மின்கலம்

கட்டற்ற கலைக்களஞ்சியமான விக்கிப்பீடியாவில் இருந்து.
தாவிச் செல்லவும்: வழிசெலுத்தல், தேடல்
வெறுபட்ட மின் கலங்கள்(clockwise from bottom left): two 9-volt, two AA, one D, one handheld ham radio battery, one cordless phone battery, one நிகழ்படக்கருவி battery, one C, and two AAA.

மின்சக்தியை இரசாயன முறையில் உற்பத்தி செய்தளிக்கும் மின்னிரசாயனத் தொகுதிகளை மின்கலம் எனக் கூறுகிறோம். மின்கலங்களில் வேதியியல் தாக்கங்களின் மூலம் மின் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றது. இங்கு நடைபெறும் சக்தி மாற்றம் இரசாயன சக்தி மின்சக்தியாக மாற்றப்படுவதாகும். ஒரு மின்கலம் என்பது ஒன்றல்லது ஒன்றுக்கும் மேலான மின்வேதி அணுக்களை கொண்டிருக்கும்.சக்தியாக மாற்றப்படுவதாகும்.

வரலாறு[தொகு]

மின்சுற்றொன்றில் மின்கலத்தைக் குறிக்கும் குறியீடு. ஆரம்பகால மின்கலமான வோல்ட்டாக் கலத்தின் கட்டமைப்பு வரைபடம்.

தனியொரு மின்னிரசாயன கலம் மின்கலம் எனவும் பல மின்னிரசாயன கலத்தொகுதிகள் ஒன்றுசேர்த்து மின்கலவடுக்கு என வழங்கப்பட்டாலும் நடைமுறையில் மின்கலம், மின்கலவடுக்கு என்பவை ஒரே பொருள் கொண்டே நோக்கப்படுகிறது. முதலாவது மின்கலம் இத்தாலிய நாட்டு இயற்பியல் அறிஞரான அலக்சான்றோ வோல்ட்டாவினால் 1782இல் உருவாக்கப்பட்டு 1800களில் முதலாவது கலத்தொகுதி கண்டறியப்பட்டது. [1] இது வோல்ட்டா அடுக்கு என அழைக்கப்படுகிறது.

கலவடுக்கு ("battery") என்ற பதத்தை மின்னுபகரணமொன்றைக் குறிப்பிட முதலில் பயன்படுத்தியவர் பெஞ்சமின் பிராங்கிளின் ஆவார். இவர் 1748இல் ஆரம்பகால மின் கொள்ளளவிகளான லேய்டின் கொள்கலன்கள் கொண்ட தொகுதியை பீரக்கிக் கலவடுக்குக்கு இணையாக விபரித்தார்.[2]

தொழிற்படும் முறை[தொகு]

மின்கலத்தின் மின்வாய்களில் நடைபெறும் ஒடுக்க-ஏற்ற வேதிவினைகள் மூலமே மின்சாரம் உற்பத்தியாக்கப்படுகின்றது. ஒரு மின்வாயில் தாழ்த்தல் தாக்கமும் மற்றைய மின்வாயில் ஒக்சியேற்றல் தாக்கமும் நடைபெறும். மின்கலத்தின் இரு மின்வாய்களையும் மின்கடத்தி ஒன்றால் (உ-ம்:செப்புக் கம்பி) மின்கலத்தின் மறை மின்வாயில் பொதுவாக ஒக்சியேற்றல் தாக்கங்கள் நடைபெற்று இலத்திரன்கள் உருவாக்கப்படும். இவ்விலத்திரன்கள் நேர்மின்வாயை அடைந்து அங்குள்ள இரசாயனப் பொருட்களை தாழ்த்தும். இவ்விரு தாக்கங்களும் கூட்டாக நடைபெறும் போதே மின்கலத்தால் நேர் மின்னோட்டம் உற்பத்தியாக்கப்படுகின்றது. மீள் மின்னேற்றக்கூடிய மின்கலங்களில் மீண்டும் மின்சாரத்தைச் சேமிக்கக்கூடிய வகையில் இரசாயனப் பொருட்கள் சேமிக்கப்பட்டிருக்கும். இவை ஒக்சியேற்றல் மற்றும் தாழ்த்தல் ஆகிய இரு தாக்கங்களுக்கும் உள்ளாகக்கூடிய பொருட்களாக இருக்கும். மறை மின்வாயிலுள்ளவை மின்னிறக்கப்படும் போது ஒக்சியேற்றப்படுகின்றன. மின்னேற்றப்படும் போது தாழ்த்தப்படுகின்றன. நேர் மின்வாயிலுள்ள இரசாயனப் பொருட்கள் மின்னிறக்கப்படும் போது தாழ்த்தப்படுகின்றன. மின்னேற்றப்படும் போது ஒக்சியேற்றமடைகின்றன. மின்கலங்கள் மின்னிறக்கப்படும் போது மின்கடத்தியினூடாகச் செல்லும் இலத்திரன்களிலுள்ள சக்தியைக் கொண்டே மின்கலங்களின் சக்தியில் வேலை செய்யும் கடிகாரங்கள், சிறிய வானொலிகள் என்பன தொழிற்படுகின்றன.

வகைகள்[தொகு]

மின்கலங்களைப் பிரதானமாக இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்

  1. முதன்மைக் கலங்கள்- மீண்டும் மின்னேற்றப்பட முடியாத மின்கலங்கள். ஒரு முறை மாத்திரமே பயன்படுத்த முடியும்.
  2. துணைக் கலங்கள்- மீண்டும் மீண்டும் மின்னேற்றி பல முறை பயன்படுத்தக்கூடிய மின்கலங்கள்

முதன்மைக் கலங்கள்[தொகு]

இவற்றில் கொள்வனவு செய்யும் போது சேமிக்கப்பட்டிருந்த சக்தி முடிவடைந்த பின்னர் இவற்றை மீண்டும் மின்னேற்றிப் பயன்படுத்த இயலாது. அவ்வாறு மின்னேற்றினால் வெடித்தல், கசிதல் போன்றன நிகழலாம். வழமையாக கடிகாரம், சிறிய மின்பகுப்பு ஆய்வுகள், சிறுவர்கள் விளையாடும் விளையாட்டு உபகரணங்கள் போன்ற மின்சாரத்தில் இயங்கும் பொருட்கள் முதன்மை மின்கலங்களிலேயே இயங்குகின்றன. துத்தநாக-கரிம மின்கலம் மற்றும் கார மின்கலம் என்பன பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் முதன்மை மின்கலங்களாகும்.

மின்கலம் மறை
(மின்வாய் (-)
நேர்
(மின்வாய் (+)
அதிகூடிய மின்னழுத்த வித்தியாசம்
(V)
அவதானிக்கப்பட்ட மின்னழுத்த வித்தியாசம்
(V)
தன் ஆற்றல் [MJ/kg] விளக்கம் 25 °C வெப்பநிலையில் ஆயுட்காலம்(80% கொள்ளளவு) (மாதங்களில்)
துத்தநாக-கரிம மின்கலம் Zn MnO2 1.6 1.2 0.13 விலை குறைவு. 18
துத்தநாக- குளோரைட்டு மின்கலம் 1.5 "heavy-duty" மின்கலம் என அழைக்கப்படுகின்றது, விலை குறைவு.
கார மின்கலம் Zn MnO2 1.5 1.15 0.4–0.59 நடுத்தர சக்திச்செறிவு. 30
நிக்கல்-ஒக்சி-ஐதரொக்சைட் மின்கலம் 1.7 நடுத்தர சக்திச் செறிவு. நீண்ட காலம் பயன்படுத்தலாம்.
இலித்தியம்
(இலித்தியம்-செப்பொக்சைட்)
Li–CuO
1.7 தற்போது தயாரிக்கப்படுவதில்லை.
இலித்தியம்
(இலித்தியம்-இரும்பு சல்பைடு)
LiFeS2
1.5 விலை அதிகம்.
இலித்தியம்
(இலித்தியம்-மங்கனீசீரொக்சைட்)
LiMnO2
3.0 0.83–1.01 விலை அதிகம்.
நீண்ட காலம் அதிக மின்வலுவை வழங்கும்.
இலித்தியம்
(இலித்தியம்-கரிமபுளோரைடு)
Li–(CF)n
Li (CF)n 3.6 3.0 120
இலித்தியம்
(இலித்தியம்-குரோமியம் ஒக்சைடு)
Li–CrO2
Li CrO2 3.8 3.0 108
இரச ஒக்சைடு Zn HgO 1.34 1.2 நீண்ட காலம் சீரான மின்னழுத்தம்.
பல நாடுகளில் இரசத்தின் விஷத்தன்மை காரணமாகத் தடை செய்யப்பட்டுள்ளது.
36
நாக-வளி Zn O2 1.6 1.1 1.59[3] Used mostly in hearing aids.
வெள்ளி ஒக்சைடு (வெள்ளி-துத்தநாகம்) Zn Ag2O 1.85 1.5 0.47 மிகவும் விலை கூடியது.
வணிக ரீதியாக பொத்தான் மின்கலங்களாக மாத்திரம் பயன்பாட்டிலுள்ளது.
30
மக்னீசியம் Mg MnO2 2.0 1.5 40

துணைக் கலங்கள்[தொகு]

துணைக்கலங்களில் மீண்டும் மின்னேற்றும் போது பழைய நிலைக்கு மீளக்கூடிய பதார்த்தங்கள் உள்ளடக்கப்பட்டுள்ளன. பொதுவாகப் பயன்படும் மின்கலமாக ஈய-அமில மின்கலம் உள்ளது. வாகனங்களில் துணைக்கலங்களே பயன்படுத்தப்படுகின்றன. நிக்கல்-நாகம், நிக்கல்-கட்மியம் ஆகிய உலோகங்களைக் கொண்டுள்ள சிறிய துணைக்கலங்களும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. துணைக்கலங்களைப் பயன்படுத்தும் போதும் அவதானமாகச் செயற்பட வேண்டும். இவற்றை அளவுக்கதிகமாக மின்னேற்றினால் கசிவு/ வெடித்தல் ஏற்படலாம்.

மின்கலம் மின்னழுத்த
வித்தியாசம் (V)
தன் ஆற்றல்
[MJ/kg]
குறிப்புகள்
NiCd 1.2 0.14 விலை குறைவு.
நீண்டகாலப் பாவனை
கட்மியத்தின் விஷத்தன்மை காரணமாக ஐரோப்பாவில் தடை செய்யப்பட்டுள்ளது.
ஈய-அமிலம் 2.1 0.14 நடுத்தர விலை.
நடுத்தர சக்திச் செறிவு.
பயன்படுத்தப்படும் ஈயம் விஷத்தன்மையானது, சூழல்ப்பாதிப்பை ஏற்படுத்தும்.
வாகனங்களில் அதிகளவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றது.
NiMH 1.2 0.36 விலை குறைவு.
சக்திச் செறிவு குறைவு
சில கார்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றது.
NiZn 1.6 0.36 நடுத்தர விலை.
நீண்ட காலப்பாவனை.
விஷத்தன்மையான கூறுகள் இல்லை
2009ஆம் ஆண்டு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. குறிப்பிட்டளவு பருமன்களிலேயே கிடைக்கின்றது.
AgZn 1.86
1.5
0.46 இலித்தியம்-அயன் மின்கலத்தை விட கனவளவு குறைவு.
வெள்ளி உள்ளடங்குவதால் விலை மிகவும் அதிகம்.
அதிக சக்திச்செறிவு.
நீண்ட காலம் பயன்படுத்தாவிட்டால் மின்கலம் அரிப்படையும்.
இலித்தியம்-அயன் 3.6 0.46 விலை அதிகம்.
அதிக சக்திச்செறிவு.
சாதாரண மின்கல அளவுகளில் கிடைப்பதில்லை.
மடிக்கணனி, கைத்தொலைபேசி, இலத்திரனியல் புகைப்பிடிப்பான் ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகின்றது.
நீண்ட காலம் மின்னிறக்கும்.
வெடிக்கும் ஆபத்து உடையது.

மேற்கோள்கள்[தொகு]

  1. Bellis, Mary. Alessandro Volta - Biography of Alessandro Volta - Stored Electricity and the First Battery. About.com. Retrieved 7 August 2008.
  2. Bellis, Mary. History of the Electric Battery. About.com. Retrieved 11 August 2008.
  3. Excludes the mass of the air oxidizer.
"http://ta.wikipedia.org/w/index.php?title=மின்கலம்&oldid=1761832" இருந்து மீள்விக்கப்பட்டது