बैटरी का उपयोग मोबाइल फोन, इलेक्ट्रिक कार, फ्लैशलाइट आदि जैसे विद्युत उपकरणों के लिए बाहरी कनेक्शन के माध्यम से किया जाता है। इसमें एक इलेक्ट्रोकेमिकल सेल होता है।
जब बैटरी विद्युत उपकरणों को शक्ति प्रदान करती है, तो इसमें एक कैथोड और एनोड होता है। पहले, बैटरी शब्द का अर्थ कई कोशिकाओं से मिलकर बना होता था, लेकिन अब इसे एक कोशिका से मिलकर बना हुआ कहा जाता है।
बैटरियां दो प्रकार की होती हैं प्राइमरी और सेकेंडरी. प्राथमिक बैटरियाँ डिस्पोजेबल होती हैं, जबकि द्वितीयक बैटरियाँ दोबारा रिचार्ज की जा सकती हैं। NiMH और NiCd दोनों बैटरियां रिचार्जेबल हैं।
चाबी छीन लेना
- NiMH बैटरियों की क्षमता NiCd बैटरियों की तुलना में अधिक होती है और मेमोरी प्रभाव कम होता है।
- NiCd बैटरियों का जीवनकाल लंबा होता है और NiMH बैटरियों की तुलना में कम तापमान पर बेहतर प्रदर्शन करती हैं।
- NiMH बैटरियां अधिक पर्यावरण के अनुकूल हैं क्योंकि उनमें NiCd बैटरियों की तरह विषाक्त कैडमियम नहीं होता है।
एनआईएमएच बनाम एनआईसीडी
NiMH का मतलब निकल मेटल हाइड्राइड बैटरी है, जिसे संक्षेप में Ni-MH भी कहा जाता है, और यह एक प्रकार की रिचार्जेबल बैटरी है जिसका उपयोग लैपटॉप कंप्यूटर और मोबाइल फोन में किया जाता है। NiCd का अर्थ है निकल-कैडमियम बैटरी और यह एक रिचार्जेबल बैटरी है जो निकल ऑक्साइड हाइड्रॉक्साइड और धात्विक कैडमियम से बनी होती है।
NiMH या निकेल-मेटल हाइड्राइड बैटरी एक द्वितीयक बैटरी है जिसका अर्थ है कि इसे रिचार्ज किया जा सकता है। सकारात्मक इलेक्ट्रोड में NiMH की रासायनिक प्रतिक्रिया काफी हद तक NiCD, यानी निकल ऑक्साइड हाइड्रॉक्साइड (NiOOH) के समान ही होती है।
NiMH में प्रयुक्त नकारात्मक इलेक्ट्रोड हाइड्रोजन-अवशोषित है मिश्र धातु. इसमें उच्च क्षमता और उच्च ऊर्जा घनत्व है।
लेकिन यह लिथियम-आयन बैटरी से कम है। NiMH विस्फोट और रिसाव के प्रति प्रतिरोधी है और इसका उपयोग समान आकार की गैर-क्षारीय और गैर-रिचार्जेबल बैटरियों के विकल्प के रूप में किया जाता है।
NiCd का मतलब निकेल-कैडमियम बैटरी है। निकेल-कैडमियम बैटरी के लिए प्रयुक्त संक्षिप्त नाम निकेल और कैडमियम से लिया गया है, और इसलिए यह NiCd बन जाता है।
इसे नकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में कैडमियम और सकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में निकल ऑक्साइड हाइड्रॉक्साइड का उपयोग करके बेहतर तरीके से रिचार्ज किया जा सकता है। NiCd बैटरी में लगभग 1.2 वोल्ट का डिस्चार्ज होता है, और डिस्चार्ज के अंत में यह कम हो जाता है।
An विद्युत प्रभावन बल NiCd बैटरी द्वारा दी जाने वाली क्षमता 1.3 वोल्ट है। यह बैटरी विभिन्न आकारों और क्षमताओं में आती है, जिसमें बड़े हवादार सेल से लेकर कार्बन-जिंक ड्राई सेल तक शामिल हैं।
तुलना तालिका
| तुलना के पैरामीटर | एनआईएमएच | राष्ट्रीय संचारी रोग संस्थान |
|---|---|---|
| क्षमता | हाई | निम्न |
| निर्वहन दर | उच्चतर | लोअर |
| लागत | महंगा | सस्ता |
| विषैलापन | कम | अधिक |
| प्रभाव | पर्यावरण के अनुकूल | पर्यावरण अनुकूल नहीं |
| आरोप लगाते | ओवर-डिस्चार्जिंग और ओवरचार्जिंग का विरोध करता है। | सरल और त्वरित |
| नकारात्मक इलेक्ट्रोड | हाइड्रोजन-अवशोषित मिश्र धातु | कैडमियम |
एनआईएमएच क्या है?
NiMH बैटरियों का आविष्कार वर्ष 1967 में हुआ जब बैटल-जिनेवा रिसर्च सेंटर में काम और अनुसंधान शुरू हुआ।
NiMH बैटरियां NiOOH इलेक्ट्रोड और Ti2Ni+TiNi+x मिश्र धातुओं की सिंटरिंग पर आधारित थीं। NiMH बैटरियों का विकास, जैसा कि हम जानते हैं, दो कंपनियों, वोक्सवैगन एजी और डेमलर-बेंज द्वारा प्रायोजित किया गया था।
आवश्यक और विशिष्ट ऊर्जा विकसित करने के बाद, स्विट्जरलैंड, जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका सहित विभिन्न यूरोपीय देशों में पेटेंट दायर किए गए। फिर एक पेटेंट डेमलर-बेंज को हस्तांतरित कर दिया गया।
NiMH बैटरियां प्रसिद्ध हो गईं, और उनमें रुचि 1970 के दशक के दौरान तब जगी जब उनका उपयोग उपग्रहों में किया जाने लगा।
फिलिप्स, सीएनआरएस और ओवोनिक बैटरी कंपनी जैसी विभिन्न कंपनियों ने हाइड्रोजन को स्टोर करने और सुधार करने के लिए एनआईएमएच बैटरियों को हल्का बनाने की कोशिश की। रचना Ti-Ni मिश्रधातु का।
वर्ष 2008 में NiMH बैटरियों से युक्त 2 मिलियन से अधिक कारों का निर्माण किया गया। NiMH बैटरियां द्वि-ध्रुवीय होती हैं, जिसका अर्थ है कि वे शॉर्ट सर्किट से बचती हैं और उनके कुछ फायदे हैं, जैसे इलेक्ट्रिक वाहनों में हाइड्रोजन भंडारण।
NiMH बैटरियों को तेजी से चार्ज किया जा सकता है, लेकिन ओवरचार्जिंग से बचने के लिए उन्हें स्मार्ट बैटरी चार्जर से चार्ज किया जाना चाहिए।
NiMH बैटरी में एक रीसेट करने योग्य फ़्यूज़ सुरक्षा होती है, जो करंट या तापमान को बहुत अधिक होने से रोकती है। NiMh को अन्य प्रकार की बैटरियों से बेहतर माना जाता है।
इसका उपयोग हाई-ड्रेन उपकरणों और डिजिटल कैमरों में किया जाता है। उच्च धाराएँ खींचने और कम आंतरिक प्रतिरोध की क्षमता के कारण यह लाभप्रद है।
NiMH बैटरियों ने अपनी नाममात्र चार्ज क्षमता, कई उपकरणों पर संचालन आदि के कारण NiCd बैटरियों का स्थान ले लिया।
लिथियम-आयन बैटरियां NiMH बैटरियों से बेहतर मानी जाती हैं। इसका उपयोग हाइब्रिड और इलेक्ट्रिक वाहनों में किया जाता है लेकिन अब इसका स्थान ली-ऑन बैटरी ने ले लिया है।
एनआईसीडी क्या है?
वाल्डेमर जुंगनर ने 1899 में स्वीडन में NiCd बैटरियों का आविष्कार किया। जब NiCd बैटरियां बनाई गईं, तब इसकी प्रतिस्पर्धा लेड-एसिड बैटरियों से थी।
सभी मायनों में, Nicd बैटरियाँ इससे बेहतर थीं, जैसे उच्च ऊर्जा घनत्व, आदि। जुंगनर ने लोहे के स्थान पर कैडमियम का प्रयोग किया। उनका काम संयुक्त राज्य अमेरिका में ज्ञात नहीं था।
स्वीडन में बाढ़ वाले डिज़ाइन का उत्पादन करने और सक्रिय सामग्रियों का उपयोग करने के बाद, 1946 में, NiCd बैटरियों का उत्पादन पहली बार संयुक्त राज्य अमेरिका में शुरू किया गया था।
निकेल-प्लेटेड स्टील पॉकेट के कारण बैटरियों को पॉकेट प्रकार कहा जाता था।
20वीं सदी के मध्य में, अपने बड़े भौतिक सतह क्षेत्र, कम आंतरिक प्रतिरोध और प्लेटों के अत्यधिक छिद्रपूर्ण होने के कारण सिंटेड Ni-Cd बैटरियां बहुत लोकप्रिय हो गईं।
NiCd बैटरियों की डिस्चार्जिंग दर अलग-अलग आकार पर निर्भर करती है जैसे D-आकार की बैटरी में, डिस्चार्ज दर 3.5 एम्पीयर होती है, और AA बैटरियों में, डिस्चार्ज दर 1.8 एम्पीयर होती है।
NiCd बैटरियों की सेल क्षमता नाममात्र है, यानी 1.2 वोल्ट। NiCd बैटरी की चार्जिंग दर बहुत सरल और त्वरित है और इसे सेल के आधार पर अलग-अलग दरों पर चार्ज किया जा सकता है।
तेज चार्जिंग के कारण बैटरी का तापमान बढ़ सकता है, जिससे सेल को नुकसान हो सकता है। इससे ओवरचार्जिंग का खतरा है और बैटरी की लाइफ कम हो जाएगी।
NiCd बैटरी का उपयोग करने के लिए सुरक्षित तापमान सीमा -20°C और 45°C के बीच है। जब Ni-Cd बैटरियां उपयोग में नहीं होती हैं, तो यह अपने आप डिस्चार्ज हो जाती हैं, जो इसकी कमियों में से एक है।
वेट सेल या वेंटेड सेल Ni-Cd बैटरियों का आविष्कार भी 1899 में किया गया था। इसकी उच्च डिस्चार्ज दर के कारण इसका उपयोग बड़ी क्षमताओं के लिए किया जाता है।
इसमें दूरसंचार, विमानन, जन परिवहन और रेल के लिए बैकअप पावर, बैकअप टर्बाइन के लिए इंजन स्टार्टिंग आदि जैसे व्यापक अनुप्रयोग हैं।
NiMH और NiCd के बीच मुख्य अंतर
- NiMH बैटरियों की क्षमता NiCd बैटरियों की तुलना में तुलनात्मक रूप से अधिक है।
- NiMH बैटरियों की डिस्चार्जिंग दर अधिक है। NiCd बैटरी की डिस्चार्जिंग दर कम है।
- NiMH की लागत महंगी है। जबकि NiCd लागत प्रभावी है।
- NiMH बैटरियां कम विषैली होती हैं। NiCd अधिक विषैला होता है और कैडमियम, पारा, निकल आदि जैसे रसायन छोड़ता है।
- NiMH बैटरियां NiCd की तुलना में अधिक पर्यावरण के अनुकूल हैं।
- NiCd बैटरियां ओवर-डिस्चार्जिंग और ओवरचार्जिंग का विरोध करती हैं। जबकि NiMH बैटरी चार्जिंग बहुत सरल और त्वरित है।
- NiMH में प्रयुक्त नकारात्मक इलेक्ट्रोड एक हाइड्रोजन-अवशोषित मिश्र धातु है। NiCd में प्रयुक्त नकारात्मक इलेक्ट्रोड कैडमियम है।
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956053X05000176
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4018094/
अंतिम अद्यतन: 11 जून, 2023
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पीयूष यादव ने पिछले 25 साल स्थानीय समुदाय में भौतिक विज्ञानी के रूप में काम करते हुए बिताए हैं। वह एक भौतिक विज्ञानी हैं जो विज्ञान को हमारे पाठकों के लिए अधिक सुलभ बनाने के लिए उत्सुक हैं। उनके पास प्राकृतिक विज्ञान में बीएससी और पर्यावरण विज्ञान में स्नातकोत्तर डिप्लोमा है। आप उनके बारे में और अधिक पढ़ सकते हैं जैव पृष्ठ.
तकनीकी तुलना तालिका NiMH और NiCd बैटरियों के बीच अंतर को प्रभावी ढंग से उजागर करती है। यह उपभोक्ताओं और उद्योग पेशेवरों के लिए मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।
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मैं सहमत हूं, ऐतिहासिक संदर्भ और इन बैटरियों के तकनीकी गुणों का विस्तृत विवरण उनके फायदे और सीमाओं की व्यापक समझ प्रदान करता है।
यह तथ्य कि जहरीले कैडमियम की अनुपस्थिति के कारण NiMH बैटरियां अधिक पर्यावरण के अनुकूल हैं, विचार का एक महत्वपूर्ण बिंदु है। यह टिकाऊ ऊर्जा समाधानों की ओर चल रहे बदलाव को दर्शाता है।
NiMH और NiCd बैटरियों की रासायनिक संरचना और ऐतिहासिक पृष्ठभूमि की विस्तृत व्याख्या उनकी कार्यात्मक विशेषताओं को समझने के लिए एक ठोस आधार प्रदान करती है।
NiMH और NiCd बैटरियों के इतिहास और विकास के बारे में पढ़ना प्रभावशाली है। दोनों प्रौद्योगिकियों में अद्वितीय गुण और विशेषताएं हैं जो उन्हें विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त बनाती हैं।
हाई-ड्रेन उपकरणों और डिजिटल कैमरों में NiMH बैटरियों के फायदे, साथ ही NiCd बैटरियों को बदलने में उनकी भूमिका, बैटरी प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास को प्रदर्शित करती है।
विभिन्न उद्योगों में NiMH और NiCd बैटरियों का विकास और अनुप्रयोग आकर्षक हैं। यह लेख तकनीकी प्रगति में उनके महत्व का एक व्यापक अवलोकन प्रस्तुत करता है।
निःसंदेह, NiMH और NiCd बैटरियों की विशिष्ट विशेषताओं को समझना महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से पर्यावरण और स्थिरता कारकों पर विचार करते हुए।
NiCd बैटरियों का ऐतिहासिक विकास और डिजाइन और विनिर्माण में उनका परिवर्तन 20वीं शताब्दी के दौरान बैटरी प्रौद्योगिकी में महत्वपूर्ण प्रगति को दर्शाता है।