بيٽري جي دنيا - حصو 3

جديد بيٽرين جي تاريخ اڻويهين صديءَ ۾ شروع ٿئي ٿي، ۽ اڄڪلهه استعمال ٿيندڙ اڪثر ڊزائنون هن صديءَ کان شروع ٿيون. اها صورتحال، هڪ طرف، ان وقت جي سائنسدانن جي شاندار خيالن جي گواهي ڏئي ٿي، ۽ ٻئي طرف، انهن مشڪلاتن کي، جيڪي نئين ماڊل کي ترقي ڪندي پيدا ٿين ٿا.

ڪجھ شيون ايتريون سٺيون آهن جو انهن کي بهتر نه ٿو ڪري سگهجي. هي قاعدو بيٽرين تي پڻ لاڳو ٿئي ٿو - XNUMX صدي جا ماڊل ڪيترائي ڀيرا تبديل ڪيا ويا جيستائين اهي پنهنجو موجوده فارم نه وٺي. اهو پڻ لاڳو ٿئي ٿو Leclanchet سيلز.

بهتري لنڪ

فرانسيسي ڪيمسٽ جي ڊزائن کي تبديل ڪيو ويو ڪارل گيسنر هڪ واقعي مفيد ماڊل ۾: پيداوار لاء سستو ۽ استعمال ڪرڻ لاء محفوظ. بهرحال، اڃا به مسئلا هئا - عنصر جي زنڪ ڪوٽنگ تيزابي اليڪٽرولائٽ سان رابطي تي خراب ٿي وئي آهي، ۽ جارحتي مواد مان ٻاهر نڪرڻ سان طاقتور ڊوائيس کي نقصان پهچائي سگهي ٿي. حل ٿي ويو ضم ٿيڻ زنڪ جسم جي اندروني سطح (پاري ڪوٽنگ).

زنڪ املگام عملي طور تي تيزاب سان رد عمل نٿو ڪري، پر خالص ڌاتو جي سڀني برقي ڪيميائي ملڪيت کي برقرار رکي ٿو. بهرحال، ماحولياتي ضابطن جي ڪري، سيل جي زندگي کي وڌائڻ جو هي طريقو گهٽ ۽ گهٽ استعمال ڪيو پيو وڃي (توهان کي ڳولي يا پاري کان آزاد سيلز تي) (1).

2. الڪلائن سيل جو اسڪيميٽ: 1) هائوسنگ (ليڊ ڪيٿوڊ)، 2) ڪيٿوڊ جنهن ۾ مينگنيز ڊاءِ آڪسائيڊ، 3) اليڪٽروڊ جدا ڪندڙ، 4) اينوڊ جنهن ۾ ڪوه ۽ زنڪ ڊسٽ، 5) انوڊ ٽرمينل، 6) سيل سيلنگ (اليڪٽروڊ انسوليٽر) . .

سيل جي استحڪام ۽ عمر وڌائڻ جو ٻيو طريقو شامل ڪرڻ آهي زنڪ ڪلورائڊ ZnCl₂ پيسٽ ڀرڻ لاءِ. هن ڊيزائن جي سيلن کي اڪثر ڪري Heavy Duty سڏيو ويندو آهي ۽ (جيئن ته نالو مشورو ڏئي ٿو) وڌيڪ طاقت جي بکيو ڊوائيسز کي طاقت ڏيڻ لاء ٺهيل آهن.

ڊسپوزيبل بيٽرين جي شعبي ۾ پيش رفت 1955ع ۾ ٿي. alkaline سيل. هڪ ڪينيڊا انجنيئر جي ايجاد لوئس اري، موجوده Energizer ڪمپني پاران استعمال ڪيو ويو آهي، Leclanche سيل جي جوڙجڪ کان ٿورو مختلف جوڙجڪ آهي.

سڀ کان پهريان، توهان کي گريفائٽ ڪيٿوڊ يا زنڪ کپ اتي نه ملندو. ٻئي اليڪٽروڊ گلي، الڳ ٿيل پيسٽن جي صورت ۾ ٺاهيا ويا آهن (ٿڪندڙ پلس ريجينٽ: ڪيٿوڊ ميگنيز ڊاءِ آڪسائيڊ ۽ گريفائٽ جي ميلاپ تي مشتمل آهي، انوڊ زنڪ مٽيءَ مان ٺهيل آهي جنهن ۾ پوٽاشيم هائيڊروڪسائيڊ جي ملاوٽ آهي) ۽ انهن جا ٽرمينل ٺهيل آهن. ڌاتو (2). بهرحال، آپريشن دوران جيڪي رد عمل ٿين ٿا، انهن سان تمام ملندڙ جلندڙ آهن جيڪي Leclanche سيل ۾ ٿين ٿا.

هڪ ڪم. الڪلائن سيل تي "ڪيميائي آٽوپسي" انجام ڏيو ته اهو معلوم ڪرڻ لاءِ ته مواد واقعي الڪائن آهن (3). ياد رهي ته ساڳيا احتياط Leclanche سيل کي ختم ڪرڻ تي لاڳو ٿين ٿا. alkaline سيل کي طئي ڪرڻ لاء، بيٽري ڪوڊ فيلڊ ڏسو.

3. الڪلين سيل جو ”ڪٽ“ الڪلي مواد جي تصديق ڪري ٿو.

گھر جي بيٽرين

4. گھربل Ni-MH ۽ Ni-Cd بيٽريون.

سيل جيڪي استعمال ڪرڻ کان پوء ٻيهر چارج ڪري سگھجن ٿيون، برقي سائنس جي شروعات کان وٺي ڊزائنرز جو مقصد آهي، تنهنڪري انهن جا ڪيترائي قسم آهن.

في الحال، ھڪڙو ماڊل آھي استعمال ٿيل ننڍن گھرن جي سامان کي طاقت ڏيڻ لاء nickel-cadmium بيٽرين. انهن جو نمونو 1899 ۾ ظاهر ٿيو، جڏهن هڪ سويڊني موجد اهو ڪيو. ارنسٽ جوننر هڪ nickel-cadmium بيٽري لاءِ پيٽنٽ داخل ڪيو آهي جيڪا بيٽرين سان مقابلو ڪري سگهي ٿي جيڪا اڳ ۾ ئي وڏي پيماني تي گاڏين جي صنعت ۾ استعمال ٿيل آهي. ليڊ امل بيٽري.

سيل جو انوڊ ڪيڊميئم آھي، ڪيٿوڊ ھڪڙو غير معمولي نڪيل مرڪب آھي، اليڪٽرولائيٽ پوٽاشيم ھائيڊرو آڪسائيڊ جو حل آھي (جديد ”خشڪ“ ڊيزائن ۾، ڪوھ جي حل سان ڀريل ھڪڙو گندو ٿلهو پيسٽ آھي). Ni-Cd بيٽرين (هي انهن جو نالو آهي) تقريبن 1,2 V جو آپريٽنگ وولٽيج آهي - اهو ڊسپوزيبل سيلز کان گهٽ آهي، جڏهن ته، اڪثر ايپليڪيشنن لاء ڪو مسئلو ناهي. وڏو فائدو اهم موجوده استعمال ڪرڻ جي صلاحيت آهي (جيتوڻيڪ ڪيترائي ايمپيئر) ۽ آپريٽنگ گرمي جي وڏي حد تائين.

5. چارج ڪرڻ کان اڳ، مختلف قسم جي بيٽرين جي ضرورتن جي جانچ ڪريو.

nickel-cadmium جي بيٽرين جو نقصان "ميموري اثر" جي بار بار آهي. اهو تڏهن ٿئي ٿو جڏهن جزوي طور تي ڊسچارج ٿيل Ni-Cd بيٽرين کي بار بار ري چارج ڪيو وڃي ٿو: سسٽم اهو ڪم ڪري ٿو ڄڻ ته ان جي گنجائش صرف ان چارج جي برابر آهي جيڪا ري چارجنگ دوران ڀرجي وئي آهي. ڪجھ قسم جي چارجرز ۾، "ميموري اثر" کي خاص موڊ ۾ سيلز کي چارج ڪندي گھٽائي سگھجي ٿو.

تنهن ڪري، خارج ٿيل نڪيل-ڪيڊيميم بيٽرين کي مڪمل چڪر ۾ چارج ڪيو وڃي: پهرين مڪمل طور تي خارج ٿيڻ (مناسب چارجر فنڪشن کي استعمال ڪندي) ۽ پوء چارج ڪريو. بار بار ريچارج ڪرڻ سان 1000-1500 سائيڪلن جي ڊيزائن لائف پڻ گھٽجي ٿي (هي ڊسپوزيبل سيلز جو تعداد آهي جيڪو ان جي عمر ۾ هڪ بيٽري سان تبديل ڪيو ويندو، تنهنڪري اعليٰ خريداري جي قيمت پاڻ لاءِ ڪيترائي ڀيرا ادا ڪندي، گهڻو ڪجهه رکڻ جو ذڪر نه ڪرڻ. بيٽري تي گهٽ دٻاءُ). سيل جي پيداوار ۽ نيڪال سان ماحول).

زهراتي ڪيڊيميم تي مشتمل ني-سي ڊي سيلز کي تبديل ڪيو ويو آهي nickel ڌاتو hydride بيٽرين (عزم ني-MH). انهن جي جوڙجڪ Ni-Cd بيٽرين جهڙي هوندي آهي، پر ڪيڊميئم جي بدران، هائيڊروجن جذب ڪرڻ جي صلاحيت رکندڙ هڪ ٻرندڙ ڌاتو (Ti, V, Cr, Fe, Ni, Zr, rare Earth metals) استعمال ڪيو ويندو آهي (4). Ni-MH سيل جي آپريٽنگ وولٹیج پڻ 1,2 V جي باري ۾ آهي، جيڪا انهن کي استعمال ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿي NiCd بيٽرين سان مٽائي. nickel-metal hydride سيلز جي صلاحيت ساڳئي سائيز جي nickel-cadmium سيلز کان وڌيڪ آهي. تنهن هوندي، NiMH سسٽم پاڻ کي تيزيء سان خارج ڪري ٿو. اتي اڳ ۾ ئي جديد ڊيزائن آهن جيڪي هن خرابي نه آهن، پر اهي معياري ماڊل جي ڀيٽ ۾ تمام گهڻو قيمتي آهن.

Nickel-metal hydride بيٽريون "ميموري اثر" جي نمائش نه ڪندا آهن (جزوي طور تي خارج ٿيل سيلز کي ٻيهر چارج ڪري سگهجي ٿو). بهرحال، توهان کي هميشه چارجر جي هدايتن ۾ هر قسم جي چارجنگ گهرجن کي جانچڻ گهرجي (5).

Ni-Cd ۽ Ni-MH بيٽرين جي صورت ۾، اسان انهن کي ڌار ڪرڻ جي سفارش نٿا ڪريون. پهرين، اسان کي انهن ۾ ڪجهه به مفيد نه ملندو. ٻيو، نڪيل ۽ ڪيڊيميم محفوظ عناصر نه آهن. غير ضروري خطرو نه وٺو ۽ تصرف کي تربيت يافته ماهرن ڏانهن نه ڏيو.

بيٽرين جو بادشاهه، اهو آهي ...

6. ”بيٽرين جو بادشاهه“ ڪم تي.

... ليڊ ايسڊ بيٽري1859ع ۾ هڪ فرانسيسي فزڪسسٽ پاران ٺاهي وئي گيسٽونا پلانٽيگو (ها، ڊوائيس هن سال 161 سالن جي ٿي ويندي!). بيٽري اليڪٽرولائٽ اٽڪل 37٪ سلفورڪ ايسڊ (VI) حل آهي، ۽ اليڪٽروڊ ليڊ (انوڊ) ۽ ليڊ ڊاءِ آڪسائيڊ PbO جي هڪ پرت سان ليڊ ٿيل آهن.₂ (ڪيٿوڊ). آپريشن دوران، اليڪٽروڊس تي ليڊ (II) (II) PbSO سلفيٽ جو هڪ ورق ٺهيل آهي.₄. جڏهن چارج ڪرڻ، هڪ سيل ۾ 2 وولٽ کان وڌيڪ وولٽ آهي.

ليڊ بيٽري ان ۾ اصل ۾ سڀ نقصانات آهن: اهم وزن، خارج ٿيڻ جي حساسيت ۽ گهٽ درجه حرارت، چارج ٿيل حالت ۾ ذخيرو ڪرڻ جي ضرورت، جارحتي اليڪٽرولائيٽ جي رسي جو خطرو ۽ زهريلي ڌاتو جو استعمال. ان کان علاوه، ان کي احتياط سان سنڀالڻ جي ضرورت آهي: اليڪٽرولائٽ جي کثافت کي جانچڻ، چيمبرن ۾ پاڻي شامل ڪرڻ (صرف ڊسٽيل يا ڊيونائيز ٿيل پاڻي استعمال ڪريو)، وولٹیج ڪنٽرول (هڪ چيمبر ۾ 1,8 V هيٺان هڪ ڦوٽو الیکٹروڊز کي نقصان پهچائي سگھي ٿو) ۽ هڪ خاص چارجنگ موڊ.

پوء ڇو قديم ڍانچي اڃا تائين استعمال ۾ آهي؟ ”ڪنگ آف بيٽريس“ وٽ اھو آھي جيڪو ھڪ حقيقي حڪمران جي صفت آھي - طاقت. اعلي موجوده واپرائڻ ۽ اعلي توانائي جي ڪارڪردگي 75٪ تائين (چارج ڪرڻ لاء استعمال ٿيندڙ توانائي جو اهو مقدار آپريشن دوران بحال ٿي سگهي ٿو)، انهي سان گڏ ڊزائن جي سادگي ۽ گهٽ پيداوار جي قيمت جو مطلب آهي ليڊ بيٽري نه رڳو اندروني combustion انجڻ شروع ڪرڻ لاء، پر پڻ هنگامي بجلي جي فراهمي جي هڪ عنصر طور استعمال ڪيو. ان جي 160 سالن جي تاريخ جي باوجود، ليڊ بيٽري اڃا تائين چڱي طرح ڪم ڪري رهي آهي ۽ انهن ڊوائيسز جي ٻين قسمن سان تبديل نه ڪئي وئي آهي (۽ ان سان گڏ، خود ليڊ، جيڪا، بيٽري جي مهرباني، هڪ وڏي ۾ وڏي دھات جي پيداوار آهي. مقدار). جيستائين ڪومبشن انجڻ جي بنياد تي موٽرائيزيشن کي ترقي جاري رکندي، ان جي پوزيشن کي خطرو نه ٿيڻ جو امڪان آهي (6).

موجد ڪڏهن به نه روڪيو ته ليڊ ايسڊ بيٽري جو متبادل پيدا ڪرڻ جي ڪوشش ڪئي. ڪجھ ماڊل مقبول ٿيا ۽ اڃا تائين گاڏين جي صنعت ۾ استعمال ٿيندا آھن. اڻويهين ۽ ويهين صديءَ جي موڙ تي، اهڙيون ڊزائنون ٺاهيون ويون جن ۾ H حل استعمال نه ڪيو ويو.₂SO₄پر alkaline electrolytes. ھڪڙو مثال آھي Ernst Jungner nickel-cadmium جي بيٽري مٿي ڏيکاريل آھي. 1901ع ۾ ٿامس الوا ايڊيسن ڪيڊميئم جي بدران لوھ استعمال ڪرڻ جي ڊيزائن کي تبديل ڪيو. تيزابي بيٽرين جي مقابلي ۾، الڪائن جا ماڊل تمام گھڻا ھلڪا آھن، گھٽ گرمي پد تي ڪم ڪري سگھن ٿا ۽ ھلڻ ۾ مشڪل نه آھن. بهرحال، انهن جي پيداوار وڌيڪ مهانگو آهي ۽ توانائي جي ڪارڪردگي گهٽ آهي.

پوء، اڳتي ڇا آهي؟

يقينا، بيٽرين تي آرٽيڪل سوالن کي ختم نه ڪندا آهن. اهي بحث نه ڪندا آهن، مثال طور، ليتيم سيلز جي مسئلن تي، اڪثر ڪري گهريلو سامان جهڙوڪ ڳڻپيوڪر يا ڪمپيوٽر جي مدر بورڊ کي طاقت ڏيڻ لاء استعمال ڪيو ويندو آهي. توهان انهن جي باري ۾ وڌيڪ ڳولي سگهو ٿا جنوري جي مضمون ۾ گذريل سال جي ڪيمسٽري ۾ نوبل انعام بابت، ۽ عملي حصو بابت - هڪ مهيني ۾ (جنهن ۾ مسمار ڪرڻ ۽ تجربو شامل آهي).

سيلز، خاص طور تي بيٽرين لاء سٺو امڪان آهن. دنيا تيزيءَ سان موبائيل ٿي رهي آهي، ۽ ان جو مطلب اهو آهي ته پاور ڪيبلز کان آزاد ٿيڻ جي ضرورت آهي. برقي گاڏين لاءِ موثر بجلي جي فراهمي کي يقيني بڻائڻ پڻ هڪ وڏو چئلينج آهي. - انهي ڪري اهي ڪارڪردگي جي لحاظ کان اندروني ڪمبشن انجڻ سان ڪارن سان مقابلو ڪري سگهن ٿا.

جمع ڪندڙ جي بيٽري

سيل جي قسم جي سڃاڻپ کي آسان ڪرڻ لاء، هڪ خاص الفانومري ڪوڊ متعارف ڪرايو ويو آهي. انهن قسمن لاءِ جيڪي عام طور تي اسان جي گهرن ۾ ننڍڙن اوزارن لاءِ ملن ٿيون، ان ۾ فارم نمبر-اکر-اکر-نمبر آهي.

۽ ها:

- پهريون نمبر - سيلن جو تعداد؛ اڪيلو سيلز لاء نظر انداز؛

- پهريون اکر سيل جي قسم کي ظاهر ڪري ٿو. جڏهن هو غير حاضر آهي، توهان سان معاملو ڪري رهيا آهيو Leclanche لنڪ. سيل جا ٻيا قسم هن ريت آهن:

C - ليتيم سيل (سڀ کان وڌيڪ عام قسم)،

H - Ni-MH بيٽري،

K - nickel-cadmium جي بيٽري،

L - alkaline سيل؛

- هيٺ ڏنل خط لنڪ جي شڪل کي ظاهر ڪري ٿو:

F - پليٽ،

R - سلنڈر،

P - ڳنڍين جي عام نامزدگي جيڪا سلنڈر کان سواءِ ٻي شڪل ۾ هجي؛

- آخري نمبر يا انگ اکر لنڪ جي سائيز کي ظاهر ڪن ٿا (ڪيٽلاگ ويلز يا سڌو سنئون طول و عرض) (7).

7. مشهور سيلز ۽ بيٽرين جا طول و عرض.

نشان لڳائڻ جا مثال:

R03
- هڪ زنڪ گريفائٽ سيل ننڍي آڱر جي ماپ. ٻيو نالو AAA يا آهي.

LR6 - هڪ آڱر جي ماپ جو هڪ alkaline سيل. ٻيو نالو AA يا آهي.

HR14 - Ni-MH بيٽري؛ اکر سي پڻ استعمال ڪيو ويندو آهي سائيز کي ظاهر ڪرڻ لاء.

KR20 - Ni-Cd بيٽري، جنهن جي سائيز پڻ خط D سان نشان لڳل آهي.

3 ايل آر 12 - هڪ فليٽ بيٽري 4,5 V جي وولٽيج سان، جنهن ۾ ٽي سلنڈر الڪائن سيلز شامل آهن.

6F22 - 9-وولٽ بيٽري جنهن ۾ ڇهه فليٽ Leclanche سيلز شامل آهن.

CR2032 - 20 ملي ميٽر جي قطر سان ليتيم سيل ۽ 3,2 ملي ميٽر جي ٿولهه.

پڻ ڏسندا