निकेल-मेटल हायड्राइड, निकेल-कॅडमियम बॅटरी आणि लिथियम बॅटरीमधील फरक

NiMH बॅटरीज

निकेल-मेटल हायड्राइड बॅटरी हायड्रोजन आयन आणि धातू निकेलच्या बनलेल्या असतात.त्यांच्याकडे निकेल-कॅडमियम बॅटरीपेक्षा 30% जास्त पॉवर रिझर्व्ह आहे, निकेल-कॅडमियम बॅटरीपेक्षा हलका आहे आणि दीर्घ सेवा आयुष्य आहे.ते पर्यावरणास अनुकूल आहेत आणि मेमरी प्रभाव नाही.निकेल-मेटल हायड्राइड बॅटरीचा तोटा असा आहे की निकेल-कॅडमियम बॅटरीची किंमत जास्त महाग आहे आणि कामगिरी लिथियम बॅटरीपेक्षा वाईट आहे.

लिथियम आयन बॅटरी

बनलेली उच्च-ऊर्जा-घनता बॅटरीलिथियम-आयन बॅटरी. लिथियम-आयन बॅटरीदेखील एक प्रकार आहेस्मार्ट बॅटरी, ते कमीत कमी चार्जिंग वेळ, सर्वात मोठे जीवन चक्र आणि सर्वात मोठी क्षमता प्राप्त करण्यासाठी विशेष मूळ स्मार्ट चार्जरसह सहकार्य करू शकते.लिथियम-आयन बॅटरीसध्या सर्वोत्तम बॅटरी आहे.निकेल-कॅडमियम बॅटरी आणि समान आकाराच्या निकेल-हायड्रोजन बॅटरीच्या तुलनेत, त्यात सर्वात जास्त पॉवर रिझर्व्ह, सर्वात कमी वजन, सर्वात जास्त आयुष्य, सर्वात कमी चार्जिंग वेळ आणि मेमरी इफेक्ट नाही.

रिचार्ज करण्यायोग्य बॅटरीचे दोन मुख्य प्रकार आहेत: लीड-ऍसिड बॅटरी आणि अल्कधर्मी बॅटरी.सध्या वापरात असलेल्या निकेल-कॅडमियम (NiCd), निकेल-मेटल हायड्राइड (NiMH) आणि लिथियम-आयन (Li-Ion) बॅटरी या सर्व अल्कधर्मी बॅटरी आहेत.

NiMH बॅटरी पॉझिटिव्ह प्लेट सामग्री NiOOH आहे, नकारात्मक प्लेट सामग्री हायड्रोजन-शोषक मिश्र धातु आहे.इलेक्ट्रोलाइटमध्ये सामान्यतः 30% KOH जलीय द्रावण असते आणि थोड्या प्रमाणात NiOH जोडले जाते.डायाफ्राम सच्छिद्र विनाइलॉन न विणलेल्या फॅब्रिक किंवा नायलॉन न विणलेल्या फॅब्रिकपासून बनलेला असतो.NiMH बॅटरीचे दोन प्रकार आहेत: दंडगोलाकार आणि चौरस.

NiMH बॅटरीमध्ये कमी-तापमान डिस्चार्जची चांगली वैशिष्ट्ये आहेत.-20°C च्या सभोवतालच्या तापमानातही, डिस्चार्ज करण्यासाठी मोठा प्रवाह (1C च्या डिस्चार्ज दराने) वापरून, डिस्चार्ज केलेली वीज नाममात्र क्षमतेच्या 85% पेक्षा जास्त पोहोचू शकते.तथापि, जेव्हा NiMH बॅटरी उच्च तापमानात (+40°C वर) असतात, तेव्हा साठवण क्षमता 5-10% ने कमी होते.सेल्फ-डिस्चार्जमुळे होणारी क्षमता हानी (तापमान जितके जास्त असेल तितके सेल्फ-डिस्चार्ज दर जास्त) उलट करता येण्याजोगे आहे आणि जास्तीत जास्त क्षमता काही चार्ज-डिस्चार्ज चक्रांमध्ये पुनर्संचयित केली जाऊ शकते.NiMH बॅटरीचे ओपन सर्किट व्होल्टेज 1.2V आहे, जे NiCd बॅटरीसारखेच आहे.

NiCd/NiMH बॅटरीची चार्जिंग प्रक्रिया खूप सारखीच असते, ज्यासाठी सतत चालू चार्जिंग आवश्यक असते.बॅटरीला जास्त चार्ज होण्यापासून रोखण्यासाठी दोन्हीमधील फरक मुख्यत्वे जलद चार्जिंग टर्मिनेशन डिटेक्शन पद्धतीमध्ये आहे.चार्जर बॅटरीवर सतत वर्तमान चार्जिंग करतो आणि त्याच वेळी बॅटरी व्होल्टेज आणि इतर पॅरामीटर्स शोधतो.जेव्हा बॅटरीचा व्होल्टेज हळूहळू वाढतो आणि कमाल मूल्यापर्यंत पोहोचतो, तेव्हा NiMH बॅटरीचे जलद चार्जिंग संपुष्टात येते, तर NiCd बॅटरीसाठी, जेव्हा बॅटरीचा व्होल्टेज प्रथमच -△V ने कमी होतो तेव्हा जलद चार्जिंग बंद होते.बॅटरीचे नुकसान टाळण्यासाठी, बॅटरीचे तापमान खूप कमी असताना जलद चार्जिंग सुरू केले जाऊ शकत नाही.जेव्हा बॅटरीचे तापमान Tmin 10°C पेक्षा कमी असते, तेव्हा ट्रिकल चार्जिंग मोड वर स्विच केला पाहिजे.बॅटरीचे तापमान निर्दिष्ट मूल्यापर्यंत पोहोचल्यानंतर, चार्जिंग ताबडतोब थांबवणे आवश्यक आहे.

निकेल-कॅडमियम बॅटरी

निकेल-कॅडमियम बॅटरी NiCd बॅटरीच्या सकारात्मक प्लेटवरील सक्रिय सामग्री निकेल ऑक्साईड पावडर आणि ग्रेफाइट पावडरपासून बनलेली आहे.ग्रेफाइट रासायनिक अभिक्रियांमध्ये भाग घेत नाही आणि त्याचे मुख्य कार्य चालकता वाढवणे आहे.नकारात्मक प्लेटवरील सक्रिय सामग्री कॅडमियम ऑक्साईड पावडर आणि लोह ऑक्साईड पावडरपासून बनलेली असते.आयर्न ऑक्साईड पावडरचे कार्य कॅडमियम ऑक्साईड पावडरमध्ये उच्च प्रसरणक्षमता बनवणे, एकत्रीकरण रोखणे आणि इलेक्ट्रोड प्लेटची क्षमता वाढवणे हे आहे.सक्रिय पदार्थ अनुक्रमे छिद्रित स्टीलच्या पट्ट्यामध्ये गुंडाळलेले असतात, जे दाबून तयार झाल्यानंतर बॅटरीच्या सकारात्मक आणि नकारात्मक प्लेट्स बनतात.ध्रुवीय प्लेट्स अल्कली-प्रतिरोधक कठोर रबर इन्सुलेट रॉड्स किंवा छिद्रित पॉलिव्हिनाईल क्लोराईड नालीदार बोर्डांद्वारे विभक्त केल्या जातात.इलेक्ट्रोलाइट हे सहसा पोटॅशियम हायड्रॉक्साईडचे द्रावण असते.इतर बॅटरीच्या तुलनेत, NiCd बॅटरीचा स्व-डिस्चार्ज दर (म्हणजे, वापरात नसताना बॅटरी चार्ज गमावण्याचा दर) मध्यम आहे.NiCd बॅटरीच्या वापरादरम्यान, जर त्या पूर्णपणे डिस्चार्ज झाल्या नाहीत, तर त्या रिचार्ज केल्या जातील, आणि पुढच्या वेळी डिस्चार्ज झाल्यावर, ते त्यांची सर्व शक्ती सोडू शकणार नाहीत.उदाहरणार्थ, जर 80% बॅटरी डिस्चार्ज झाली आणि नंतर पूर्ण चार्ज झाली, तर बॅटरी फक्त 80% बॅटरी डिस्चार्ज करू शकते.हा तथाकथित मेमरी इफेक्ट आहे.अर्थात, अनेक पूर्ण डिस्चार्ज/चार्ज सायकल NiCd बॅटरीला सामान्य ऑपरेशनमध्ये पुनर्संचयित करतील.NiCd बॅटरीच्या मेमरी इफेक्टमुळे, जर त्या पूर्णपणे डिस्चार्ज झाल्या नाहीत, तर प्रत्येक बॅटरी चार्ज करण्यापूर्वी 1V च्या खाली डिस्चार्ज केली पाहिजे.