ಸಿಂಕ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಬೈಟರಿ | ಸಿಂಕ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಬೈಟರಿಯ ವಿಧಗಳು | ದೋಷಗಳು ಮತ್ತು ಗುಣಗಳು

Zinc Carbon Battery

Zinc carbon battery ಗಂತವರು ೧೦೦ ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಪ್ರಚಲಿತವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎರಡು ರೀತಿಯ zinc carbon battery ಲಭ್ಯವಿದೆ – Leclanche battery ಮತ್ತು Zinc chloride battery. ಈ ಎರಡೂ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಬೈಟರಿಗಳು. ಈ ಬೈಟರಿಯನ್ನು ೧೮೬೬ರಲ್ಲಿ Goerge Lionel Leclanche ಅವರು ಕಂಡಿದ್ದರು. ಇದು ಉಳಿಯದ ಕೊರೋಸಿವ್ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಜಾಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡನ್ನು ಬಳಸಿದ ಮೊದಲ ಬೈಟರಿಯಾಗಿದೆ. ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹಿಂದೆ ಕೇವಲ ಮೆಜೆನ್ ನಿರ್ಧಾರಕ ಆಮ್ಲಗಳನ್ನೇ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗಿತ್ತು.
ಈ ಬೈಟರಿ ಸೆಲ್ ಯಲ್ಲಿ, ಒಂದು ಗ್ಲಾಸ್ ಜಾರ್ ಪ್ರಮುಖ ಕಂಟೈನರ್ ಎಂದು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಕಂಟೈನರ್ ಅಮೋನಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಪರಿಹರಿತನ ದ್ವಾರಾ ತುಂಬಿತು. ಅಮಾಲಗಮೇಟೆಡ್ ಝಿಂಕ್ ರಾಡ್ ಈ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಗೆ ನೆಗಟಿವ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಅಥವಾ ಅನೋಡ್ ಎಂದು ಡೌನ್ ಮುಂದಿನ ಮೂಲಕ ಸ್ಥಾಪಿತ ಮಾಡಲಾಗಿತ್ತು. ಈ ಲೆಕ್ಲಾಂಚ್ ಬೈಟರಿ ಸೆಲ್ ಯಲ್ಲಿ, ಒಂದು ಪೋರಸ್ ಪಟ್ಟಿ ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಡಿಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಚೂರ್ಣದ ಒಂದು ಮಿಶ್ರಣದಿಂದ ತುಂಬಿತು. ಒಂದು ಕಾರ್ಬನ್ ರಾಡ್ ಈ ಮಿಶ್ರಣದ ಮೂಲಕ ಸ್ಥಾಪಿತ ಮಾಡಲಾಗಿತ್ತು.

ಪೋರಸ್ ಪಟ್ಟಿ ಮತ್ತು ಮಿಶ್ರಣ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ರಾಡ್ ಧನಾತ್ಮಕ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಅಥವಾ ಕಥೋಡ್ ಎಂದು ಸೇವೆ ಮಾಡಿದ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಜಾರ್ ಯಲ್ಲಿನ ಅಮೋನಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಪರಿಹರಿತನದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿತ ಮಾಡಲಾಗಿತ್ತು. ೧೮೭೬ರಲ್ಲಿ, ಲೆಕ್ಲಾಂಚ್ ತನ್ನ ಸ್ವಂತ ಮೋಡಲ್ ಡಿಸೈನ್ ನ್ನು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸಿದನು. ಇಲ್ಲಿ ಅವರು ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಡಿಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಚೂರ್ಣದ ಮಿಶ್ರಣದಲ್ಲಿ ರೆಸಿನ್ ಗಂ ಬಿಂಡಕ ಮಿಶ್ರಿಸಿ ಹೈಡ್ರಾಲಿಕ್ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲಕ ಮಿಶ್ರಣದ ಒಂದು ಸಂಪೂರ್ಣ ಘನ ಬ್ಲಾಕ್ ರಚಿಸಿದರು. ಕಥೋಡ್ ಮಿಶ್ರಣದ ಈ ಘನ ಘಟನೆಯ ಕಾರಣ, ಲೆಕ್ಲಾಂಚ್ ಬೈಟರಿ ಸೆಲ್ ಯಲ್ಲಿ ಪೋರಸ್ ಪಟ್ಟಿ ಯಾವುದೇ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ೧೮೮೮ರಲ್ಲಿ, ಡಾ. ಕಾರ್ಲ್ ಗಾಸ್ನರ್, ಲೆಕ್ಲಾಂಚ್ ಸೆಲ್ ನ ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ವಿಕಸನ ಮಾಡಿದರು. ಇಲ್ಲಿ ಅವರು ಪ್ಲಾಸ್ಟರ್ ಆಫ್ ಪ್ಯಾರಿಸ್ ಮತ್ತು ಅಮೋನಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಪೇಸ್ಟ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಬಳಸಿದರು, ದ್ರವ ಅಮೋನಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಬಳಸಲು ಬದಲಾಗಿ. ಗ್ಲಾಸ್ ಕಂಟೈನರ್ ಯಲ್ಲಿ ಝಿಂಕ್ ರಾಡ್ ಇಳಿಸುವ ಬದಲು, ಅವರು ಝಿಂಕ್ ರಾಡ್ ದ್ವಾರಾ ಕಂಟೈನರ್ ನಿರ್ಮಾಣ ಮಾಡಿದರು. ಹಾಗಾಗಿ ಈ ಕಂಟೈನರ್ ಬೈಟರಿಯ ಅನೋಡ್ ಸೇವೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅವರು ತನ್ನ ಬೈಟರಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಳೀಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಝಿಂಕ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್-ಅಮೋನಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಸ್ಯಾಟುರೇಟೆಡ್ ಕ್ಲೋತ್ಸ್ ಮೂಲಕ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿದರು.

ಕೆಲವೇ ಸಮಯದ ನಂತರ ಅವರು ಪ್ಲಾಸ್ಟರ್ ಆಫ್ ಪ್ಯಾರಿಸ್ ರೆಪ್ಲೇಸ್ ಮಾಡಿದರು, ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಮಿಶ್ರಣದಲ್ಲಿ ಗೋಡು ಅಣು ಮಾಡಿದರು. ಇದು ಶುಕ್ರ ಝಿಂಕ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಬೈಟರಿ ಸೆಲ್ ಯ ಮೊದಲ ವ್ಯಾಪಾರ ಡಿಸೈನ್ ಆಗಿತ್ತ. ಇದು ಲೆಕ್ಲಾಂಚ್ ಬೈಟರಿಯ ಮುಂದಿನ ಮಾರ್ಕೆಟ್ ಆವ್ ಶ್ರೀಕೆ ಅನುಕೂಲವಾಗಿ ವಿಕಸಿತವಾದ ಮತ್ತು ೨೦th ಶತಮಾನದಲ್ಲಿ ಮುಂದುವರಿದ. ನಂತರ ಅಕೆಟೀಲೆನ್ ಬ್ಲಾಕ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಕರೆಂಟ್ ಕಾಲೆಕ್ಟರ್ ಬಳಸಲಾಗಿತ್ತು. ಇದು ಗ್ರಾಫೈಟ್ ಕಂತೆ ಚಾಲನೆಯಾದ್ದಾಗಿದೆ. ವಿಭಜನ ಡಿಸೈನ್ ಮತ್ತು ವೆಂಟ್ ಸೀಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ವಿಕಸನ ಮಾಡಲಾಗಿತ್ತು.

೧೯೬೦ ನಂತರ, ಝಿಂಕ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಬೈಟರಿ ಸೆಲ್ ಯ ವಿಕಸನದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಯತ್ನ ಮಾಡಲಾಗಿತ್ತು. ಇದು zinc carbon battery ಯ ಒಂದು ಪ್ರಚಲಿತ ಆಕಾರವಾಗಿದೆ. ಇಲ್ಲಿ, ಝಿಂಕ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅಮೋನಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಬದಲಾಗಿ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗಿತ್ತು. ಇದನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಡ್ರೆನ್ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರದರ್ಶನ ನೀಡುವ ಮೂಲಕ ವಿಕಸಿಸಲಾಗಿತ್ತು. ಇನ್ನೊಂದು ಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿ ಹೇಳಬೇಕೆಂದರೆ, ಝಿಂಕ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಬೈಟರಿ ಹೆಚ್ಚು ಡ್ರೆನ್ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಲೆಕ್ಲಾಂಚ್ ಬೈಟರಿಯ ಹೆಚ್ಚು ಉತ್ತಮ ಪ್ರತಿಸ್ಥಾಪನ ಆಗಿದೆ.

Zinc Carbon Battery ಯಲ್ಲಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ

ಲೆಕ್ಲಾಂಚ್ ಬೈಟರಿ ಸೆಲ್ ಯಲ್ಲಿ, ಝಿಂಕ್ ಅನೋಡ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ, ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಡಿಆಕ್ಸೈಡ್ ಕಥೋಡ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅಮೋನಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಪ್ರಮುಖ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ ಆದರೆ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಯಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಶೇಕಡಾ ಝಿಂಕ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಇರುತ್ತದೆ. ಝಿಂಕ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಬೈಟರಿ ಸೆಲ್ ಯಲ್ಲಿ, ಝಿಂಕ್ ಅನೋಡ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ, ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಡಿಆಕ್ಸೈಡ್ ಕಥೋಡ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಝಿಂಕ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ.
ಎರಡೂ ಝಿಂಕ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಬೈಟರಿ ಯಲ್ಲಿ, ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಆಗಿರುವಾಗ, ಝಿಂಕ್ ಅನೋಡ್ ಒಕ್ಸಿಡೇಶನ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಒಳಪಟ್ಟ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಝಿಂಕ್ ಅಣು ಎರಡು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯಮಾನ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಈ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಲೋಡ್ ಸರ್ಕುಯಿಟ್ ಮೂಲಕ ಕಥೋಡ್ ಯವರೆಗೆ ಬಂದು ಹೋಗುತ್ತವೆ.
ಲೆಕ್ಲಾಂಚ್ ಬೈಟರಿ ಸೆಲ್ ಯಲ್ಲಿ ಅಮೋನಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ (NH4Cl) ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಮಿಶ್ರಣದಲ್ಲಿ NH4+ ಮತ್ತು Cl – ರೂಪದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯಮಾನವಾಗಿದೆ. ಕಥೋಡ್ MnO2 ಅಮೋನಿಯಮ್ ಆಯನ (NH4+) ರ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ Mn2O3 ರಂದು ಕಡಿಮೆಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಮೇಲೆ Mn2O3 ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಅಮೋನಿಯ (NH3) ಮತ್ತು ನೀರು (H20) ರ ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಆದರೆ ಈ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಅಮೋನಿಯಮ್ ಆಯನಗಳು (NH4+ ) ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ನೇರವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಗೆ ಬದಲಾಗಿ ಹೋಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವಾಯುವಾದ ಅಮೋನಿಯ (