ITI Electrician Cells aur Batteries: Primary & Secondary Cells Complete Guide in Hindi
ITI Electrician Cells and Batteries Master Notes in Hindi:
Primary & Secondary Cells Complete Guide
(सेल्स और बैटरियां: प्राथमिक और द्वितीयक सेल – संपूर्ण मार्गदर्शिका)
रासायनिक ऊर्जा (Chemical Energy) को सीधे विद्युत ऊर्जा (Electrical Energy) में बदलने वाले बुनियादी स्रोतों को Cells and Batteries (सेल और बैटरी) कहा जाता है। ITI Electrician Trade Theory के अंतर्गत डीसी स्रोतों और ऊर्जा भंडारण प्रणालियों का यह एक अत्यंत महत्वपूर्ण टॉपिक है।
इस विस्तृत मास्टर चैप्टर में हम सेलों के प्रकार, प्राथमिक सेल (Primary Cells), द्वितीयक सेल (Secondary Cells), उनके बीच के अंतर तथा सामान्य दोषों का विस्तार से अध्ययन करेंगे।
1. What is a Cell and Battery? (सेल और बैटरी क्या है?)
Cell एक ऐसा एकल विद्युत-रासायनिक उपकरण है जिसमें दो इलेक्ट्रोड (एनोड और कैथोड) और एक इलेक्ट्रोलाइट होता है, जो रासायनिक प्रतिक्रिया के जरिए वोल्टेज उत्पन्न करता है। जब दो या दो से अधिक सेल आपस में जुड़ जाते हैं, तो उसे Battery कहा जाता है।
Core Classification of Electrical Cells
2. Secondary Cells (Rechargeable / द्वितीयक सेल)
3. Reserve Cells (विशेष प्रयोजन सेल)
2. Primary Cells (प्राथमिक सेल – गैर-पुनः आवेशित होने वाले)
Primary Cells वे सेल होते हैं जो एक बार डिस्चार्ज (Discharge) होने के बाद दोबारा चार्ज नहीं किए जा सकते। इनमें होने वाली रासायनिक क्रिया अनुत्क्रमणीय (Irreversible) होती है:
- Voltaic Cell: सबसे पहला रासायनिक सेल जिसमें तांबे (Copper) और जस्ते (Zinc) की छड़ों का उपयोग तनु सल्फ्यूरिक अम्ल में किया जाता है।
- Leclanche Cell: इसमें अमोनियम क्लोराइड का घोल इलेक्ट्रोलाइट और कार्बन-जस्ता इलेक्ट्रोड उपयोग होते हैं।
- Dry Cell (शुष्क सेल): यह लेक्लांसे सेल का ही आधुनिक और सूखा रूप है जिसमें अमोनियम क्लोराइड का पेस्ट भरा होता है (घड़ी और टॉर्च में प्रयुक्त)।
- Mercury Cell: छोटे आकार के उपकरणों जैसे घड़ियों और हियरिंग Aids में स्थिर वोल्टेज देने के लिए प्रयुक्त सेल।
3. Secondary Cells (द्वितीयक सेल – पुनः आवेशित होने वाले)
Secondary Cells (या स्टोरेज बैटरियां) वे सेल होते हैं जो डिस्चार्ज होने के बाद बिजली देकर दोबारा चार्ज (Recharge) किए जा सकते हैं। इनमें रासायनिक प्रक्रिया उत्क्रमणीय (Reversible) होती है:
- Lead-Acid Battery: सबसे अधिक उपयोग होने वाली रिचार्जेबल बैटरी (जैसे वाहनों और इन्वर्टर में), जिसमें लेड परॉक्साइड और स्पंज लेड प्लेटें तथा तनु सल्फ्यूरिक एसिड इलेक्ट्रोलाइट होता है।
- Nickel-Cadmium (Ni-Cd) Battery: मजबूत और उच्च तापमान सहन करने वाली रिचार्जेबल बैटरी।
- Lithium-ion Battery: आधुनिक स्मार्टफोन्स, लैपटॉप्स और इलेक्ट्रिक वाहनों (EVs) में व्यापक रूप से प्रयुक्त होने वाली उच्च ऊर्जा घनत्व वाली बैटरी।
1. Primary Cells
एक बार उपयोग के बाद फेंक दिए जाते हैं। इन्हें दोबारा चार्ज नहीं किया जा सकता (जैसे ड्राई सेल)।
2. Secondary Cells
बार-बार चार्ज और डिस्चार्ज किए जा सकते हैं। उच्च करंट क्षमता प्रदान करते हैं (जैसे लेड-एसिड बैटरी)।
3. Local Action Fault
प्राथमिक सेलों में अशुद्धियों के कारण जस्ते की प्लेट पर होने वाली स्थानीय प्रतिक्रिया जिससे ऊर्जा नष्ट होती है।
4. Polarization Fault
सेल के धनात्मक इलेक्ट्रोड पर हाइड्रोजन गैस जम जाने के कारण वोल्टेज का गिर जाना।
4. Detailed Comparison: Primary vs. Secondary Cells
| Comparison Parameter (मापदंड) | Primary Cells (प्राथमिक सेल) | Secondary Cells (द्वितीयक सेल) |
|---|---|---|
| Re-chargeability | पुनः आवेशित नहीं किए जा सकते (Non-rechargeable)। | बार-बार चार्ज किए जा सकते हैं (Rechargeable)। |
| Chemical Reaction | अनुत्क्रमणीय (Irreversible chemical action)। | उत्क्रमणीय (Reversible chemical action)। |
| Internal Resistance | अपेक्षाकृत अधिक (Relatively high internal resistance)। | बहुत कम (Very low internal resistance)। |
| Primary Application | कम पावर वाले उपकरण जैसे दीवार घड़ी, रिमोट, टॉर्च। | भारी लोड वाले उपकरण जैसे वाहन, इन्वर्टर और इलेक्ट्रिक गाड़ियाँ। |
प्राथमिक सेलों में जस्ते की प्लेट (Zinc plate) पर अशुद्धियों के कारण होने वाले स्थानीय स्थानीय दोष (Local action) को दूर करने के लिए किस प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है?
Answer: अमलगमेशन (Amalgamation – जस्ते की प्लेट पर पारे की परत चढ़ाना)
5. Common Faults in Cells and Troubleshooting (सामान्य दोष और निवारण)
| Fault / Problem (दोष) | Possible Causes (संभावित कारण) | Troubleshooting Steps (निवारण के चरण) |
|---|---|---|
| Local Action | जस्ते की प्लेट में अशुद्धियों (Iron/Carbon) की मौजूदगी | जिंक प्लेट पर अमलगमेशन (पारे की कोटिंग) करें। |
| Polarization | पॉजिटिव प्लेट पर हाइड्रोजन बुलबुले जमा होना | डिपोलराइज़र (जैसे मैंगनीज डाइऑक्साइड) का उपयोग करें। |
| Sulfation in Lead-Acid Battery | बैटरी को लंबे समय तक डिस्चार्ज अवस्था में छोड़ देना | बैटरी को कम करेंट पर लंबे समय तक स्लो चार्जिंग (Boost charging) दें। |
6. Applications (व्यापक अनुप्रयोग)
- Portable Electronics: घड़ियों, रिमोट कंट्रोल और टॉयज में ड्राई सेल का उपयोग।
- Automotive Vehicles: कारों, ट्रकों और बाइकों को स्टार्ट करने तथा इग्निशन के लिए लेड-एसिड बैटरी।
- Inverter & UPS Systems: घरों और कार्यालयों में पावर बैकअप के लिए स्टोरेज बैटरियां।
- Modern Gadgets: मोबाइल फोन, लैपटॉप और इलेक्ट्रिक व्हीकल्स में लिथियम-आयन बैटरी।
7. ITI Electrician Exam ke liye Important Points (परीक्षा के लिए मुख्य बिंदु)
- Primary Cells: Single-use, non-rechargeable chemical power sources (e.g., Dry cell, Voltaic cell).
- Secondary Cells: Reusable, rechargeable energy storage devices (e.g., Lead-acid, Lithium-ion).
- Local Action Remedy: Amalgamation of the zinc plate prevents local impurity reactions in primary cells.
- Polarization Remedy: Depolarizers like manganese dioxide prevent hydrogen bubble accumulation on the positive electrode.
- Internal Resistance: Secondary cells feature very low internal resistance, allowing them to deliver massive starting currents.
8. Conclusion (निष्कर्ष)
Cells aur Batteries (Primary & Secondary Cells Complete Guide) विद्युत ऊर्जा के भंडारण और डीसी स्रोतों का सबसे मुख्य आधार है। ITI Electrician के छात्रों को प्राथमिक व द्वितीयक सेलों के बीच के अंतर, उनके दोषों तथा उनके व्यावहारिक उपयोगों की पूरी तकनीकी जानकारी होनी चाहिए।
यह टॉपिक CBT Exam, ट्रेड थ्योरी परीक्षाओं और बैटरी मेंटेनेंस प्रैक्टिकल के दृष्टिकोण से अत्यंत महत्वपूर्ण है।