संचायक (अक्युम्युलेटर) ही एक प्रकारची बॅटरी आहे जी रासायनिक ऊर्जा साठवून तिचे विद्युत ऊर्जेत रूपांतर करू शकते. तिचा वापर घरगुती उपकरणे, विद्युत ऊर्जा प्रणाली, वाहने आणि इतर क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. सध्या, विविध प्रकारच्या बॅटरी मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जातात, त्यापैकी सर्वात सामान्य म्हणजे लेड ॲसिड बॅटरी, निकेल-कॅडमियम, निकेल-मेटल हायड्राइड आणि लिथियम-आयन बॅटरी. या लेखात विविध प्रकारच्या बॅटरींचे फायदे आणि तोटे यांची ओळख करून दिली जाईल.
वर्गीकरण
१. द्रव लेड-ऍसिड बॅटरी
हा लेड-ऍसिड बॅटरीचा सर्वात सामान्य प्रकार आहे, जो प्रामुख्याने कार, मोटरसायकल आणि इतर स्टार्टर उपकरणांमध्ये वापरला जातो. लिक्विड लेड-ऍसिड बॅटरीचे सामान्य प्रकार, डीप सायकल प्रकार आणि एजीएम (AGM) प्रकारात वर्गीकरण केले जाऊ शकते.
२. जेल लेड-ऍसिड बॅटरी
द्रव इलेक्ट्रोलाइटऐवजी जेल वापरल्याने जेल लेड-ऍसिड बॅटरी अधिक टिकाऊ आणि सुरक्षित बनू शकते.
३. लेड-कार्बन बॅटरी
लेड-कार्बन बॅटरी हा लेड-ऍसिड बॅटरीचा एक नवीन प्रकार आहे. पारंपरिक लेड-ऍसिड बॅटरीच्या तुलनेत, तिची ऊर्जा घनता जास्त असते, आयुष्यमान जास्त असते आणि कमी तापमानात तिची कामगिरी उत्तम असते.
४. एजीएम लेड-ऍसिड बॅटरी
एजीएम लेड-ऍसिड बॅटरी (ऍडसॉर्प्शन प्रकारची ग्लास फायबर डायफ्राम लेड-ऍसिड बॅटरी) मध्ये विशेष ऍडसॉर्प्शन प्रकारच्या ग्लास फायबर डायफ्रामचा वापर केला जातो, ज्यामुळे बॅटरीची गळती टाळता येते आणि बॅटरीची चार्जिंग कार्यक्षमता सुधारता येते.
मूलभूत वैशिष्ट्ये
१. व्होल्टेज: लेड-ऍसिड बॅटरीचे सामान्य व्होल्टेज १२ व्होल्ट असते, परंतु व्होल्टेजचे इतर स्तर देखील असतात.
२. क्षमता: बॅटरीची क्षमता म्हणजे बॅटरी एका ठराविक वेळेत पुरवू शकणाऱ्या विद्युत प्रवाहाचे प्रमाण, जे अँपिअर-तास (AH) मध्ये मोजले जाते. लेड-ऍसिड बॅटरीची क्षमता १.२ AH ते ३,००० AH पर्यंत असते.
३. आयुष्य: सर्वसाधारणपणे, बॅटरीचे आयुष्य आणि चार्ज सायकलवर अवलंबून, लेड-ऍसिड बॅटरीचे आयुष्य ३ ते ५ वर्षे असते.
४. चार्जिंग: लेड-ऍसिड बॅटरी चार्ज व्हायला वेळ लागतो आणि पूर्णपणे चार्ज होण्यासाठी सहसा ८ तासांपेक्षा जास्त वेळ लागतो.
खबरदारीचा वापर
१. लेड-ऍसिड बॅटरी दीर्घकाळ चार्ज न करता किंवा ओव्हर-चार्ज करून वापरणे टाळावे, अन्यथा त्याचा बॅटरीच्या आयुष्यावर परिणाम होईल.
२. जेव्हा तुम्ही बॅटरी नष्ट करता, तेव्हा तुम्हाला पर्यावरणाची काळजी घेणे आवश्यक आहे. तुम्ही संबंधित पुनर्वापर संस्था शोधली पाहिजे.
३. लेड-ऍसिड बॅटरी साठवताना, त्या थेट सूर्यप्रकाशापासून दूर, हवेशीर आणि कोरड्या जागी ठेवाव्यात.
४. बॅटरी योग्य क्रमाने आणि पद्धतीने काढली किंवा बदलली पाहिजे, आणि शॉर्ट सर्किट टाळण्यासाठी ती बॅटरीच्या पॉझिटिव्ह आणि निगेटिव्ह इलेक्ट्रोडच्या मध्ये ठेवली पाहिजे.
थोडक्यात सांगायचे झाल्यास, लेड-ऍसिड बॅटरी अनेक क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जातात. वेगवेगळ्या प्रकारच्या लेड-ऍसिड बॅटरींची वेगवेगळी वैशिष्ट्ये आणि फायदे असतात. शिवाय, लेड-ऍसिड बॅटरी वापरताना काही विशिष्ट खबरदारी घेणे आवश्यक असते, जेणेकरून बॅटरीचे अधिक चांगले संरक्षण होईल आणि तिचे सेवा आयुष्य वाढेल.
लेड ॲसिड बॅटरीचे फायदे आणि तोटे खालीलप्रमाणे आहेत:
फायदे:
१. कमी खर्च: लेड ॲसिड बॅटरीची उत्पादन प्रक्रिया तुलनेने सोपी असते, उत्पादन खर्च कमी असतो, त्यामुळे तिची किंमतही तुलनेने कमी असते;
२. उच्च विश्वसनीयता: लेड ॲसिड बॅटरीची रचना आणि वापरण्यात येणारे साहित्य स्थिर व विश्वसनीय असून, ती ठराविक प्रमाणात होणारे अतिरिक्त डिस्चार्ज आणि चार्जिंग सहन करू शकते.
तोटे:
१. कमी पॉवर डेन्सिटी: लेड ॲसिड बॅटरीची पॉवर डेन्सिटी कमी असते आणि त्यामुळे तिची आउटपुट पॉवर देखील कमी असते;
२. अल्पायुष्य: लेड ॲसिड बॅटरीचे सेवा आयुष्य तुलनेने कमी असते, साधारणपणे २-३ वर्षे;
३. जड: समान क्षमतेच्या लेड ॲसिड बॅटरी इतर प्रकारच्या बॅटरींपेक्षा आकाराने मोठ्या आणि वजनाने जड असतात.
निकेल-कॅडमियम बॅटरी
लेड ॲसिड बॅटरीच्या तुलनेत निकेल-कॅडमियम बॅटरीची पॉवर डेन्सिटी जास्त असते आणि तिचे सायकल लाईफही जास्त असते. निकेल-कॅडमियम बॅटरी सामान्यतः लष्करी, औद्योगिक आणि एरोस्पेस उद्योगांमध्ये वापरल्या जातात. एनआय-सीडी बॅटरीचे फायदे आणि तोटे यांचे विश्लेषण खालीलप्रमाणे केले आहे:
फायदे:
१. उच्च पॉवर घनता: एनआय-सीडी बॅटरीची पॉवर घनता लेड ॲसिड बॅटरीपेक्षा जास्त असते आणि त्यामुळे तिची आउटपुट पॉवर जास्त असते;
२. दीर्घ चक्रायुष्य: निकेल-कॅडमियम बॅटरीचे आयुष्य दीर्घ असते, साधारणपणे दोन हजारांपेक्षा जास्त वेळा तिचा पुनर्वापर करता येतो;
३. उच्च तापमान सहन करू शकते: Ni-CD बॅटरी उच्च तापमान सहन करू शकते, ती -२०°C ते ६५°C या तापमान श्रेणीत काम करू शकते.
तोटे:
१. कच्च्या मालाची जास्त किंमत: एनआय-सीडी बॅटरीमध्ये उच्च शुद्धतेचे निकेल आणि कॅडमियम व इतर सामग्री वापरली जाते, त्यामुळे उत्पादन खर्च तुलनेने जास्त असतो;
२. उच्च विषारीपणा: कॅडमियमच्या विषारीपणामुळे निकेल-कॅडमियम बॅटरी विषारी आणि धोकादायक म्हणून वर्गीकृत केल्या जातात, म्हणजेच त्यांना विशेष प्रक्रिया आणि पुनर्वापराची आवश्यकता असते.
निकेल मेटल हायड्राइड बॅटरी
एनआयएमएच बॅटरी ही एक प्रकारची पर्यावरणपूरक बॅटरी आहे, जी प्रामुख्याने ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स आणि इतर क्षेत्रांमध्ये वापरली जाते. लेड ॲसिड बॅटरीच्या तुलनेत तिची पॉवर डेन्सिटी जास्त असते, सेवा आयुष्य जास्त असते आणि वजन हलके असते. एनआयएमएच बॅटरीचे फायदे आणि तोटे खालीलप्रमाणे आहेत:
फायदे:
१. उच्च पॉवर घनता: Ni-MH बॅटरीची पॉवर घनता जास्त असते;
२. पर्यावरण संरक्षण: Ni-MH बॅटरीमध्ये हानिकारक पदार्थ नसतात, त्यामुळे पर्यावरणाला हानी पोहोचत नाही;
३. वजनाने हलक्या: समान क्षमतेच्या निमएच (NIMH) बॅटरी, लेड ॲसिड बॅटरीच्या तुलनेत आकाराने लहान आणि वजनाने हलक्या असतात.
तोटे:
१. जास्त किंमती: निकेल-मेटल हायड्राइड बॅटरीच्या किंमती तुलनेने जास्त असतात, उत्पादन खर्च जास्त असतो;
२. कमी निष्क्रियता: जेव्हा बॅटरी वापरात नसते, तेव्हा तिचा स्व-डिस्चार्ज दर जलद असतो, त्यामुळे सर्वोत्तम कार्यक्षमता टिकवून ठेवण्यासाठी तिला वारंवार चार्ज करणे आवश्यक असते.
लिथियम-आयन बॅटरी
लिथियम-आयन बॅटरी ही बाजारातील सर्वात लोकप्रिय बॅटरींपैकी एक असून, तिचा वापर मोबाईल उपकरणे, विद्युत उपकरणे, इलेक्ट्रॉनिक वाहने आणि इतर क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो.
लिथियम-आयन बॅटरी सर्वप्रथम १९९० मध्ये सोनीने विकसित केली. यामध्ये कार्बनमध्ये (पेट्रोलियम कोक आणि ग्रॅफाइट) लिथियम आयन घालून ॲनोड तयार केला जातो (पारंपरिक लिथियम बॅटरीमध्ये ॲनोड म्हणून लिथियम किंवा लिथियम मिश्रधातू वापरले जातात). कॅथोड मटेरियल म्हणून LIXCOO2, LixNiO2 आणि Lixmno4 वापरले गेले, आणि इलेक्ट्रोलाइट म्हणून Lipf6 + डायएथिलीन कार्बोनेट (EC) + डायमिथाइल कार्बोनेट (DMC) वापरले गेले.
लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या इलेक्ट्रोलाइटच्या प्रकारानुसार, लिथियम-आयन बॅटरीचे लिक्विफाइड लिथियम-आयन बॅटरी (Lib) आणि पॉलिमर लिथियम-आयन बॅटरी (PLB) मध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते.
लिथियम-आयन बॅटरीचे फायदे आणि तोटे खालीलप्रमाणे आहेत:
फायदे:
१. उच्च शक्ती घनता: लिथियम-आयन बॅटरीची शक्ती घनता लेड ॲसिड बॅटरी आणि निकॅड बॅटरीपेक्षा जास्त असते;
२. दीर्घायुष्य: लिथियम-आयन बॅटरीचे आयुष्य दीर्घ असते, ती हजारो वेळा चार्ज आणि डिस्चार्ज होऊ शकते;
३. वजनाने हलक्या: लिथियम-आयन बॅटरी या लेड ॲसिड बॅटरी आणि निकेल-कॅडमियम बॅटरींपेक्षा वजनाने हलक्या असतात.
तोटे:
१. सहज आग लागण्याची आणि स्फोट होण्याची शक्यता: लिथियम-आयन बॅटरीची स्थिरता कमी असते, जर योग्य प्रकारे चार्ज करून वापरली नाही तर गळती, शॉर्ट सर्किट आणि इतर समस्या, तसेच आग आणि स्फोटाच्या सुरक्षिततेच्या समस्या उद्भवतात;
२. जास्त खर्च: लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये अंतर्गत जास्त सामग्री वापरली जाते आणि तिच्या उत्पादनाचा खर्च जास्त असतो.
थोडक्यात सांगायचे झाल्यास, वेगवेगळ्या प्रकारच्या बॅटरींचे स्वतःचे फायदे आणि तोटे असतात, बॅटरीची निवड विशिष्ट अनुप्रयोग आणि वापराच्या गरजेवर अवलंबून असते. खरेदी करताना किंमत, क्षमता, पॉवर डेन्सिटी, सेवा आयुष्य, वजन, सुरक्षितता आणि इतर घटकांचा पूर्णपणे विचार केला पाहिजे.
