शुष्क सेल
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शुष्क सेल एक प्रकार की विद्युत बैटरी होती है, जिसका उपयोग प्रायः पोर्टेबल इलेक्ट्रिकल डिवाइस के लिए किया जाता है। गीली सेल बैटरियों के विपरीत, जिनमें एक तरल इलेक्ट्रोलाइट होता है, शुष्क सेल्स एक पेस्ट के रूप में एक इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करती हैं, और इस प्रकार रिसाव के लिए कम संवेदनशील होती हैं।
शुष्क सेल का विकास 1886 में जर्मन वैज्ञानिक कार्ल गैस्नर द्वारा किया गया था, 1866 में जॉर्जेस लेक्लान्चे द्वारा गीली जिंक-कार्बन बैटरियों के विकास के बाद। 1887 में जापानी साकिज़ो याई द्वारा एक प्रकार का शुष्क सेल भी विकसित किया गया था।
इतिहास
कई प्रयोगकर्ताओं ने इलेक्ट्रोकेमिकल सेल के इलेक्ट्रोलाइट को उपयोग में अधिक सुविधाजनक बनाने के लिए उसे स्थिर करने का प्रयास किया। 1812 का ज़ांबोनी पाइल एक उच्च-वोल्टेज शुष्क बैटरी है लेकिन केवल मिनट की धारा देने में सक्षम है। सेलूलोज़, चूरा, स्पन ग्लास, एस्बेस्टस फाइबर और जिलेटिन के साथ विभिन्न प्रयोग किए गए।[1]
1886 में, कार्ल गैस्नर ने (गीले) लेकलेंच सेल के एक प्रकार पर एक जर्मन पेटेंट (संख्या 37,758) प्राप्त किया, जिसे शुष्क सेल के रूप में जाना जाने लगा क्योंकि इसमें मुक्त तरल इलेक्ट्रोलाइट नहीं था। इसके बजाय, एक पेस्ट बनाने के लिए अमोनियम क्लोराइड को प्लास्टर ऑफ पेरिस के साथ मिलाया गया था, जिसमें शेल्फ जीवन को बढ़ाने के लिए जिंक क्लोराइड की थोड़ी मात्रा भी मिलाई गई थी। इस पेस्ट में मैंगनीज डाइऑक्साइड कैथोड को डुबोया गया और दोनों को जिंक के खोल में सील कर दिया गया, जो एनोड के रूप में भी काम करता है। नवंबर 1887 में, उन्होंने उसी उपकरण के लिए यू.एस. पेटेंट 373,064 प्राप्त किया।[2] 1887 में मीजी युग के दौरान जापान में ड्राई-बैटरी का आविष्कार किया गया था। आविष्कारक साकिज़ो याई (Sakizō Yai) थे।[3] हालाँकि, याई के पास पेटेंट दाखिल करने के लिए पर्याप्त पैसे नहीं थे,[4] जापान में बैटरी का पहला पेटेंट धारक याई नहीं, बल्कि ताकाहाशी इचिसाबुरो था। विल्हेम हेलेसेन ने शुष्क-बैटरी का भी आविष्कार किया और 1890 में यू.एस. पेटेंट 439,151 प्राप्त किया।[5]
पिछली गीली सेल्स के विपरीत, गैस्नर की सूखी सेल अधिक ठोस होती है, रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है, फैलती नहीं है और किसी भी दिशा में उपयोग की जा सकती है। यह 1.5 वोल्ट की क्षमता प्रदान करता है। पहला बड़े पैमाने पर उत्पादित मॉडल कोलंबिया शुष्क सेल था, जिसे पहली बार 1896 में राष्ट्रीय कार्बन कंपनी द्वारा विपणन किया गया था।[6] एनसीसी ने प्लास्टर ऑफ पेरिस को कॉइल्ड कार्डबोर्ड से बदलकर गैस्नर के मॉडल में सुधार किया, एक ऐसा नवाचार जो कैथोड के लिए अधिक जगह छोड़ता है और बैटरी को इकट्ठा करना आसान बनाता है। यह जनता के लिए पहली सुविधाजनक बैटरी थी, जिसने पोर्टेबल विद्युत उपकरणों को व्यावहारिक बनाया।
जिंक-कार्बन सेल (जैसा कि ज्ञात हुआ) आज भी निर्मित किया जाता है।
डिजाइन
एक शुष्क सेल विद्युत धारा प्रवाहित करने के लिए पर्याप्त नमी वाले पेस्ट इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करता है। गीले सेल के विपरीत, शुष्क सेल बिना गिरे किसी भी दिशा में काम कर सकता है, क्योंकि इसमें कोई मुक्त तरल पदार्थ नहीं होता है, जो इसे पोर्टेबल उपकरण के लिए उपयुक्त बनाता है। तुलनात्मक रूप से, पहली गीली सेल्स प्रायः कमज़ोर कांच के कंटेनर होती थीं, जिनमें खुले शीर्ष पर सीसे की छड़ें लटकती थीं और रिसाव से बचने के लिए उन्हें सावधानीपूर्वक संभालने की आवश्यकता होती थी। जैल बैटरी के विकास तक लेड-एसिड बैटरियां शुष्क सेल की सुरक्षा और पोर्टेबिलिटी प्राप्त नहीं कर पाईं। उच्च-ड्रेन अनुप्रयोगों के लिए गीली सेल्स का उपयोग जारी रखा गया है, जैसे कि आंतरिक दहन इंजन शुरू करना, क्योंकि इलेक्ट्रोलाइट प्रवाह को बाधित करने से वर्तमान क्षमता कम हो जाती है।
एक सामान्य शुष्क सेल जिंक-कार्बन सेल है, जिसे कभी-कभी शुष्क लेकलेंच सेल (Leclanché cell) भी कहा जाता है, जिसका नाममात्र वोल्टेज 1.5 वोल्ट होता है, जो क्षारीय सेल (alkaline cell) के समान होता है (क्योंकि दोनों समान जिंक-मैंगनीज डाइऑक्साइड संयोजन का उपयोग करते हैं)।
एक मानक शुष्क सेल में एक जिंक एनोड होता है, जो प्रायः एक बेलनाकार बर्तन के रूप में होता है, जिसमें एक केंद्रीय रॉड के रूप में कार्बन कैथोड होता है। इलेक्ट्रोलाइट जिंक एनोड के बगल में एक पेस्ट के रूप में अमोनियम क्लोराइड होता है। इलेक्ट्रोलाइट और कार्बन कैथोड के बीच की शेष जगह अमोनियम क्लोराइड और मैंगनीज डाइऑक्साइड से युक्त दूसरे पेस्ट द्वारा ली जाती है, जो एक विध्रुवणक के रूप में कार्य करता है। कुछ डिज़ाइनों में, जिन्हें प्रायः "हेवी ड्यूटी" के रूप में विपणन किया जाता है, अमोनियम क्लोराइड को जिंक क्लोराइड से बदल दिया जाता है।
प्रकार
प्राथमिक सेल्स रिचार्जेबल नहीं होती हैं और प्रायः सेल की आंतरिक प्रतिक्रिया के बाद प्रतिक्रियाशील प्रारंभिक रसायनों का उपभोग करने के बाद उनका निपटान कर दिया जाता है।
द्वितीयक सेल रिचार्जेबल होते हैं, और कई बार पुन: उपयोग किए जा सकते हैं।
- प्राथमिक सेल
- जिंक-कार्बन बैटरी/सेल
- क्षारीय बैटरी/सेल
- लिथियम बैटरी/सेल
- पारा बैटरी/सेल
- सिल्वर-ऑक्साइड बैटरी/सेल
- द्वितीयक बैटरी/सेल
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ W. E. Ayrton Practical Electricity; A Laboratory and Lecture Course for First Year ... 1897, reprint Read Books, 2008 ISBN 1-4086-9150-7, page 458
- ↑ "Galvanic Battery - Carl Gassner - U.S. Patent 373,064".
- ↑ "The history of the battery : 1) The Yai dry-battery". www.baj.or.jp. Retrieved 2020-04-18.
- ↑ "三菱電機FA 第1回 先人に学ぶ 屋井先蔵 電気の時代を先取りし「乾電池王」と呼ばれた発明家 文化・教養 FA 羅針盤". www.mitsubishielectric.co.jp (in 日本語). Retrieved 2020-04-18.
- ↑ "बैटरी का इतिहास". Battery Association of Japan. Retrieved 2017-09-18.
- ↑ "कोलंबिया ड्राई सेल बैटरी". National Historic Chemical Landmarks. American Chemical Society. Retrieved 2014-02-21.