1. बैटरियों की परिभाषा और वर्गीकरण
बैटरियों का वर्गीकरण
- कार्यशील प्रकृति के अनुसार: प्राथमिक बैटरियां (गैर-रिचार्जेबल), द्वितीयक बैटरियां (रिचार्जेबल), और ईंधन सेल।
- इलेक्ट्रोलाइट प्रकार के अनुसार: अम्लीय बैटरी, क्षारीय बैटरी, कार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट बैटरी और ठोस इलेक्ट्रोलाइट बैटरी।
- सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री द्वारा: लेड {{0}एसिड बैटरी, निकल {{1}कैडमियम बैटरी, निकेल {2} मेटल हाइड्राइड बैटरी, लिथियम {{3} आयन बैटरी, आदि।
2. बैटरियों की मूल संरचना
- सकारात्मक इलेक्ट्रोड: एक कमी प्रतिक्रिया से गुजरता है और इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है
- नकारात्मक इलेक्ट्रोड: ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया से गुजरता है और इलेक्ट्रॉन खो देता है
- इलेक्ट्रोलाइट: आयनों का संचालन करता है लेकिन इलेक्ट्रॉनों को इन्सुलेट करता है
- विभाजक: आयनों को गुजरने की अनुमति देते हुए शॉर्ट सर्किट को रोकने के लिए सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड को अलग करता है
- बाहरी आवरण: बैटरी की आंतरिक संरचना की सुरक्षा करता है
3. बैटरियों का कार्य सिद्धांत
- निर्वहन प्रक्रिया: रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, और इलेक्ट्रॉन बाहरी सर्किट के माध्यम से नकारात्मक इलेक्ट्रोड से सकारात्मक इलेक्ट्रोड में प्रवाहित होते हैं।
- चार्जिंग प्रक्रिया: विद्युत ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, और इलेक्ट्रॉन बाहरी सर्किट के माध्यम से सकारात्मक इलेक्ट्रोड से नकारात्मक इलेक्ट्रोड में प्रवाहित होते हैं।
4. बैटरियों के मुख्य प्रदर्शन संकेतक
- वोल्टेज: बैटरी के सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच संभावित अंतर
- क्षमता: एम्पीयर{0}}घंटा (आह) की इकाई के साथ, विद्युत आवेश को संग्रहित करने की बैटरी की क्षमता।
- ऊर्जा घनत्व: बैटरी के प्रति इकाई द्रव्यमान या आयतन में संग्रहीत ऊर्जा की मात्रा, वाट {0} घंटा प्रति किलोग्राम (Wh/kg) या वाट {{1} घंटा प्रति लीटर (Wh/L) की इकाइयों के साथ।
- पावर घनत्व: बिजली की वह मात्रा जो बैटरी के प्रति यूनिट द्रव्यमान या आयतन में वाट प्रति किलोग्राम (डब्ल्यू/किग्रा) या वाट प्रति लीटर (डब्ल्यू/एल) की इकाइयों के साथ आउटपुट हो सकती है।
- चक्र जीवन: बैटरी को बार-बार चार्ज और डिस्चार्ज करने की संख्या
- सेल्फ-डिस्चार्ज दर: वह दर जिस पर भंडारण के दौरान बैटरी की क्षमता कम हो जाती है
- सुरक्षा: अपमानजनक परिस्थितियों (जैसे ओवरचार्जिंग, अधिक डिस्चार्जिंग, शॉर्ट सर्किट, उच्च तापमान, आदि) के तहत खतरों से बचने की बैटरी की क्षमता।
