माध्यमिक सेल और बैटरी। रिचार्जेबल बैटरी और बैटरी

सेल और बैटरी ऐसे उपकरण हैं जो रासायनिक ऊर्जा (ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाओं के माध्यम से) को विद्युत ऊर्जा में बदलते हैं। उन्हें दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है: प्राइमरी और माध्यमिक।

प्राथमिक सेल और बैटरी वे हैं जिन्हें रिचार्ज नहीं किया जा सकता है। एक बार जब इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण प्रतिक्रिया समाप्त हो जाती है, तो कोशिका कार्य करना बंद कर देती है, क्योंकि इसकी प्रतिक्रियाएं प्रतिवर्ती नहीं होती हैं।

पहले से बैटरी और सेकेंडरी बैटरियां रिचार्जेबल होती हैं और इन्हें बार-बार इस्तेमाल किया जा सकता है।. द्वितीयक बैटरियों के दो मुख्य उदाहरण देखें:

• कार बैटरी (लीड/लीड ऑक्साइड बैटरी):

यह बैटरी नेगेटिव कनेक्टर से जुड़ी लेड प्लेट्स (Pb) द्वारा बनाई गई है और लेड डाइऑक्साइड (PbO) से ढकी लेड प्लेट्स के साथ परस्पर जुड़ी हुई है।₂) जो, बदले में, सकारात्मक कनेक्टर से जुड़े होते हैं। दोनों को सल्फ्यूरिक एसिड (H .) के जलीय घोल में डुबोया जाता है₂केवल₄) द्रव्यमान से 40% के साथ, जो इलेक्ट्रोलाइट (आयनों के प्रवाहकीय समाधान) के रूप में काम करता है।

लीड नकारात्मक इलेक्ट्रोड या एनोड है जो ऑक्सीकरण करता है, इलेक्ट्रॉनों को खो देता है, और लीड डाइऑक्साइड सकारात्मक इलेक्ट्रोड, कैथोड के रूप में काम करता है, जो स्वयं को कम करता है, इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करता है:

एनोड हाफ रिएक्शन: Pb +HSO₄^1-+ एच₂हे पीबीएसओ₄ + एच₃हे¹⁺ + 2e^-
कैथोड अर्ध-प्रतिक्रिया: PbO₂ + एचएसओ₄^1-+ 3H₃हे¹⁺ + 2e^-पीबीएसओ₄ + 5 घंटे₂हे
समग्र प्रतिक्रिया: Pb + PbO₂ + 2 एचएसओ₄^1-+ 2 एच₃हे¹⁺↔ २ पीबीएसओ₄ + 4 एच₂हे

जैसे ही सल्फ्यूरिक एसिड की खपत होती है, बैटरी डिस्चार्ज हो जाएगी। लेकिन ऊपर दिखाए गए ये बैटरी डिस्चार्ज प्रतिक्रियाएं हैं प्रतिवर्ती। चूंकि रिवर्स प्रतिक्रियाएं स्वतःस्फूर्त नहीं होती हैं, इसलिए एक जनरेटर जैसे अल्टरनेटर या डायनेमो के माध्यम से एक निरंतर विद्युत प्रवाह की आपूर्ति करना आवश्यक है। इस प्रकार, ये प्रतिक्रियाएं विपरीत दिशा में होती हैं, सल्फ्यूरिक एसिड को पुन: उत्पन्न करती हैं और बैटरी को फिर से उपयोग करने की अनुमति देती हैं।

कार की बैटरी को आमतौर पर वाहन के डायनेमो द्वारा रिचार्ज किया जाता है। अल्टरनेटर के माध्यम से इंजन की गति से ऊर्जा की आपूर्ति की जाती है, जिसमें एक डायनेमो होता है, जिसका कार्य यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलना है। इस रिचार्ज को बार-बार करने की जरूरत है क्योंकि इस प्रकार की बैटरी अक्सर डिस्चार्ज हो जाती है।

एसिड समाधान का घनत्व हमें बैटरी डिस्चार्ज की डिग्री दिखाता है, अगर घनत्व 1.20 ग्राम / सेमी. से कम है³, इसे अनलोड किया जाता है, लेकिन यदि यह 1.28 g/cm. के बराबर है³, भरी हुई है।

इस प्रकार की बैटरी के बारे में अधिक जानकारी के लिए लेख पढ़ें कार लीड बैटरी.

• सेल फोन की बैटरी (लिथियम आयन बैटरी):

यह बैटरी सबसे आधुनिक ऊर्जा रूपांतरण प्रणाली का प्रतिनिधित्व करती है, जिसका व्यापक रूप से पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से सेल फोन में।

संक्षेप में, इस बैटरी का कैथोड या धनात्मक ध्रुव लिथियम ऑक्साइड और कोबाल्ट है, और एनोड या ऋणात्मक ध्रुव कार्बन (ग्रेफाइट) से बना है। इसका संचालन इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से एनोड से कैथोड तक लिथियम आयनों की गति पर आधारित है, जो एक गैर-जलीय विलायक है:

एनोड हाफ रिएक्शन: ली_आपसी_6(रों) → वाई ली + सी₆+वाई-
कैथोड अर्ध-प्रतिक्रिया: Li_एक्सकूजना_2(रों) + आप पढ़ना⁺_(ओं) + आप तथा^- → मैंने पढ़ा_{एक्स+वाई}कूजना_2(रों)
वैश्विक प्रतिक्रिया: ली_आपसी_6(रों) + पढ़ें_एक्सकूजना₂ → सी_6(ओं) + पढ़ना_{एक्स+वाई}कूजना_2(रों) 

ये प्रतिक्रियाएं प्रतिवर्ती हैं, इसलिए इन बैटरियों को किसी डिवाइस में रखने पर रिचार्ज किया जा सकता है। जो विद्युत प्रवाह का संचालन करता है और रिवर्स रिएक्शन का कारण बनता है, जिसमें लिथियम आयन ऑक्साइड से निकलेंगे to ग्रेफाइट

ये पाठ लिथियम बैटरी और बैटरी इन उपकरणों के संचालन के बारे में विस्तार से बताते हैं।

जेनिफर फोगाका द्वारा
रसायन विज्ञान में स्नातक

स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-secundarias.htm