నిక్కల్ ఆయన్ బ్యాటరీ లేదా ఎడిసన్ బ్యాటరీ పనికట్టడం మరియు వైశిష్ట్యాలు

ఏ బ్యాటరీ రోజునకొద్దీగా ప్రసిద్ధతను పొందుతుంది, కారణం ఈ బ్యాటరీని ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలకు ఉపయోగించడానికి ఉన్నత శక్తి సంపదను అమలు చేయడం ద్వారా వికాసం చేయడం యొక్క పెద్ద వ్యవధి ఉంది? సమాధానం నికెల్-ఫీర్ బ్యాటరీ లేదా ఎడిసన్ బ్యాటరీ. ఒక పదంలో, Ni-Fe బ్యాటరీ చాలా దృఢమైన బ్యాటరీ. ఈ బ్యాటరీకి మోతాదానం, తుడిగిన నిర్ధారణ, శోర్ట్-సర్క్యూట్ వంటివి చాలా పెద్ద సహనశీలత ఉంది. ఈ బ్యాటరీ చాలా పెద్ద కాలం చార్జ్ చేయని కోసం కూడా సమానంగా పని చేస్తుంది. ఈ బ్యాటరీ భారం పెద్దది కాబట్టి, బ్యాటరీ యొక్క భారం ప్రభావం లేని అన్ని ప్రయోజనాలలో ఉపయోగించబడుతుంది, ఉదాహరణకు, సోలర్ ఎనర్జీ వ్యవస్థ, విండ్ ఎనర్జీ వ్యవస్థలలో బేకప్ గా. నికెల్-ఫీర్ సెల్ యొక్క ప్రయోజనకాలం మరియు జీవితకాలం చాలా ఎక్కువ ఉంది, కానీ నిర్మాణ ఖర్చు ఎక్కువ కావడం వల్ల నికెల్-ఫీర్ బ్యాటరీ యొక్క ప్రసిద్ధత తగ్గింది.

నికెల్-ఫీర్ (Ni-Fe) లేదా ఎడిసన్ బ్యాటరీ యొక్క చాలా ప్రత్యేక లక్షణాలను చూద్దాం.

ఈ బ్యాటరీ తన భారం ప్రతి కిలోగ్రాం ప్రకారం 30 లేదా 50 kW శక్తి ప్రదాన శక్తిని కలిగి ఉంటుంది. ఈ బ్యాటరీ యొక్క చార్జింగ్ దక్షత 65% ఉంటుంది. అంటే చార్జింగ్ ప్రక్రియలో ఈ బ్యాటరీలో 65% ఇన్‌పుతో ప్రవహించే విద్యుత్ శక్తి రసాయన శక్తిగా నిల్వ చేయబడుతుంది. డిచార్జింగ్ దక్షత 85% ఉంటుంది. అంటే బ్యాటరీ నిల్వ చేసిన శక్తిలో 85% విద్యుత్ శక్తిగా లోడ్కు ప్రదాన చేయబడుతుంది మరియు బాకీ భాగం బ్యాటరీ యొక్క స్వయంగా డిచార్జింగ్ ద్వారా ప్రదాన చేయబడుతుంది. బ్యాటరీని 30 రోజులకు ఉపయోగికపోతే, ఇది స్వయంగా డిచార్జింగ్ ద్వారా నిల్వ చేసిన శక్తిలో 10% లేదా 15% ను గుంటుంది. నికెల్ ఫీర్ బ్యాటరీ యొక్క జీవితకాలం చాలా ఎక్కువ ఉంది, మరియు ఇది 30 లేదా 100 సంవత్సరాలు. ఈ కాలం చాలా ఎక్కువ ఉంది లీడ్ అసిడ్ బ్యాటరీ యొక్క సాధారణ జీవితకాలం కంటే, ఇది సాధారణంగా పది సంవత్సరాలు. నికెల్-ఫీర్ సెల్ యొక్క నమూనా వోల్టేజ్ రేటింగ్ 1.4 V.

నికెల్-ఫీర్ బ్యాటరీ

నికెల్-ఫీర్ బ్యాటరీలో ఉపయోగించబడే ప్రాథమిక ఘటకాలు కాథోడ్ గా నికెల్(III) హైడ్రాక్సైడ్, ఐనోడ్ గా ఫీర్, మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ గా పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్. మనం నికెల్ సల్ఫేట్ మరియు ఫీరస్ సల్ఫైడ్ ను క్రియాశీల పదార్ధాలకు జోడిస్తాం.

ఎడిసన్ బ్యాటరీల నిర్మాణం

Ne-Fe సెల్ యొక్క క్షమత పాజిటివ్ మరియు నెగెటివ్ ప్లేట్ల పరిమాణం మరియు సంఖ్యను ఆధారంగా ఉంటుంది. ఈ రకమైన బ్యాటరీ సెల్లలో ప్రతి పోలార్ ప్లేట్ల అందం ఒక్కటి. ఈ రెండు ప్లేట్లు నికెల్-ప్లేట్ చేసిన ఫీర్ నుండి చేర్చబడిన దీర్ఘచతురస్రాకార గ్రిడ్ ను కలిగి ఉంటాయ. ప్రతి గ్రిడ్ హోల్ ను మెల్లని మరియు మెల్లని విక్షేపించబడిన నికెల్-ప్లేట్ చేసిన స్టీల్ బాక్స్ తో నింపబడి ఉంటాయ.

ఇద్దరు ప్లేట్లు ఒక్కటి అని తోట్టుకున్నాయి, వాటిలో విభిన్న క్రియాశీల పదార్థాలు ఉన్నాయి. పోజిటివ్ ప్లేట్ల పై నికెల్-ప్లేట్ చేసిన స్టీల్ బాక్స్‌లు నికెల్ ఒక్సైడ్ మరియు పొడిచేసిన కార్బన్ కంపోజిషన్ను కలిగి ఉంటాయ, మరియు కొన్ని నెగెటివ్ ప్లేట్లు ఫీర్ ఒక్సైడ్ యొక్క చాలా పెద్ద గ్రేన్లను కలిగి ఉంటాయ. రెండు ప్లేట్లలో క్రియాశీల పదార్థాలతో మిశ్రితంగా ఉన్న కార్బన్ చాలా పెద్ద పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన పొడిచేసిన......

నికెల్-ప్లేట్ చేసిన ఫీర్ ను ఉపయోగించి ఎలక్ట్రోలైట్ మరియు ఎలక్ట్రోడ్లను కలిగిన వాహనాన్ని తయారు చేయబడుతుంది. విభిన్న పోలారిటీల గల ప్లేట్ల మధ్య ఎబోనైట్ స్టిక్‌లను ప్లేస్ చేయబడతాయి, అవి నేరుగా సంపర్కం చేయడం మరియు శోర్ట్-సర్క్యూట్ జరిగినప్పుడు వాటిని నిర్ధారించడానికి. ఎడిసన్ బ్యాటరీ లేదా నికెల్-ఫీర్ బ్యాటరీ యొక్క నిర్మాణంలో మరొక ప్రత్యేకత ఉంది, అంటే నెగెటివ్ ప్లేట్ల సంఖ్య పోజిటివ్ ప్లేట్ల సంఖ్య కన్నా ఒకటి ఎక్కువ ఉంటుంది, మరియు మనం చివరి నెగెటివ్ ప్లేట్ను కంటైనర్‌కు విద్యుత్తో కనెక్ట్ చేస్తాము. ఒకే పోలారిటీ గల ప్లేట్లను ఒక సామాన్య స్ట్రాప్‌కు వెల్డ్ చేస్తాము, వాటి ఒక సెల్‌ను చేరుస్తాయి, మరియు అనేక సెల్లను కలిపి బ్యాటరీ నిర్మాణం చేయబడుతుంది.

నికెల్-ఫీర్ బ్యాటరీల పనికట్టు

మనకు తెలుసునున్నట్లుగా, నికెల్-ఫీర్ బ్యాటరీ యొక్క ప్రధాన పనికట్టు రసాయన ప్రతిక్రియ లో ఉంది, ఇది బ్యాటరీ లో జరిగే ప్రతిక్రియను నిర్ణయిస్తుంది. ఎలక్ట్రోలైసిస్ ఏమిటో విద్యుత్ ప్రవాహం ఉంటే జరిగే రసాయన ప్రతిక్రియను నిర్ణయిస్తుంది, ఇది రసాయన ప్రతిక్రియ యొక్క కారణం లేదా ఫలితం అవుతుంది. నికెల్-ఫీర్ సెల్ యొక్క రసాయనం చాలా సంక్లిష్టమైనది, కారణం పోజిటివ్ క్రియాశీల పదార్థం యొక్క సరైన సూత్రం ఇప్పటివరకూ వెలుగు లేదు. కానీ మనం Ni(OH)3 అని భావించినట్లయితే, మనం దానిని కొన్ని విధానాల్లో వివరించవచ్చు. చార్జింగ్ ప్రక్రియలో, పోజిటివ్ ప్లేట్ల నికెల్ కంపౌండ్ నికెల్ పెరాక్సైడ్ లో ఆక్సిడేట్ అవుతుంది. చార్జింగ్ ప్రక్రియ నెగెటివ్ ప్లేట్లలో ఫీర్ కంపౌండ్ ను స్పంజీ ఫీర్ లోకి మార్చుతుంది.

పూర్తిగా చార్జ్ చేయబడిన పరిస్థితిలో, పోజిటివ్ ప్లేట్ల క్రియాశీల పదార్థం నికెల్ హైడ్రాక్సైడ్ [Ni(OH)3] అనగా ఉంటుంది, అంతర్గతంలో నెగెటివ్ ప్లేట్ ఫీర్, Fe. సెల్ యొక్క లోడ్కు విద్యుత్ ప్రదానం జరిగినప్పుడు, పోజిటివ్ ప్లేట్ల క్రియాశీల పదార్థం Ni(OH)3 నుండి Ni(OH)2 లోకి మారుతుంది మరియు నెగెటివ్ ప్లేట్ల క్రియాశీల పదార్థం ఫీర్ నుండి ఫీరస్ హైడ్రాక్సైడ్ (Fe(OH)2) లోకి మారుతుంది. ఎడిసన్ బ్యాటరీలో ఉన్న ఎలక్ట్రోకెమికల్ ప్రక్రియను క్రింది సమీకరణం ద్వారా వ్యక్తపరచవచ్చు

సమీకరణం చార్జింగ్ మరియు డిచార్జింగ్ రెండు ఘటనలను వ్యక్తపరచుతుంది. సమీకరణం యొక్క కుడి వైపు ప్రవాహం డిచార్జింగ్ ఘటన యొక్క ప్రతిక్రియను వ్యక్తపరచుతుంది, మరియు సమీకరణం యొక్క ఎడమ వైపు ప్రవాహం చార్జింగ్ ఘటనను వ్యక్తపరచుతుంది. డిచార్జింగ్ ప్రక్రియలో విద్యుత్ ప్రవాహం ప్రత్యక్ష సర్క్యూట్ ద్వారా పోజిటివ్ ప్లేట్కు ప్రవహిస్తుంది. ఎలక్ట్రోలైసిస్ ప్రక్రియలో స్థానికంగా ఉత్పత్తి చేయబడుతున్న కరోజివేట్ వాయువును బ్యాటరీ యొక్క లోపల ప్రవహించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, కాబట్టి సెల్ యొక్క మౌంటింగ్ కోసం ప్రత్యేక దృష్టి చూపాల్సిన అవసరం లేదు.

నికెల్-ఫీర్ బ్యాటరీల లక్షణాలు

పూర్తిగా చార్జ్ చేయబడిన ఎడిసన్ బ్యాటరీ యొక్క emf 1.4 V. ఔసత డిచార్జ్ వోల్టేజ్ సాధారణంగా 1.2 V మరియు ఔసత చార్జింగ్ వోల్టేజ్ సాధారణంగా 1.7 V సెల్ ప్రతి. ఈ రకమైన బ్యాటరీ యొక్క లక్షణాలు క్రింది చిత్రంలో చూపబడ్డాయి.

నికెల్-ఫీర్ బ్యాటరీ యొక్క వోల్టేజ్ లక్షణాలు లీడ్-అసిడ్ సెల్ యొక్క వోల్టేజ్ లక్షణాలకు సమానం. పూర్తిగా చార్జ్ చేయబడిన emf 1.4 V మరియు ఇది ధీర్ఘంగా 1.3 V మరియు తర్వాత ధీర్ఘంగా 1.1 లేదా 1.0 V లోకి తగ్గిస్తుంది. గ్రాఫ్ నుండి మనం చూస్తే, డిచార్జ్ emf కు క్షమత లిమిట్ లేదు, అందుకే బ్యాటరీ కొన్ని కాలం తర్వాత ప్రదానం చేయడం ఆగుతుంది. బ్యాటరీ యొక్క emf టెంపరేచర్ కు నేలయ్యేది, అంటే బ్యాటరీ యొక్క emf టెంపరేచర్ పెరిగినప్పుడు పెరిగి ఉంటుంది.
బ్యాటరీ యొక్క ఔసత చార్జింగ్ కాలం 7 గంటలు మరియు డిచార్జింగ్ కాలం 5 గంటలు. మరొక ఎడిసన్ బ్యాటరీ యొక్క లక్షణం అనేది ఎక్కువ టెంపరేచర్ లో నిరంతరం పనిచేయడం బ్యాటరీ యొక్క జీవితకాలాన్ని తగ్గిస్తుంది, అదే విధంగా బ్యాటరీని ఔసత చార్జింగ్ కాలం కన్నా ఎక్కువ చార్జ్ చేయడం చేస్తే జరుగుతుంది.
ఈ నికెల్-ఫీర్ బ్యాటరీ యొక్క అంపీర్-హౌర్ మరియు వాట్-హౌర్ దక్షతలు సాధారణంగా 85 % మరియు 60 % లు. 4oC టెంపరేచర్ వద్ద, ఎడిసన్ బ్యాటరీ యొక్క క్షమత సున్నాకు తగ్గుతుంది, కాబట్టి బ్యాటరీని పనిచేయడం ముందు ఇది హీట్ చేయ