्रतिरोध जितना अधिक होता है, वोल्टेज उतना ही कम होता है। इसलिए, ऊर्जा तेजी से अपर्याप्त होगी।
- बैटरी के घटक तापमान में परिवर्तन के प्रति संवेदनशील होते हैं, इसलिए बहुत अधिक या बहुत कम तापमान डिवाइस के संचालन को प्रभावित कर सकता है।
- वर्तमान बैटरी वोल्टेज 1.5 वोल्ट (एक सामान्य कम कीमत वाली बैटरी के लिए) से लेकर 9 वोल्ट तक होता है।
बैटरी प्रकार
उनकी विद्युत रासायनिक विशेषताओं के आधार पर, बैटरी साधारण, क्षारीय या क्षारीय मैंगनीज हो सकती है।
आम बैटरी
वे सूखी कोशिकाएँ हैं जो एक जस्ता सिलेंडर (ऋणात्मक ध्रुव), एक अमोनियम क्लोराइड इलेक्ट्रोलाइट पेस्ट और केंद्र में एक कार्बन बार (सकारात्मक ध्रुव) से बनी होती हैं।
वे बाजार पर सबसे सस्ती बैटरी हैं, इसलिए उन्हें आमतौर पर कई नए उपकरणों में शामिल किया जाता है।
क्षारीय बैटरी
वे साधारण बैटरियों के समान हैं, सिवाय इलेक्ट्रोलाइट पेस्ट के जिसमें पोटेशियम या सोडियम क्लोराइड होता है, जिंक सिलेंडर के अंदर, जो खुरदरा होता है। यह एक बड़ी संपर्क सतह बनाने का कार्य करता है।
क्षारीय बैटरी नियमित बैटरी की तुलना में अधिक समय तक चलती हैं और करंट अधिक स्थिर होता है। इसके अलावा, वे एक सामान्य बैटरी की तुलना में उच्च तापमान सीमा पर काम करते हैं।
क्षारीय मैंगनीज बैटरी
वे क्षारीय बैटरी हैं जिनका सकारात्मक ध्रुव जस्ता या लिथियम से बना होता है, जबकि नकारात्मक ध्रुव मैंगनीज डाइऑक्साइड या सिल्वर ऑक्साइड से बना होता है। वे व्यापक रूप से सटीक उपकरणों में उपयोग किए जाते हैं, जैसे कि घड़ियाँ, पेसमेकर या कैलकुलेटर।
बैटरी क्या है?
एक बैटरी ऊर्जा का एक द्वितीयक जनरेटर है, जो एक या अधिक विद्युत रासायनिक कोशिकाओं से बना होता है। इन कोशिकाओं में से प्रत्येक में इसके सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड और एक इलेक्ट्रोलाइट होता है।
यह एक द्वितीयक जनरेटर है क्योंकि इसे ऊर्जा को बदलने के लिए प्राथमिक उपकरण की आवश्यकता होती है।
बैटरी को संचायक के रूप में भी जाना जाता है।
बैटरी मूल
1800 में एलेसेंड्रो वोल्टा द्वारा वोल्टाइक पाइल का आविष्कार करने के बाद, अन्य शोधकर्ताओं और वैज्ञानिकों ने उसका अनुसरण किया जिन्होंने जो दिखाया था उसमें सुधार करने की कोशिश की।
उनमें से एक फ्रांसीसी वैज्ञानिक गैस्टन प्लांटे थे, जिन्होंने 1860 में लेड-एसिड बैटरी बनाई थी, हालांकि यह पहली बार में अच्छी तरह से प्राप्त नहीं हुआ था, सदी के अंत में बिजली की उछाल के साथ इसकी बहुत प्रासंगिकता थी XIX.
यह ठीक उसी समय था जब स्वीडिश वैज्ञानिक वाल्डरमार जुंगनर ने निकल-कैडमियम इलेक्ट्रोड और पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड इलेक्ट्रोलाइट के साथ एक बैटरी का आविष्कार किया था। उनका मॉडल इतना सफल रहा कि 1940 के दशक के अंत में संयुक्त राज्य अमेरिका में इसका उत्पादन और विपणन शुरू हुआ।
अमेरिकी आविष्कारक थॉमस अल्वा एडिसन, गरमागरम प्रकाश बल्ब के निर्माता, ने जुंगनर का विचार लिया और अपनी खुद की बैटरी बनाई, जिसका आज भी उत्पादन और विपणन किया जा रहा है।
सत्तर के दशक में जब पहली लिथियम बैटरी बेची जाने लगी थी, जो आज बहुत लोकप्रिय हैं क्योंकि इनका उपयोग इलेक्ट्रिक कारों के संचालन के लिए किया जाता है।
बैटरी विशेषताओं
बैटरियों में ऊर्जा के नुकसान, पुनर्भरण और संचय की प्रक्रिया के संदर्भ में विशेषताएं हैं।
- बैटरी धीरे-धीरे अपना विद्युत चार्ज खो देगी, भले ही इसका उपयोग किया जाए या नहीं।
- बैटरी के चार्ज का नुकसान एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया है, जो इसे बैटरी की तुलना में अधिक लंबा उपयोगी जीवन प्रदान करती है।
- बैटरी एक विद्युत चार्ज जमा करती है जिसे पहले प्राथमिक जनरेटर के साथ उत्पादित किया गया था।
- कुछ लिथियम पॉलीमर बैटरी में बैटरी का वोल्टेज 2 वोल्ट (लीड बैटरी में) से लेकर 14.8 वोल्ट तक होता है।
बैटरी ऑपरेशन
बैटरी बैटरी की तरह ही कमी और ऑक्सीकरण की प्रक्रिया के साथ काम करती है। इस अर्थ में, एक इलेक्ट्रोड ऑक्सीकरण के साथ इलेक्ट्रॉनों को खो देता है, जबकि दूसरा इलेक्ट्रोड कम हो जाता है और इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करता है।
बैटरी के मामले में, डिवाइस को उसकी मूल स्थिति में वापस लाने के लिए, एक नया चार्ज चक्र शुरू करने के लिए विद्युत प्रवाह को लागू करके इस प्रक्रिया को उलट दिया जा सकता है।
बैटरी प्रकार
उनके रासायनिक घटकों के आधार पर, बैटरी को चार प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:
निकल कैडमियम बैटरीium
सकारात्मक इलेक्ट्रोड निकल हाइड्रॉक्साइड है और नकारात्मक कैडमियम है, जबकि इलेक्ट्रोलाइट पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड है। वे उच्च वोल्टेज और अधिभार स्वीकार करते हैं, लेकिन उनकी ऊर्जा घनत्व बहुत कम है, इस तथ्य के साथ कि कैडमियम एक अत्यधिक जहरीला तत्व है। उनका घरेलू और औद्योगिक उपयोग है।
निकल धातु हाइड्राइड बैटरी
इसका ऋणात्मक इलेक्ट्रोड निकल है और धनात्मक इलेक्ट्रोड धातु हाइड्राइड मिश्र धातु है। उनका ऊर्जा घनत्व अधिक होता है, लेकिन वे कम तापमान पर ठीक से काम नहीं करते हैं। वे विद्युत चालित वाहनों में उपयोग की जाने वाली बैटरियां हैं।
लिथियम आयन बैटरी
उनके पास एक नकारात्मक ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड है, और एक सकारात्मक कोबाल्ट ऑक्साइड या मैंगनीज ऑक्साइड इलेक्ट्रोड है। उनका विकास हाल ही में हुआ है, उनके पास उच्च ऊर्जा घनत्व है और उन्हें पूरी तरह से छुट्टी देने की आवश्यकता के बिना रिचार्ज किया जा सकता है। हालांकि, वे तापमान में बदलाव की अनुमति नहीं देते हैं।
वे ई-बुक रीडर और मोबाइल द्वारा उपयोग की जाने वाली बैटरी के प्रकार हैं।
पॉलिमर लिथियम बैटरी
वे लिथियम आयन बैटरी के समान हैं, लेकिन उच्च ऊर्जा घनत्व के साथ। वे महंगे हैं और अधिक गरम होने से विस्फोट का जोखिम उठाते हैं।
उनका उपयोग मोबाइल फोन और फोटोग्राफिक उपकरणों में किया जाता है।
शीशा अम्लीय बैटरी
यह दो लीड इलेक्ट्रोड और एक सल्फ्यूरिक एसिड विघटन इलेक्ट्रोलाइट से बना है। सीसे से बने होने के कारण, वे बहुत भारी हैं, और इसलिए अव्यावहारिक हैं। उनका उपयोगी जीवन सीमित है क्योंकि वे गहरे निर्वहन या अधिभार का समर्थन नहीं करते हैं, वे अत्यधिक प्रदूषणकारी हैं और उनकी ऊर्जा क्षमता बहुत कम है; इसलिए वे बाजार पर सबसे सस्ते हैं।
यह सभी देखें
- प्रत्यावर्ती धारा और प्रत्यक्ष धारा
- कंडक्टर, इंसुलेटर और सेमी कंडक्टर
- डिजिटल सिस्टम और एनालॉग सिस्टम के बीच अंतर.