കാർബൺ-സിങ്ക് ബാറ്ററികളും ആൽക്കലൈൻ ബാറ്ററികളും തമ്മിലുള്ള പ്രകടനത്തിന്റെ താരതമ്യം

ഇന്നത്തെ ഊർജ്ജാധിഷ്ഠിത യുഗത്തിൽ, പോർട്ടബിൾ പവർ സ്രോതസ്സുകളുടെ പ്രധാന ഘടകങ്ങളായ ബാറ്ററികൾ വിവിധ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ഏറ്റവും സാധാരണമായ ഡ്രൈ ബാറ്ററികളായ കാർബൺ-സിങ്ക് ബാറ്ററികളും ആൽക്കലൈൻ ബാറ്ററികളും ഓരോന്നിനും സവിശേഷമായ സാങ്കേതിക സവിശേഷതകളും പ്രകടനവുമുണ്ട്. രണ്ട് തരം ബാറ്ററികളുടെയും പ്രകടനത്തിന്റെ ആഴത്തിലുള്ള താരതമ്യം ഈ ലേഖനം നടത്തുകയും വിശദമായ വിശകലനവും പ്രധാന സാങ്കേതിക പാരാമീറ്ററുകളുടെ ഇംഗ്ലീഷ് വിവർത്തനവും നൽകുകയും വായനക്കാർക്ക് അവയുടെ വ്യത്യാസങ്ങളും പ്രയോഗ സാഹചര്യങ്ങളും പൂർണ്ണമായി മനസ്സിലാക്കാൻ പ്രാപ്തമാക്കുകയും ചെയ്യും.

I. ബാറ്ററികളുടെ അടിസ്ഥാന തത്വങ്ങൾ

(1) കാർബൺ-സിങ്ക് ബാറ്ററികൾ

കാർബൺ-സിങ്ക് ബാറ്ററികൾ മാംഗനീസ് ഡൈ ഓക്സൈഡ് പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡായും, സിങ്ക് നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡായും, അമോണിയം ക്ലോറൈഡിന്റെയോ സിങ്ക് ക്ലോറൈഡിന്റെയോ ജലീയ ലായനി ഇലക്ട്രോലായും ഉപയോഗിക്കുന്നു. അവയുടെ പ്രവർത്തന തത്വം റെഡോക്സ് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. ഡിസ്ചാർജ് സമയത്ത്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലെ സിങ്ക് ഒരു ഓക്സീകരണ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് വിധേയമാവുകയും ഇലക്ട്രോണുകൾ നഷ്ടപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ ഇലക്ട്രോണുകൾ ബാഹ്യ സർക്യൂട്ടിലൂടെ പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് ഒഴുകുന്നു, അവിടെ മാംഗനീസ് ഡൈ ഓക്സൈഡ് ഒരു റിഡക്ഷൻ പ്രതികരണത്തിന് വിധേയമാകുന്നു. അതേസമയം, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ലായനിയിലെ അയോണുകളുടെ മൈഗ്രേഷൻ ചാർജ് ബാലൻസ് നിലനിർത്തുന്നു.

(2) ആൽക്കലൈൻ ബാറ്ററികൾ

ആൽക്കലൈൻ ബാറ്ററികൾ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡായി സിങ്കും പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡായി മാംഗനീസ് ഡൈ ഓക്സൈഡും ഉപയോഗിക്കുന്നു, പക്ഷേ അവ ആൽക്കലൈൻ ഇലക്ട്രോലൈറ്റായി പൊട്ടാസ്യം ഹൈഡ്രോക്സൈഡിന്റെ ജലീയ ലായനി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ആൽക്കലൈൻ പരിസ്ഥിതി ബാറ്ററിയുടെ ആന്തരിക രാസപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തന നിരക്കും പാതയും മാറ്റുന്നു. കാർബൺ-സിങ്ക് ബാറ്ററികളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ആൽക്കലൈൻ ബാറ്ററികളിലെ റെഡോക്സ് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമാണ്, ഇത് കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ളതും നിലനിൽക്കുന്നതുമായ പവർ ഔട്ട്പുട്ട് നൽകാൻ അവയെ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.

II. പ്രകടന താരതമ്യം

(1) വോൾട്ടേജ്

കാർബൺ-സിങ്ക് ബാറ്ററികളുടെ നാമമാത്ര വോൾട്ടേജ് സാധാരണയായി 1.5V ആണ്. ഒരു പുതിയ ബാറ്ററി ആദ്യമായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, യഥാർത്ഥ വോൾട്ടേജ് അല്പം കൂടുതലായിരിക്കാം, ഏകദേശം 1.6V – 1.7V. ഉപയോഗത്തിനിടയിൽ രാസപ്രവർത്തനം തുടരുമ്പോൾ, വോൾട്ടേജ് ക്രമേണ കുറയുന്നു. വോൾട്ടേജ് ഏകദേശം 0.9V ആയി കുറയുമ്പോൾ, ബാറ്ററി അടിസ്ഥാനപരമായി തീർന്നുപോകുകയും മിക്ക ഉപകരണങ്ങൾക്കും ഫലപ്രദമായ വൈദ്യുതി നൽകാൻ കഴിയാതെ വരികയും ചെയ്യും.

ആൽക്കലൈൻ ബാറ്ററികളുടെ നാമമാത്ര വോൾട്ടേജും 1.5V ആണ്, പുതിയ ബാറ്ററിയുടെ പ്രാരംഭ വോൾട്ടേജും ഏകദേശം 1.6V - 1.7V ആണ്. എന്നിരുന്നാലും, ആൽക്കലൈൻ ബാറ്ററികളുടെ ഗുണം മുഴുവൻ ഡിസ്ചാർജ് പ്രക്രിയയിലും അവയുടെ വോൾട്ടേജ് ക്രമേണ കുറയുന്നു എന്നതാണ്. 80% ത്തിലധികം വൈദ്യുതി ഉപയോഗിച്ചതിനുശേഷവും, വോൾട്ടേജ് 1.2V ന് മുകളിൽ തുടരാം, ഇത് ഉപകരണങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ള വൈദ്യുതി വിതരണം നൽകുന്നു.

(2) ശേഷി

ബാറ്ററി ശേഷി സാധാരണയായി മില്ലിയാംപിയർ-മണിക്കൂറുകളിൽ (mAh) അളക്കുന്നു, ഇത് ബാറ്ററി പുറത്തുവിടാൻ കഴിയുന്ന വൈദ്യുത ചാർജിന്റെ അളവിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. കാർബൺ-സിങ്ക് ബാറ്ററികളുടെ ശേഷി താരതമ്യേന കുറവാണ്. സാധാരണ AA- വലിപ്പമുള്ള കാർബൺ-സിങ്ക് ബാറ്ററികളുടെ ശേഷി സാധാരണയായി 500mAh - 800mAh വരെയാണ്. ഇത് അവയുടെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെയും ഇലക്ട്രോഡ് വസ്തുക്കളുടെയും സവിശേഷതകൾ മൂലമാണ്, ഇത് രാസപ്രവർത്തനത്തിൽ ഉൾപ്പെടുന്ന മൊത്തം പദാർത്ഥങ്ങളുടെ അളവും പ്രതികരണ കാര്യക്ഷമതയും പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു.

ആൽക്കലൈൻ ബാറ്ററികളുടെ ശേഷി കാർബൺ-സിങ്ക് ബാറ്ററികളേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്. AA വലിപ്പമുള്ള ആൽക്കലൈൻ ബാറ്ററികളുടെ ശേഷി 2000mAh - 3000mAh വരെ എത്താം. ആൽക്കലൈൻ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഇലക്ട്രോഡ് വസ്തുക്കളുടെ പ്രവർത്തനം മെച്ചപ്പെടുത്തുക മാത്രമല്ല, അയോണിക് ചാലക കാര്യക്ഷമത ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ആൽക്കലൈൻ ബാറ്ററികളെ കൂടുതൽ വൈദ്യുതോർജ്ജം സംഭരിക്കാനും പുറത്തുവിടാനും പ്രാപ്തമാക്കുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.

(3) ആന്തരിക പ്രതിരോധം

ഡിസ്ചാർജ് പ്രക്രിയയിൽ ബാറ്ററിയുടെ സ്വയം നഷ്ടം അളക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന പാരാമീറ്ററാണ് ആന്തരിക പ്രതിരോധം. കാർബൺ-സിങ്ക് ബാറ്ററികളുടെ ആന്തരിക പ്രതിരോധം താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ്, ഏകദേശം 0.1Ω – 0.3Ω. ഉയർന്ന ആന്തരിക പ്രതിരോധം ഉയർന്ന കറന്റ് ഡിസ്ചാർജ് സമയത്ത് ബാറ്ററിക്കുള്ളിൽ വലിയ വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പിലേക്ക് നയിക്കും, ഇത് ഊർജ്ജ നഷ്ടത്തിന് കാരണമാകും. അതിനാൽ, ഉയർന്ന കറന്റ് പവർ സപ്ലൈ ആവശ്യമുള്ള ഉപകരണങ്ങൾക്ക് കാർബൺ-സിങ്ക് ബാറ്ററികൾ അനുയോജ്യമല്ല.

ആൽക്കലൈൻ ബാറ്ററികളുടെ ആന്തരിക പ്രതിരോധം താരതമ്യേന കുറവാണ്, ഏകദേശം 0.05Ω – 0.1Ω. കുറഞ്ഞ ആന്തരിക പ്രതിരോധ സ്വഭാവം ഉയർന്ന കറന്റ് ഡിസ്ചാർജ് സമയത്ത് ഉയർന്ന ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് നിലനിർത്താൻ ആൽക്കലൈൻ ബാറ്ററികളെ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു, ഇത് ഊർജ്ജ നഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നു. ഡിജിറ്റൽ ക്യാമറകൾ, ഇലക്ട്രിക് കളിപ്പാട്ടങ്ങൾ തുടങ്ങിയ ഉയർന്ന പവർ ഉപകരണങ്ങൾ ഓടിക്കുന്നതിന് അവ കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാണ്.

(4) സേവന ജീവിതം

കാർബൺ-സിങ്ക് ബാറ്ററികളുടെ സേവന ആയുസ്സ് താരതമ്യേന കുറവാണ്. ഏകദേശം 1 - 2 വർഷം മുറിയിലെ താപനിലയിൽ സൂക്ഷിച്ച ശേഷം, പവറിൽ ഗണ്യമായ കുറവ് ഉണ്ടാകും. ഉപയോഗത്തിലില്ലാത്തപ്പോൾ പോലും, സ്വയം ഡിസ്ചാർജ് സംഭവിക്കുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയും ഉയർന്ന ആർദ്രതയും ഉള്ള അന്തരീക്ഷത്തിൽ, കാർബൺ-സിങ്ക് ബാറ്ററികൾക്ക് ചോർച്ച പ്രശ്നങ്ങൾ അനുഭവപ്പെടുകയും ഉപകരണങ്ങൾ തുരുമ്പെടുക്കുകയും ചെയ്തേക്കാം.

ആൽക്കലൈൻ ബാറ്ററികൾക്ക് കൂടുതൽ ഷെൽഫ് ലൈഫ് ഉണ്ട്, കൂടാതെ 5 - 10 വർഷം വരെ മുറിയിലെ താപനിലയിൽ താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ സ്വയം-ഡിസ്ചാർജ് നിരക്കിൽ സൂക്ഷിക്കാം. കൂടാതെ, ആൽക്കലൈൻ ബാറ്ററികളുടെ ഘടനാപരമായ രൂപകൽപ്പനയും ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് സവിശേഷതകളും അവയെ ചോർച്ചയെ കൂടുതൽ പ്രതിരോധിക്കും, ഇത് ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ദീർഘവും സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ പവർ സപ്പോർട്ട് നൽകുന്നു.

(5) ചെലവും പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണവും

കാർബൺ-സിങ്ക് ബാറ്ററികളുടെ നിർമ്മാണച്ചെലവ് താരതമ്യേന കുറവാണ്, കൂടാതെ അവയുടെ വിപണി വിലയും താരതമ്യേന വിലകുറഞ്ഞതാണ്. കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ആവശ്യകതകളും റിമോട്ട് കൺട്രോളുകൾ, ക്ലോക്കുകൾ തുടങ്ങിയ ചെലവ് കുറഞ്ഞ ആപ്ലിക്കേഷനുകളുമുള്ള ലളിതമായ ഉപകരണങ്ങൾക്ക് അവ അനുയോജ്യമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, കാർബൺ-സിങ്ക് ബാറ്ററികളിൽ മെർക്കുറി പോലുള്ള ഘനലോഹങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഉപേക്ഷിച്ച ശേഷം ശരിയായി സംസ്കരിച്ചില്ലെങ്കിൽ അവ പരിസ്ഥിതി മലിനീകരണത്തിന് കാരണമാകും.

ആൽക്കലൈൻ ബാറ്ററികളുടെ ഉൽപാദനച്ചെലവ് താരതമ്യേന കൂടുതലാണ്, അവയുടെ വിൽപ്പന വിലയും താരതമ്യേന ചെലവേറിയതാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ആൽക്കലൈൻ ബാറ്ററികൾ മെർക്കുറി രഹിതവും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദപരവുമാണ്. മാത്രമല്ല, ഉയർന്ന ശേഷിയും നീണ്ട സേവന ജീവിതവും കാരണം, ദീർഘകാല ഉപയോഗത്തിൽ ഒരു യൂണിറ്റ് വൈദ്യുതിയുടെ വില കാർബൺ-സിങ്ക് ബാറ്ററികളേക്കാൾ കുറവായിരിക്കാം, ഇത് ഉയർന്ന ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.

III. സാങ്കേതിക പാരാമീറ്ററുകളുടെ താരതമ്യ പട്ടിക

IV. ഉപസംഹാരം

പ്രകടനത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ കാർബൺ-സിങ്ക് ബാറ്ററികൾക്കും ആൽക്കലൈൻ ബാറ്ററികൾക്കും ഓരോന്നിനും അതിന്റേതായ ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളുമുണ്ട്. കാർബൺ-സിങ്ക് ബാറ്ററികൾക്ക് വില കുറവാണ്, പക്ഷേ ചെറിയ ശേഷി, കുറഞ്ഞ സേവന ജീവിതം, ഉയർന്ന ആന്തരിക പ്രതിരോധം എന്നിവയുണ്ട്. ആൽക്കലൈൻ ബാറ്ററികൾ താരതമ്യേന ചെലവേറിയതാണെങ്കിലും, ഉയർന്ന ശേഷി, ദീർഘായുസ്സ്, കുറഞ്ഞ ആന്തരിക പ്രതിരോധം, കൂടുതൽ പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദം എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിൽ, മികച്ച ഉപയോഗ ഫലവും സാമ്പത്തിക നേട്ടങ്ങളും നേടുന്നതിന്, ഉപകരണങ്ങളുടെ പവർ ആവശ്യകതകൾ, ഉപയോഗത്തിന്റെ ആവൃത്തി, ചെലവ്, പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണ ഘടകങ്ങൾ എന്നിവ അനുസരിച്ച് ഉപയോക്താക്കൾ ഉചിതമായ തരം ബാറ്ററി ന്യായമായും തിരഞ്ഞെടുക്കണം.