সীসা অ্যাসিড ব্যাটারিতে সমান চার্জ
চার্জ সমান করার উদ্দেশ্য হল একটি সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির অন-চার্জ ভোল্টেজকে গ্যাসিং স্তরে নিয়ে আসা যাতে সমস্ত অপরিবর্তিত সীসা সালফেট যথাক্রমে NAM এবং PAM-এ সীসা এবং সীসা ডাই অক্সাইডে চার্জ করা হয়।
সমান চার্জ: ব্যাটারি সমান
সীসা অ্যাসিড ব্যাটারির সঠিক রক্ষণাবেক্ষণ ব্যাটারির জীবনকে উন্নত করতে সাহায্য করে। চার্জ সমান করা এই রক্ষণাবেক্ষণ পদ্ধতির অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ দিক।
চার্জ সংজ্ঞা সমান করা
এই ধরনের ব্যাটারির জন্য, চার্জ সমান করার উদ্দেশ্য হল একটি 12V ব্যাটারির অন-চার্জ ভোল্টেজকে গ্যাসিং স্তরে নিয়ে আসা যাতে সমস্ত অপরিবর্তিত সীসা সালফেট যথাক্রমে NAM এবং PAM-এ সীসা এবং সীসা ডাই অক্সাইডে চার্জ করা হয়। যখন মুক্ত এবং প্রচুর গ্যাসিং হয়, তখন সমস্ত আনচার্জড সালফেট আয়ন ইলেক্ট্রোলাইটে যায় এবং অ্যাসিডের ঘনত্ব বাড়ায়।
ভিনাল তার ক্লাসিক বইতে কোষের ভোল্টেজ এবং গ্যাসিং স্তরের সম্পর্ক দেয়।
প্লাবিত কোষের চার্জে গ্যাসিং মাত্রা এবং সেল ভোল্টেজ
(ক্রেডিট: ভিনাল, জিডাব্লু, স্টোরেজ ব্যাটারি, জন উইলি অ্যান্ড সন্স, নিউ ইয়র্ক, 1954, পৃষ্ঠা 262)
| সেল ভোল্টেজ (V) | গ্যাসিং স্তর | গ্যাসের গঠন H 2 বিবর্তিত হয়েছে শতাংশ | O 2 বিবর্তিত গ্যাসগুলির গঠন শতাংশ |
|---|---|---|---|
| 2.2 | কোন গ্যাসিং | - | - |
| 2.3 | সামান্য | 52 | 47 |
| 2.4 | স্বাভাবিক | 60 | 38 |
| 2.5 | প্রচুর | 67 | 33 |
একইভাবে, কারখানায় সঠিকভাবে প্রাথমিকভাবে চার্জ করা ব্যাটারিগুলির জন্য আরও সমান চার্জের প্রয়োজন হয়। ব্যাটারি চালু করার কয়েক মাসের মধ্যে ইলেক্ট্রোলাইটের নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ বৃদ্ধির দ্বারা এটি প্রমাণিত হতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, একটি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল ব্যাটারি। সাধারণত, শিপিংয়ের আগে নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ মান 1.240 হবে। একবার এই মানটি অর্জিত হলে, কিছু নির্মাতারা চার্জ করা বন্ধ করে দেয় এবং ধরে নেয় যে ব্যাটারিটি সম্পূর্ণভাবে চার্জ করা হয়েছে।
প্রকৃতপক্ষে, তারা যদি প্রাথমিক চার্জটি আরও চালিয়ে যেতেন, তবে তারা নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণে উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি দেখতে পারত। প্রাথমিক চার্জিংয়ের এই দিকটি প্লেটগুলিতে আনচার্জড সীসা সালফেটের উপস্থিতি নির্দেশ করে। এই পরিমাণ সীসা সালফেট আরও চার্জ করার প্রক্রিয়ায় ইলেক্ট্রোলাইটের নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ বাড়াতে সাহায্য করে।
কিভাবে সমান চার্জ সাহায্য করে?
ইকুয়ালাইজিং চার্জ ব্যাটারির পরিকল্পিত জীবন উপলব্ধি করতে সাহায্য করে, অপর্যাপ্ত চার্জিংয়ের কারণে অকাল ব্যর্থতা এড়াতে। একটি ব্যাটারি যা নিয়মিত সমান চার্জ গ্রহণ করে তার চেয়ে বেশি সময় বাঁচবে যা হয় না। ফর্কলিফ্ট ব্যাটারি, স্বয়ংচালিত ব্যাটারি এবং বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল ব্যাটারির ক্ষেত্রে এটি বিশেষভাবে সত্য। আমরা দেখেছি যে সমান চার্জ ফর্কলিফ্ট ব্যাটারি দিলে ফর্কলিফ্ট ব্যাটারির আরও ভাল কর্মক্ষমতা নিশ্চিত হয়। চার্জ সমতা নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে ব্যাটারির আয়ু বাড়ানো হল ব্যাটারি পারফরম্যান্সের উন্নতির একটি প্রতিষ্ঠিত উপায়।
কিছু দেশে, ইউপিএস এবং স্থির পাওয়ার সাপ্লাই ব্যাটারি এক বছরে কয়েক মিনিটের জন্যও পাওয়ার আউটিং অনুভব করে না। এই ধরনের পরিস্থিতিতে, ব্যাটারি নির্মাতারা গ্রাহকদের কয়েক মিনিটের জন্য মেইন সরবরাহ বন্ধ করার পরামর্শ দেন। এটি “ফ্লোট প্যাসিভেশন” এড়াবে।
একটি ব্যাটারির জন্য সমান চার্জ কি?
উপরে আলোচনা করা সমস্ত দিক VR ব্যাটারির ক্ষেত্রেও প্রযোজ্য। একমাত্র পার্থক্য হল সমান চার্জের জন্য চার্জিং ভোল্টেজ কম। সমান চার্জের সময় ব্যাটারিগুলিকে 14.4 V (12V ব্যাটারির জন্য) এর বেশি চার্জ করা উচিত নয়৷ গ্যাসের হারগুলি হল:
ভালভ নিয়ন্ত্রিত কোষের চার্জে গ্যাসিং স্তর এবং সেল ফ্লোট ভোল্টেজ
চার্জ ভোল্টেজ সমান করা
| সেল ভোল্টেজ (V) | গ্যাসিং স্তর | পুনর্মিলন দক্ষতা (%) | গ্যাসের হার * | আপেক্ষিক গ্যাসিং হার |
|---|---|---|---|---|
| 2.25 থেকে 2.3 | নগণ্য গ্যাসিং | ~99.87 | ~0.0185 | ~ 1 |
| 2.4 | কিছু গ্যাসিং | ~99.74 | ~ ০.০৩৭ | ~2 |
| 2.5 | গাসিং | ~ 97.4 | ~0.37 | ~20 |
*cc/h/Ah/cell থেকে: ক্রেডিট: C&D প্রযুক্তি : টেকনিক্যাল বুলেটিন 41-6739, 2012।)। 1 ঘনফুট = 28317 cc (= (12*2.54) 3 = 28316.85)
সমান চার্জ - ভিআরএলএ ব্যাটারি কীভাবে প্লাবিত সীসা অ্যাসিড ব্যাটারির থেকে আলাদা?
সীসা অ্যাসিড ব্যাটারির দুটি সংস্করণের মৌলিক রসায়ন একই। স্রাব প্রতিক্রিয়া একই, কিন্তু চার্জিং প্রতিক্রিয়া তাদের মধ্যবর্তী ধাপে ভিন্ন।
প্লাবিত সীসা অ্যাসিড ব্যাটারিতে চার্জ শেষ হওয়ার কাছাকাছি বিকশিত গ্যাসগুলি (হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেন) বের হয়ে যায়। VR কোষের ধনাত্মক প্লেটে বিকশিত Te অক্সিজেন গ্যাস সহজেই নেতিবাচক প্লেটে চলে যায় এবং সীসাকে অক্সিডাইজ করে, কারণ একটি বায়বীয় মাধ্যমে উচ্চতর প্রসারণ সহগ। এটি ভিআর কোষে একটি দ্রুত প্রতিক্রিয়া। নিম্ন প্রসারণ সহগগুলির কারণে প্লাবিত কোষগুলিতে গ্যাসের এই ধরনের চলাচল সম্ভব নয়। প্লাবিত কোষের মতো অবস্থা VR কোষগুলিতেও ঘটবে যদি AGM সম্পূর্ণরূপে পরিপূর্ণ হয় এবং অক্সিজেন পুনর্মিলন প্রতিক্রিয়া তখনই শুরু হবে যখন জলের ইলেক্ট্রোলাইসিস এবং কিছু জল হ্রাসের কারণে ক্ষুধার্ত ইলেক্ট্রোলাইট অবস্থার বিকাশ শুরু হবে।
একটি ভালভ নিয়ন্ত্রিত কোষে হাইড্রোজেন বিবর্তন চার্জের সময় সীসা সালফেট গঠনের দ্বারা বাধাপ্রাপ্ত হয়। এই সীসা সালফেট নেতিবাচক প্লেটের সম্ভাব্যতাকে আরও ইতিবাচক মানের দিকে নিয়ে যায় যাতে হাইড্রোজেন বিবর্তন অনেক কমে যায়। নেতিবাচক গ্রিডে বিশেষ সংকর ধাতু ব্যবহার করা হয় যার উচ্চতর হাইড্রোজেন ওভারভোল্টেজ থাকবে।
সমান চার্জ: নির্মাণ অনুসারে VRLA ব্যাটারির নিম্নলিখিত পার্থক্য রয়েছে:
- VRLA ব্যাটারিতে ইলেক্ট্রোলাইটের পরিমাণ কম। এটি ইচ্ছাকৃতভাবে রাখা হয়েছে কারণ শোষণকারী গ্লাস ম্যাট (AGM) বিভাজকের মধ্যে অসম্পৃক্ত ছিদ্রের মাধ্যমে NAM-এর সাথে যোগাযোগ করার জন্য PAM থেকে বিবর্তিত অক্সিজেনের জন্য একটি পথ থাকা উচিত। ইলেক্ট্রোলাইটের হ্রাস ভলিউমের জন্য ক্ষতিপূরণ দিতে, ভিআর ব্যাটারিতে উচ্চ ঘনত্বের অ্যাসিড ব্যবহার করা হয়। এটি হ্রাসকৃত নিম্ন হারের ক্ষমতার জন্যও ক্ষতিপূরণ দেবে।
VRLA ব্যাটারিতে উপাদানগুলি অত্যন্ত সংকুচিত হয়। এই দিকটি ব্যাটারির আয়ু বাড়াতে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। প্লেট-বিভাজক-কন্টেইনার প্রাচীর সংকোচন ডিজাইনের একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ। এটি প্লেট এবং বিভাজকের মধ্যে ভাল ইলেক্ট্রোলাইট বিস্তার নিশ্চিত করে। ইতিবাচক সক্রিয় উপাদান সম্প্রসারণ হ্রাস এবং এর ফলে ক্ষমতা হ্রাসের কারণে জীবনও বৃদ্ধি পায়।
- VRLA ব্যাটারির প্রতিটি কোষে একটি একমুখী রিসিলিং ভালভ থাকে বা কয়েকটি কোষের জন্য একটি সাধারণ ভালভ থাকতে পারে (বিশেষ করে ছোট ধারণক্ষমতার কোষগুলিতে)। এই মাল্টি-ফাংশনাল ভালভ নিম্নলিখিত পদ্ধতিতে কাজ করে:
i বায়ুমণ্ডলীয় বায়ু (অক্সিজেন) এর দুর্ঘটনাজনিত প্রবেশ রোধ করে।
ii. PAM থেকে NAM পর্যন্ত চাপ-সহায়ক অক্সিজেন পরিবহনে সাহায্য করে
iii. অপমানজনক চার্জিং বা চার্জারের ত্রুটির কারণে ব্যাটারির অভ্যন্তরে অযাচিত চাপের বিকাশের ক্ষেত্রে বিস্ফোরণ প্রতিরোধ করে।
- VRLA ব্যাটারিগুলির সঠিক কার্যকারিতা অভ্যন্তরীণ অক্সিজেন চক্রের উপর নির্ভর করে, যা পালাক্রমে একটি লিক-প্রুফ নির্মাণের উপর নির্ভর করে: সিল ঢেকে রাখার জন্য ঢাকনা এবং সীলকে ঢেকে রাখার জন্য পাত্র। অভ্যন্তরীণ অক্সিজেন চক্র হাইড্রোজেন বিবর্তন কমাতে সাহায্য করে এবং এইভাবে জলের ক্ষয় কমায়।
অভ্যন্তরীণ অক্সিজেন চক্র
VRLA ব্যাটারি চার্জ করার সময়:
ধনাত্মক প্লেটে, O2 গ্যাস বিবর্তিত হয় এবং প্রোটন এবং ইলেকট্রন উৎপন্ন হয়।
2H2O → 4H + + O2 ↑ + 4e-……… Eq. 1
অক্সিজেন গ্যাস, হাইড্রোজেন আয়ন এবং ইলেকট্রন ধনাত্মক প্লেটে পানির ইলেক্ট্রোলাইসিসের ফলে বিকশিত হয় খালি ছিদ্র, গ্যাস-ভরা ছিদ্র এবং এজিএম বিভাজকের মধ্যে ইলেক্ট্রোলাইট চ্যানেলের মধ্য দিয়ে যায় (অথবা জেলিত ইলেক্ট্রোলাইট ম্যাট্রিক্সে সূক্ষ্ম ফাটল। gelled VR ব্যাটারি) এবং নেতিবাচক প্লেটে পৌঁছান। এই গ্যাস NAM-এর সীসার সাথে একত্রিত হয়ে PbO হয়ে যায় এবং কমে যাওয়া অক্সিজেন হাইড্রোজেন আয়নের সাথে একত্রিত হয়ে পানি তৈরি করে। এই অক্সাইড রাসায়নিকভাবে সালফেট আয়নের সাথে মিলিত হয়ে সীসা সালফেট তৈরি করে
2Pb + O2 → 2PbO
2PbO + 2H 2 SO 4 → 2PbSO 4 + 2H 2 O
——————————————————
2Pb + O2 + 2H 2 SO 4 → 2PbSO 4 + 2H 2 O + তাপ ……… Eq. 2
—————————————————–
কিন্তু, এটি একটি চার্জিং প্রক্রিয়া হওয়ায়, এইভাবে উত্পাদিত সীসা সালফেটকে আবার সীসায় রূপান্তরিত করতে হবে; প্রোটন (হাইড্রোজেন আয়ন) এবং ইলেকট্রনের সাথে বিক্রিয়া করে সালফিউরিক অ্যাসিড একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল রুট দ্বারা উত্পন্ন হয় যখন তারা চার্জ করা হয়।
2PbSO 4 + 4H + + 4e − → 2Pb + 2H 2 SO 4 ……… Eq. 3
চার্জের সময় যখন NAM PbSO 4 এ রূপান্তরিত হয়, তখন নেতিবাচক প্লেটের সম্ভাব্যতা আরও ইতিবাচক হয়ে যায় (যেমন একটি স্রাবের ক্ষেত্রে)। এটি হাইড্রোজেন বিবর্তন বিক্রিয়াকে বাধাগ্রস্ত করতে সাহায্য করে। খুব অল্প পরিমাণে হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন হয়, কিন্তু একমুখী ভালভ নিশ্চিত করে যে জারের ভিতরের চাপ হাইড্রোজেনকে বায়ুমণ্ডলে প্রবাহিত করে বিপজ্জনক মাত্রায় না পৌঁছায়, এইভাবে ব্যাটারিটিকে ফুলে ও অন্যান্য ত্রুটি থেকে রক্ষা করে।
শেষ প্রতিক্রিয়া কোষের রাসায়নিক ভারসাম্য পুনরুদ্ধার করে। বিক্রিয়ার নেট যোগফল (Eq 1) থেকে (Eq 3) শূন্য, চার্জের সময় ব্যয় করা বৈদ্যুতিক শক্তি রাসায়নিক শক্তির পরিবর্তে তাপে রূপান্তরিত হয় [রেফ আরএফ নেলসন, প্রক. 4র্থ ইন্টি লিড অ্যাসিড ব্যাটারি সেমিনার, 25-27 এপ্রিল 1990, সান ফ্রান্সিসকো, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, ILZRO, Inc.,1990, pp.31-60]।
একটি VRLA সেলের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা হল রক্ষণাবেক্ষণ পদ্ধতি হিসাবে জল যোগ করার প্রয়োজন হয় না। পরবর্তী সুবিধা হল এটির ক্রিয়াকলাপের সময় নগণ্য পরিমাণে গ্যাস বিবর্তিত হয়, কারণ প্রতি কক্ষে 2.25 থেকে 2.3 V এর প্রস্তাবিত ফ্লোট ভোল্টেজগুলিতে প্রায় 100% পুনর্মিলন হয়। তদুপরি, এই ব্যাটারিগুলিকে স্থান থেকে অন্য জায়গায় সরানোর ক্ষেত্রে কোনও পরিবহন নিষেধাজ্ঞা নেই।
প্রাথমিক এবং রিচার্জেবল ব্যাটারি
একটি ব্যাটারিকে একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ডিভাইস হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যা রাসায়নিক শক্তিকে রেডক্স বিক্রিয়ার মাধ্যমে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করতে পারে এবং এইভাবে একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল শক্তির উত্স হিসাবে কাজ করে। তবে, এটি শক্তির বহুবর্ষজীবী উত্স নয়। শক্তি-উৎপাদনকারী প্রতিক্রিয়াগুলি বজায় রাখার জন্য পর্যাপ্ত সক্রিয় উপাদান না থাকা পর্যন্ত ব্যাটারি শক্তি সরবরাহ করবে। একবার ব্যাটারির ভোল্টেজ স্তর সিস্টেমের রসায়ন দ্বারা সংজ্ঞায়িত একটি নির্দিষ্ট নিম্ন স্তরে পৌঁছে গেলে, প্রতিক্রিয়াগুলিকে বিপরীত হতে হবে, অর্থাৎ, ব্যাটারিকে সরাসরি কারেন্ট গ্রহণ করতে হবে। ডিসচার্জ বিক্রিয়াকে বিপরীত করার জন্য একটি ডিসচার্জ ব্যাটারিতে ডিসচার্জের বিপরীত দিকে সরাসরি কারেন্ট সরবরাহ করার এই কাজটিকে “চার্জিং” বলা হয়।
এটি ডিসচার্জ পণ্যগুলি থেকে আসল সক্রিয় উপাদানগুলিকে পুনরুত্থিত করবে এবং ব্যাটারি ভোল্টেজকে উচ্চতর মানগুলিতে বৃদ্ধি করবে, যা আবার সিস্টেমের রসায়ন দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে। এই বিবৃতিটি ব্যাটারির ক্ষেত্রে প্রযোজ্য যাকে সেকেন্ডারি বা স্টোরেজ ব্যাটারি বলা হয়। এটি প্রাথমিক কোষগুলির সাথে প্রাসঙ্গিক নয় যেমন বৈদ্যুতিক টর্চ এবং কব্জি ঘড়িতে ব্যবহৃত হয়৷ একটি স্রাবের সময় ব্যাটারির ভোল্টেজের হ্রাস সক্রিয় পদার্থের হ্রাস এবং অন্যান্য বিভিন্ন কারণে ঘটে।
ব্যাটারির একটি স্বাধীন ইউনিটকে “সেল” বলা হয়। একটি ব্যাটারি হল ডিজাইন করা ভোল্টেজ এবং ক্ষমতার রেটিং বা মোট kWh রেটিং অর্জনের জন্য দুটি বা ততোধিক কোষের সংমিশ্রণ। সাধারণত, একটি মনোব্লক ব্যাটারি অটোমোবাইল এবং ছোট ধারণক্ষমতার ভালভ-নিয়ন্ত্রিত লিড অ্যাসিড ব্যাটারি ( ভিআরএলএ ) এবং টিউবুলার ব্যাটারিতে (12V/200 Ah পর্যন্ত) ব্যবহার করা হয়; এই ক্ষমতার বাইরে একক কোষগুলিকে সিরিজ বা সিরিজ-সমান্তরাল বিন্যাসে একত্রিত করে প্রয়োজনীয় kWh রেটিং পাওয়ার জন্য ব্যবহার করা হয়।
48V/1500 Ah (বা 72 kWh) রেটিং-এর একটি লিড অ্যাসিড ব্যাটারিতে 24 নম্বর 2V/1500 Ah ধারণক্ষমতার কোষ একটি সাধারণ সিরিজ পদ্ধতিতে সংযুক্ত থাকতে পারে অথবা 2V/750 Ah ক্ষমতার কোষগুলির 48টি কোষ একটি সিরিজ-সমান্তরাল ভাবে সংযুক্ত থাকতে পারে। অর্থাৎ 48V/750Ah (বা 36 kWh) ব্যাটারি তৈরির জন্য সিরিজে সংযুক্ত 24টি সেল। এরকম আরেকটি 48V/750 ব্যাটারি 48V/1500 Ah (72 kWh) ব্যাটারি তৈরি করতে প্রথমটির সাথে সমান্তরালভাবে সংযুক্ত থাকবে।
একটি লিথিয়াম-আয়ন (লি-আয়ন) বৈদ্যুতিক যান (EV) ব্যাটারি থেকে আরেকটি উদাহরণ:
ব্যাটারি-প্যাক আকারের উপর নির্ভর করে, EV নির্মাতা টেসলা প্রতি প্যাকে প্রায় 6,000-8,000 সেল ব্যবহার করে, প্রতিটি সেল 3.6V/3.1 থেকে 3.4 Ah ক্ষমতার একটি 70 বা 90 kWh ব্যাটারি প্যাক তৈরি করতে।
70 kWh টেসলা EV ব্যাটারি 3.7 V/3.4 Ah এর 18650 NCA কোষের প্রায় 6000 কোষ ব্যবহার করে, একটি জটিল সিরিজ-সমান্তরাল বিন্যাসে সংযুক্ত। প্রতি চার্জে এটির পরিসীমা 325 কিমি। (এখানে 18650 চিত্রটি দৈর্ঘ্য (বা উচ্চতা) 65 মিমি এবং 18 মিমি ব্যাসের আনুমানিক মাত্রা সহ একটি নির্দিষ্ট ধরণের লি-আয়ন কোষকে বোঝায়। “NCA” শব্দটি এই কোষে ব্যবহৃত ক্যাথোড উপাদানের জন্য দাঁড়িয়েছে, যেমন, N = নিকেল, C = কোবাল্ট এবং A = অ্যালুমিনিয়াম, যা নিকেল-কোবাল্ট-অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড ক্যাথোড উপাদান)
90kWh প্যাকে 16টি মডিউলে 7,616 সেল রয়েছে। ওজন 540 কেজি। প্রতি চার্জে এটির পরিসীমা 426 কিমি।
ব্যাটারি সেলের উপাদান:
একটি ব্যাটারির সবচেয়ে প্রয়োজনীয় উপাদান হল:
ক অ্যানোড (নেতিবাচক প্লেট)
খ. ক্যাথোড (পজিটিভ প্লেট)
গ. ইলেক্ট্রোলাইট (লিড অ্যাসিড ব্যাটারিতে, ইলেক্ট্রোলাইটও একটি সক্রিয় উপাদান, তবে বেশিরভাগ অন্যান্য সিস্টেমে তা নয়)
উপরের তিনটিকে সক্রিয় উপাদান বলা হয়
অবশ্যই, যেমন নিষ্ক্রিয় উপাদান আছে
ক জার
খ. বর্তমান সংগ্রহ গ্রিড
গ. বাস বার বা সংযোগকারী স্ট্র্যাপ
d বিভাজক
e আন্তঃকোষ সংযোগকারী
চ টার্মিনাল পোস্ট, ইত্যাদি
একটি সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারিতে, ইলেক্ট্রোলাইট (পাতলা সালফিউরিক অ্যাসিড) শক্তি-উত্পাদক বিক্রিয়ায় অংশ নেয় যা নীচে দেওয়া কোষের প্রতিক্রিয়া থেকে দেখা যায়। সালফিউরিক অ্যাসিড সীসা ডাই অক্সাইডকে রূপান্তরিত করতে এবং সীসা সালফেটে পরিণত করতে গ্রাস করা হয় এবং তাই নিঃসরণ প্রতিক্রিয়ার সাথে সাথে ইলেক্ট্রোলাইটের ঘনত্ব হ্রাস পায়। বিপরীতে, যখন কোষটি চার্জ করা হয়, চার্জ বিক্রিয়াটি এগিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে ইলেক্ট্রোলাইটের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। কারণ হল স্রাবের সময় উভয় সক্রিয় পদার্থ দ্বারা শোষিত সালফেট আয়ন ইলেক্ট্রোলাইটে নির্গত হয় এবং তাই ইলেক্ট্রোলাইটের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়।
স্রাব এবং চার্জ প্রতিক্রিয়া
গ্যালভানিক সেল বা ব্যাটারির প্রতিক্রিয়া সিস্টেম বা রসায়নের জন্য নির্দিষ্ট:
উদাহরণস্বরূপ, সীসা অ্যাসিড কোষ:
Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4 ডিসচার্জ ↔ চার্জ 2PbSO 4 + 2H 2 O E° = 2.04 V
একটি Ni-Cd কোষে
Cd + 2NiOOH + 2H 2 O ডিসচার্জ ↔ চার্জ Cd(OH) 2 + 2Ni(OH) 2 E° = 1.32 V
একটি Zn-Cl 2 কোষে:
Zn + Cl 2 ডিসচার্জ ↔ চার্জ ZnCl 2 E° = 2.12 V
একটি ড্যানিয়েল কোষে (এটি একটি প্রাথমিক কোষ; এখানে বিপরীত তীরের অনুপস্থিতি লক্ষ্য করুন)
Zn + Cu 2+ ডিসচার্জ ↔ চার্জ Zn 2+ + Cu(s) E° = 1.1 V
চার্জ ভোল্টেজ সমান করা: ব্যাটারি চার্জ করার জন্য আরও বেশি
উপরে বর্ণিত হিসাবে, একটি স্টোরেজ ব্যাটারি শক্তির একটি বহুবর্ষজীবী উত্স নয়। একবার এটি নিঃশেষ হয়ে গেলে, এটি থেকে পুনরায় শক্তি পাওয়ার জন্য এটি রিচার্জ করতে হবে। ব্যাটারিগুলি একটি নির্দিষ্ট জীবনকাল দেবে বলে আশা করা হয়, যাকে বলা হয় আয়ুষ্কাল। পরিকল্পিত জীবন এবং নির্ভরযোগ্যতা পেতে, স্টোরেজ ব্যাটারিগুলিকে সঠিকভাবে চার্জ করতে হবে এবং নির্মাতাদের দ্বারা প্রদত্ত নির্দেশ অনুসারে রক্ষণাবেক্ষণ করতে হবে। ব্যাটারি থেকে সর্বোচ্চ সম্ভাব্য জীবন পেতে সঠিক চার্জিং পদ্ধতি ব্যবহার করা উচিত।
সীসা অ্যাসিড কোষে প্রতিক্রিয়া:
স্রাবের সময় : PbO 2 + Pb + 2H 2 SO 4 2PbSO 4 + 2H 2 O
কোষে নির্দিষ্ট পরিমাণ পরিবাহী উপাদান না থাকা পর্যন্ত স্রাব চলতে থাকবে; তারপরে ভোল্টেজ হ্রাসের হার এত দ্রুত হবে যে শেষ ভোল্টেজ শীঘ্রই পৌঁছে যাবে। সুতরাং একটি কাট-অফ ভোল্টেজ বা শেষ ভোল্টেজ বলা হয়, যার বাইরে স্রাব চালিয়ে যাওয়া উচিত নয়। আরও স্রাব রিচার্জকে কঠিন করে তুলবে এবং অপ্রত্যাশিত বিপর্যয়কর ফলাফলের দিকে নিয়ে যেতে পারে।
ব্যাটারিগুলি প্রস্তুতকারকের দ্বারা প্রস্তাবিত হারে বা তাদের সরবরাহকৃত নির্দেশ অনুসারে স্রাবের পর অবিলম্বে চার্জ করা উচিত।
একটি কোষের ভিতরে একটি স্রাব এবং চার্জ প্রতিক্রিয়া সময় কি ঘটে?
ইলেক্ট্রোলাইট: 2H 2 SO 4 = 2H + + 2HSO 4‾
নেতিবাচক প্লেট: Pb° = Pb 2+ HSO 4 + 2e
Pb 2+ + HSO 4‾ = PbSO 4 ↓ + H +
⇑ ⇓
পজিটিভ প্লেট: PbO 2 = Pb 4+ + 2O 2-
Pb 4+ + 2e = Pb 2+
Pb 2+ + 3H + + HSO 4‾ +2O 2- =PbSO 4 ¯ ↓+ 2H 2 O
সালফিউরিক অ্যাসিড একটি শক্তিশালী ইলেক্ট্রোলাইট হওয়ায় এটি হাইড্রোজেন আয়ন এবং বিসালফেট আয়ন (যাকে হাইড্রোজেন সালফেট আয়নও বলা হয়) হিসাবে বিচ্ছিন্ন করা হয়।
একটি স্রাব শুরু হলে, নেতিবাচক প্লেটের ছিদ্রযুক্ত সীসা সীসা আয়নে (Pb2+) জারিত হয় এবং যেহেতু এটি সর্বদা ইলেক্ট্রোলাইট সালফিউরিক অ্যাসিডের সংস্পর্শে থাকে, তাই এটি সীসা সালফেটে (PbSO4) রূপান্তরিত হয়; পরেরটি সাদা উপাদান হিসাবে ছিদ্র, পৃষ্ঠ এবং নেতিবাচক প্লেটের ফাটলে জমা হয়। পূর্বের বিক্রিয়া (সীসা থেকে সীসা আয়ন হয়ে যাওয়া) প্রকৃতির তড়িৎ-রাসায়নিক এবং পরেরটি (সীসার আয়ন সীসা সালফেটে পরিণত হয়) একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া।
আমরা বলি যে সীসা প্রতিক্রিয়া সাইটের আশেপাশে সীসা আয়ন হিসাবে দ্রবীভূত হয় এবং নেতিবাচক সক্রিয় উপাদান (NAM) ইলেক্ট্রোলাইট থেকে বিসালফেট আয়নগুলির সাথে একত্রিত হওয়ার পরে অবিলম্বে সীসা সালফেট হিসাবে জমা হয়। এই ধরনের প্রতিক্রিয়াকে ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রিতে দ্রবীভূতকরণ বা দ্রবীভূতকরণ-বর্ষণ প্রক্রিয়া বলা হয়।
একইভাবে, ইতিবাচক সক্রিয় উপাদান (PAM) NAM থেকে আগত ইলেকট্রনের সাথে একত্রিত হয় এবং সীসা আয়নে পরিণত হয়, যা ইলেক্ট্রোলাইট থেকে বিসালফেট আয়নগুলির সাথে একত্রিত হয় এবং একই দ্রবীভূতকরণ প্রক্রিয়া অনুসরণ করে ইতিবাচক সক্রিয় উপাদানের উপর সীসা সালফেট হিসাবে জমা করে।
রিচার্জের সময়: 2PbSO4 + 2H2O চার্জ→ PbO2 + Pb + 2H2SO4
ইতিবাচক এবং নেতিবাচক প্লেটগুলিতে স্রাবের সময় প্রাপ্ত প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলি চার্জের সময় মূল পদার্থে রূপান্তরিত হয়। এখানে, প্রতিক্রিয়াগুলির একটি স্রাবগুলির বিপরীত উপাধি রয়েছে৷ ধনাত্মক প্লেট অক্সিডেশনের মধ্য দিয়ে যায়, যখন বিপরীত পোলারিটি প্লেটটি হ্রাস পায়।
সমান চার্জ: কখন সম্পূর্ণ চার্জ সম্পূর্ণ হয়
নিম্নোক্ত শর্তগুলি পূরণ করা হলে ব্যাটারিগুলি স্বাভাবিক রিচার্জিং সম্পন্ন করেছে বলে ধরে নেওয়া হয়:
| প্যারামিটার | প্লাবিত লিড অ্যাসিড ব্যাটারি | ভালভ নিয়ন্ত্রিত লিড অ্যাসিড ব্যাটারি (VRLA) |
|---|---|---|
| চার্জিং ভোল্টেজ এবং বর্তমান | একটি ধ্রুবক বর্তমান চার্জ এখানে অনুমান করা হয়েছে: একটি চার্জের শেষে একটি ব্যাটারির ভোল্টেজ একটি নির্দিষ্ট কারেন্টের জন্য ধ্রুবক হওয়া উচিত। aa 12v ব্যাটারির জন্য মান 16.2 থেকে 16.5v হতে পারে৷ | একটি ধ্রুবক ইম্প্রেসড ভোল্টেজের জন্য (12v ব্যাটারির জন্য 13.8v থেকে 14.4v বলুন), কারেন্ট কমপক্ষে দুই ঘন্টা স্থায়ী হওয়া উচিত |
| ইলেক্ট্রোলাইটের নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ | ইলেক্ট্রোলাইটের নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণও ধ্রুবক মান পৌঁছাতে হবে। এই মান সম্পূর্ণরূপে চার্জ করা ব্যাটারির উপর নির্ভর করবে যখন এটি প্রস্তুতকারকের দ্বারা সরবরাহ করা হয়েছিল। | ইলেক্ট্রোলাইটের নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ পরিমাপ করা যায় না। |
| গ্যাসিং এর প্রকৃতি | উভয় প্লেটে অভিন্ন এবং প্রচুর গ্যাসিং। বিবর্তিত গ্যাসের আয়তন হবে 1:2 জলের মতো, অর্থাৎ, 1 আয়তনের অক্সিজেনের জন্য 2 আয়তনের হাইড্রোজেন। | VRLAB-এর জন্য প্রস্তাবিত চার্জিং ভোল্টেজের স্তরে, নগণ্য গ্যাসিং পরিলক্ষিত হয়। 2.25 থেকে 2.3 ভোল্ট প্রতি সেল (Vpc) ফ্লোট চার্জে, কোন গ্যাসের বিবর্তন পরিলক্ষিত হয় না। 2.3 Vpc এ, একটি 12V 100Ah VRLAB 8 থেকে 11 ml/h/12V ব্যাটারি নির্গত করতে পারে। কিন্তু 2.4 Vpc-এ এটি প্রায় দ্বিগুণ, 18 থেকে 21 ml/h/12V ব্যাটারি। (i. pbq VRLA ব্যাটারি, জানুয়ারি, 2010। ii. C&D প্রযুক্তি: প্রযুক্তিগত বুলেটিন 41-6739, 2012।) |
সমান চার্জ: একটি ব্যাটারির জন্য একটি সমান চার্জ কি?
- একটি নতুন একত্রিত সীসা অ্যাসিড ব্যাটারির প্রাথমিক ফিলিং এবং প্রাথমিক চার্জিং প্রয়োজন।
- একটি ডিসচার্জড ব্যাটারির একটি স্বাভাবিক রিচার্জ প্রয়োজন।
- যন্ত্রপাতি এবং সরঞ্জামগুলির সাথে সংযুক্ত ব্যাটারিগুলি সাধারণত সম্পূর্ণরূপে চার্জ করা হয় না, এই অর্থে তারা সম্পূর্ণ চার্জ ভোল্টেজে পৌঁছায় না> একটি 12V ব্যাটারির জন্য 16 V। উদাহরণস্বরূপ, অটোমোবাইলে (শুরু, আলো এবং ইগনিশন) SLI অ্যাপ্লিকেশনে, ব্যাটারি যে সর্বোচ্চ ভোল্টেজ অর্জন করতে পারে তা হল একটি 12V ব্যাটারির জন্য প্রায় 14.4 V। একইভাবে, বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল/ইউপিএস ব্যাটারির চার্জিং ভোল্টেজ 13.8 থেকে 14.4 V-এর বেশি হয় না। এই ধরনের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, ব্যাটারির আয়ু বৃদ্ধির সাথে সাথে ইতিবাচক এবং নেতিবাচক উভয় প্লেটে অপরিবর্তিত সীসা সালফেট জমা হওয়ার প্রক্রিয়া বাড়তে থাকে।
কারণটি হল যে উপরে উল্লিখিত ভোল্টেজের মানগুলি সমস্ত নিষ্কাশন পণ্যগুলিকে আসল সক্রিয় উপকরণগুলিতে পুনরুদ্ধার করার জন্য যথেষ্ট নয়। সমস্ত কোষকে সম্পূর্ণ চার্জে এবং একই স্তরে আনতে এই ধরনের ব্যাটারির পর্যায়ক্রমিক রিচার্জের প্রয়োজন হয়। এটি ইলেক্ট্রোলাইটের স্তরবিন্যাসের প্রভাব দূর করতেও সাহায্য করবে। এই ধরনের অতিরিক্ত-অ্যাপ্লায়েন্স চার্জিংকে বেঞ্চ চার্জ বা সমান চার্জ বলা হয়।
চার্জ সমান করার বিষয়ে সিদ্ধান্ত:
সমান চার্জ রক্ষণাবেক্ষণ পদ্ধতির একটি অংশ। সর্বোচ্চ ভোল্টেজ যেখানে সমান চার্জ করা যেতে পারে তা নির্ভর করে লিড অ্যাসিড ব্যাটারির ধরণের উপর, তা প্লাডড টাইপ বা ভিআরএলএ টাইপের। একটি ব্যাটারির সমস্ত কোষকে একই স্তরে আনার জন্য একটি 12V ব্যাটারির জন্য 16.5 V-এর ভোল্টেজে পূর্বের প্রকারের কোষগুলিকে ধ্রুবক কারেন্টে চার্জ করা যেতে পারে।
যাইহোক, VRLA কোষগুলিকে শুধুমাত্র ধ্রুবক ভোল্টেজ পদ্ধতিতে চার্জ করতে হবে এবং এই প্রভাবিত ভোল্টেজটি 12V ব্যাটারির জন্য প্রস্তাবিত সর্বোচ্চ 14.4 V ভোল্টেজের বেশি হওয়া উচিত নয়। যেখানে ধ্রুবক ভোল্টেজ চার্জ করার সুবিধা পাওয়া যায় না, সেখানে VRLA ব্যাটারিগুলি ব্যাটারির টার্মিনাল ভোল্টেজের (টিভি) ধ্রুবক পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে ধ্রুবক কারেন্টে চার্জ করা যেতে পারে। যখনই টিভি 14.4 V স্তরের কাছাকাছি বা অতিক্রম করে, তখন চার্জিং কারেন্ট ক্রমাগত হ্রাস করা উচিত যাতে টিভিটি 14.4 V এর বাইরে যেতে না পারে।
