টিউবুলার প্লেট: লম্বা টিউবুলার ব্যাটারি বনাম ফ্ল্যাট প্লেট ব্যাটারি
1. টিউবুলার প্লেট ব্যাটারি কি?
ব্যাটারির পরিচিতি
বিভিন্ন ধরণের ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল শক্তির উত্স রয়েছে (যা গ্যালভানিক কোষ, ভোল্টাইক কোষ বা ব্যাটারি নামেও পরিচিত)। একটি ব্যাটারিকে একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ডিভাইস হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যা রাসায়নিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে এবং এর বিপরীতে। ব্যাটারির বিষয় ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রির অধীনে আসে, যাকে সহজভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় এমন একটি বিষয় যা রাসায়নিক শক্তি এবং বৈদ্যুতিক শক্তির আন্তঃরূপান্তর নিয়ে কাজ করে। এই নিবন্ধে আমরা টিউবুলার প্লেট এবং সেমি টিউবুলার প্লেট সম্পর্কে আরও বিস্তারিত আলোচনা করব।
এই কোষগুলি স্বতঃস্ফূর্ত জারণ-হ্রাস বিক্রিয়া (রিডক্স বিক্রিয়া) দ্বারা বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন করে যা প্রতিটি ইলেক্ট্রোডে সংঘটিত ধনাত্মক, নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড এবং ইলেক্ট্রোলাইটের রাসায়নিকগুলিকে জড়িত করে, যাকে অর্ধ কোষ বলা হয়। সক্রিয় পদার্থের রাসায়নিক শক্তি বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। হ্রাস প্রতিক্রিয়ায় উত্পাদিত ইলেকট্রন দুটি অর্ধ-কোষের সাথে সংযোগকারী বাহ্যিক সার্কিটের মধ্য দিয়ে যায়, এইভাবে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ উৎপন্ন করে। অ্যানোড উপাদান (বেশিরভাগই ধাতু) থেকে ইলেক্ট্রন মুক্ত করার মাধ্যমে অক্সিডেশন প্রতিক্রিয়া ঘটে এবং যখন ইলেকট্রনগুলি বাহ্যিক সার্কিটের মাধ্যমে ক্যাথোডে (বেশিরভাগ অক্সাইড, ক্লোরাইড, অক্সিজেন ইত্যাদি) পৌঁছায় তখন হ্রাস প্রতিক্রিয়া ঘটে। সার্কিটটি ইলেক্ট্রোলাইটের মাধ্যমে সম্পন্ন হয়।
লিড-অ্যাসিড ব্যাটারি সিস্টেম:
যখন বাহ্যিক সার্কিট বন্ধ থাকে, তখন প্রতিক্রিয়ার ফলে ইলেকট্রনগুলি ঋণাত্মক মেরু থেকে যাত্রা শুরু করে যা সীসাকে (Pb) দ্বিমুখী সীসা আয়নে (Pb2+) রূপান্তরিত করে (ইলেক্ট্রোকেমিক্যালভাবে অক্সিডাইজ করে)। (পরবর্তী আয়নগুলি সালফেট অণুর সাথে বিক্রিয়া করে কোষের ভিতরে সীসা সালফেট (PbSO4) তৈরি করে)। এই ইলেকট্রনগুলি বাহ্যিক সার্কিটের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করে এবং ধনাত্মক প্লেটে পৌঁছায় যেখানে তারা সীসা ডাই অক্সাইডকে সীসা সালফেটে রূপান্তর করে অর্থাৎ, PbSO4 এ Pb4+ আয়নগুলি Pb2+ আয়নে রূপান্তরিত হওয়ার ফলে সীসা ডাই অক্সাইড ইলেক্ট্রোকেমিকভাবে সীসা সালফেটে পরিণত হয়।
টিউবুলার প্লেট ব্যাটারি প্রযুক্তি
কোষের সামগ্রিক প্রতিক্রিয়া এভাবে লেখা হয়:
PbO2 + Pb + 2PbSO4 চার্জ ↔ ডিসচার্জ 2PbSO4 + 2H2O
আমরা দেখতে পাচ্ছি যে সীসার ভ্যালেন্সি (Pb ° ) Pb 2+ এ বেড়ে যায় , স্রাবের সময় 2টি ইলেকট্রন নির্গত করে। ভ্যালেন্সির এই বৃদ্ধিকে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পরিভাষায় জারণ বলা হয়।
অন্য দিকে, সীসা ডাই অক্সাইডে সীসার ভ্যালেন্সি (পিবি-তে সীসা ডাই অক্সাইডে 4টি ভ্যালেন্সি রয়েছে) কমে 2 + হয়ে যায়।
জারণ বিক্রিয়া থেকে আসা দুটি ইলেকট্রন শোষণ করে। ভ্যালেন্সির এই হ্রাসকে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পরিভাষায় হ্রাস বলা হয়।
এই পদগুলি স্রাবের সময় কোষের পৃথক ইলেক্ট্রোড সম্ভাবনার পরিবর্তন দ্বারাও বর্ণনা করা যেতে পারে। সীসা ইলেক্ট্রোডের সম্ভাব্য (ভোল্টেজ) (স্রাবের সময় অ্যানোড) একটি স্রাবের সময় আরও ইতিবাচক মানগুলিতে চলে যাওয়ার মাধ্যমে বৃদ্ধি পায়। সম্ভাব্য মানের এই বৃদ্ধিকে জারণ বলা হয়। এইভাবে সীসা-অ্যাসিড কোষে সীসার নেতিবাচক প্লেট সম্ভাবনা প্রায় -0.35 থেকে প্রায় -0.20 ভোল্টে পরিবর্তিত হয়। এটি সম্ভাবনার বৃদ্ধি। তাই এই প্রতিক্রিয়াটিকে প্রকৃতিতে অ্যানোডিক বলা হয়।
বিপরীতে, সীসা ডাই অক্সাইড ইলেক্ট্রোডের সম্ভাব্যতা (স্রাবের সময় ক্যাথোড) নেতিবাচক দিকে অগ্রসর হওয়ার ফলে হ্রাস পায়, অর্থাৎ, স্রাব এগিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে মান নিম্ন থেকে নিম্নতর হয়। সীসা-অ্যাসিড কোষে সীসা ডাই অক্সাইডের ধনাত্মক প্লেট সম্ভাবনা প্রায় 1.69 থেকে প্রায় 1.5 ভোল্টে পরিবর্তিত হয়। এটি সম্ভাবনা হ্রাস। তাই এই প্রতিক্রিয়াটিকে প্রকৃতিতে ক্যাথোডিক বলা হয় এবং আমরা বলি স্রাবের সময় একটি ইতিবাচক প্লেটে হ্রাস ঘটে।
ডিসচার্জের সময় কার্যকরী ভোল্টেজের এই হ্রাসগুলি মেরুকরণ বলে, ওভারভোল্টেজ, η এবং অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের সংমিশ্রণের কারণে ঘটে, যা উভয় ইলেক্ট্রোডে ঘটে। সহজভাবে বলা যায়, ওভারভোল্টেজ হল ওসিভি এবং অপারেটিং ভোল্টেজের পার্থক্য।
এইভাবে, স্রাবের সময়, E disch = EOCV – ηPOS – ηNEG – IR।
কিন্তু, চার্জিং প্রতিক্রিয়ার জন্য E Ch = EOCV + ηPOS + ηNEG + IR।
IR বলতে কোষের ভিতরের উপাদান যেমন ইলেক্ট্রোলাইট, সক্রিয় উপাদান ইত্যাদি দ্বারা প্রদত্ত অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধকে বোঝায়। IR নির্ভর করে ঘরের নকশা, যেমন ব্যবহৃত বিভাজক, প্লেটের মধ্যে পিচ, সক্রিয় উপাদানের অভ্যন্তরীণ প্যারামিটার (কণার আকার, পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল, ছিদ্র ইত্যাদি), তাপমাত্রা এবং সক্রিয় উপাদানে PbSO4 এর পরিমাণ। এটি শীর্ষস্থানীয় সীসা, সক্রিয় ভর এবং ক্ষয় স্তর, ইলেক্ট্রোলাইট, বিভাজক এবং সক্রিয় পদার্থের মেরুকরণ দ্বারা প্রদত্ত বেশ কয়েকটি প্রতিরোধের সমষ্টি হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে।
প্রথম তিনটি কারণ কোষের নকশা দ্বারা প্রভাবিত হয়। মেরুকরণের মান সম্পর্কে কোন সাধারণ বিবৃতি তৈরি করা যায় না, তবে এটি সাধারণত শীর্ষ সীসা দ্বারা দেওয়া প্রাথমিক প্রতিরোধের মতো একই মাত্রায় হয়। লম্বা প্লেটে আরও আইআর থাকে। এটি স্রাব বক্ররেখার প্রাথমিক অংশের ঢাল থেকে নির্ধারণ করা যেতে পারে। একই নকশার জন্য, উচ্চ ক্ষমতার একটি কোষের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা কম হবে। একটি 12V/28Ah VRLAB-এর অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা 6 mΩ, যেখানে একটি নিম্ন ক্ষমতার ব্যাটারির (12V/ 7Ah) 20 থেকে 23 mΩ।
খুব কম η মানগুলিতে, η এবং কারেন্ট, I-এর মধ্যে সম্পর্ক ওহমের সূত্রে রূপ নেয় এবং উপরে উল্লেখিত সমীকরণগুলি সরলীকৃত হয়
Edisch = EOCV – IR.
ECh = EOCV + IR।
উপরের আলোচনাটি সীসা-অ্যাসিড কোষের নিষ্কাশন প্রতিক্রিয়া নিয়ে আলোচনা করে।
সীসা-অ্যাসিড কোষের চার্জ প্রতিক্রিয়ার সময় বিপরীত ঘটনা ঘটে।
প্রাথমিক ব্যাটারির ক্ষেত্রে, পজিটিভ ইলেক্ট্রোডকে সাধারণত ক্যাথোড বলা হয় যখন নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডকে অ্যানোড বলা হয়, এবং এটি দ্ব্যর্থহীন কারণ শুধুমাত্র স্রাব ঘটে।
এইভাবে সীসা ইলেক্ট্রোড যা অ্যানোড হিসাবে কাজ করে চার্জিং প্রতিক্রিয়ার সময় ক্যাথোড হিসাবে আচরণ করে এবং সীসা ডাই অক্সাইড ইলেক্ট্রোড যা ক্যাথোড হিসাবে কাজ করে তা এখন অ্যানোড হিসাবে আচরণ করে। অস্পষ্টতা এড়াতে, আমরা গৌণ কোষগুলিতে কেবল ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড বা প্লেট ব্যবহার করি।
বাস্তবে এটি কীভাবে কাজ করে তা ব্যাখ্যা করার জন্য, নিম্নলিখিত চিত্রটি একটি সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির স্রাব এবং চার্জের জন্য কিছু অনুমানমূলক বক্ররেখা দেখায়।
এটি স্পষ্টভাবে দেখা যায় যে ব্যবহারিক ডিসচার্জ ভোল্টেজ 2.05V এর ওপেন-সার্কিট ভোল্টেজের নীচে এবং ব্যবহারিক চার্জ ভোল্টেজ এই মানের উপরে রয়েছে। η থেকে বিচ্যুতি হল কোষের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের এবং মেরুকরণের ক্ষতির সম্মিলিত প্রভাবের একটি পরিমাপ। যখনই ডিসচার্জ বা চার্জ কারেন্ট বাড়ানো হয়, উপরে প্রদত্ত সমীকরণ অনুসারে η-এর মান বেশি হয়।
চিত্র 2 চার্জ নিষ্কাশনের সময় প্লেট এবং কোষের ভোল্টেজের পরিবর্তনের উদাহরণ সীসা অ্যাসিড কোষ
প্রতিক্রিয়া সংক্ষিপ্ত করতে:
সীসা, নেতিবাচক সক্রিয় উপাদান:
স্রাবের সময়: Pb → Pb2+ + 2e-
চার্জের সময়: Pb2+ → Pb (যেমন, PbSO4 → Pb)
সীসা ডাই অক্সাইড, ইতিবাচক সক্রিয় উপাদান:
স্রাবের সময়: Pb4+ → Pb2+ (PbO2 → PbSO4)
চার্জ চলাকালীন: Pb2+ → PbO2 (যেমন, PbSO4 → PbO2)
যেহেতু উভয় ইলেক্ট্রোড উপাদানই সীসা সালফেটে রূপান্তরিত হয়, তাই এই প্রতিক্রিয়াটিকে 1882 সালে গ্ল্যাডস্টোন এবং ট্রাইব দ্বারা “ডাবল সালফেট তত্ত্ব” নাম দেওয়া হয়েছিল।
ব্যাটারির শ্রেণীবিভাগ
এই কোষগুলিতে ঘটতে থাকা বৈদ্যুতিক রাসায়নিক বিক্রিয়ার প্রকৃতির উপর নির্ভর করে, তাদের শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে
- প্রাথমিক ব্যাটারি
- সেকেন্ডারি (বা স্টোরেজ ব্যাটারি বা সঞ্চয়কারী)
- জ্বালানি কোষ
শুরুতে, এই ধরনের মধ্যে পার্থক্য বোঝা ভাল। প্রাথমিক ব্যাটারিতে, বৈদ্যুতিক রাসায়নিক বিক্রিয়া অপরিবর্তনীয়, যেখানে, গৌণ কোষগুলি তাদের প্রতিক্রিয়া বিপরীতযোগ্যতার জন্য পরিচিত। জ্বালানী কোষও একটি প্রাথমিক কোষ, তবে জ্বালানী কোষ এবং একটি প্রাথমিক কোষের মধ্যে পার্থক্য হল বিক্রিয়কগুলি কোষের পাত্রের বাইরে রাখা হয়, যেখানে একটি প্রাথমিক কোষে বিক্রিয়কগুলি কোষের ভিতরে থাকে।
- প্রাথমিক কোষগুলিতে (যেমন, কব্জি ঘড়িতে ব্যবহৃত সিলভার-অক্সাইড-জিঙ্ক কোষ, ফ্ল্যাশ টর্চ এবং এসি ইউনিট, টিভি ইত্যাদির জন্য রিমোটগুলির জন্য ব্যবহৃত MnO2- Zn কোষ) এই বিভাগে পড়ে, এই কোষগুলিতে, প্রতিক্রিয়াগুলি কেবলমাত্র এগোতে পারে একটি দিক এবং আমরা বিপরীত দিকে বিদ্যুৎ পাস করে প্রতিক্রিয়া বিপরীত করতে পারি না।
- বিপরীতে, গৌণ কলগুলি তাদের শক্তি-উত্পাদক প্রতিক্রিয়াগুলির বিপরীততার জন্য পরিচিত। স্রাবের পরে, যদি আমরা বিপরীত দিকে সরাসরি কারেন্ট পাস করি, তবে আসল বিক্রিয়কগুলি প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলি থেকে পুনরুত্থিত হয়। এই ধরনের ব্যাটারির উদাহরণ হল সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারি, লি-আয়ন ব্যাটারি, Ni-Cd ব্যাটারি (আসলে NiOOH-Cd ব্যাটারি), Ni-Fe ব্যাটারি, Ni-MH ব্যাটারি, সবচেয়ে সাধারণ সেকেন্ডারি ব্যাটারি উল্লেখ করার জন্য।
- প্রত্যাবর্তনশীলতার ধারণাটি বিস্তৃত করার জন্য, ধনাত্মক ইলেক্ট্রোডে (সাধারণত “প্লেট” বলা হয়) সীসা ডাই অক্সাইড (PbO2) এবং একটি সীসা-অ্যাসিড কোষের নেতিবাচক প্লেটে সীসা (Pb), উভয়ই সীসা সালফেটে (PbSO4) রূপান্তরিত হয় যখন উভয়ই শক্তি উৎপাদন প্রতিক্রিয়ার সময় পদার্থগুলি ইলেক্ট্রোলাইটের সাথে বিক্রিয়া করে, সালফিউরিক অ্যাসিডকে পাতলা করে। এটি নিম্নরূপ ইলেক্ট্রোকেমিস্ট দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়:
- PbO2 + Pb + 2PbSO4 চার্জ ↔ ডিসচার্জ 2PbSO4 + 2H2O
- একটি জ্বালানী কোষও একটি প্রাথমিক কোষ, তবে এর বিক্রিয়াকগুলি বাইরে থেকে খাওয়ানো হয়। জ্বালানী কোষের ইলেক্ট্রোড নিষ্ক্রিয় থাকে যে কোষ বিক্রিয়ার সময় সেগুলি গ্রাস করা হয় না, তবে কেবল ইলেকট্রনিক পরিবাহনে সাহায্য করে এবং ইলেক্ট্রোক্যাটালাইটিক প্রভাব ফেলে। পরবর্তী বৈশিষ্ট্যগুলি বিক্রিয়কগুলির (সক্রিয় পদার্থ) ইলেক্ট্রো-রিডাকশন বা ইলেক্ট্রো-অক্সিডেশন সক্ষম করে।
- জ্বালানী কোষগুলিতে ব্যবহৃত অ্যানোড সক্রিয় পদার্থগুলি সাধারণত বায়বীয় বা তরল জ্বালানী যেমন হাইড্রোজেন, মিথানল, হাইড্রোকার্বন, প্রাকৃতিক গ্যাস (হাইড্রোজেন সমৃদ্ধ পদার্থগুলিকে জ্বালানী বলা হয়) যা জ্বালানী কোষের অ্যানোডের দিকে খাওয়ানো হয়। যেহেতু এই উপকরণগুলি তাপ ইঞ্জিনে ব্যবহৃত প্রচলিত জ্বালানির মতো, তাই “ফুয়েল সেল” শব্দটি এই ধরণের কোষগুলিকে বর্ণনা করার জন্য নিজেকে প্রতিষ্ঠিত করেছে। অক্সিজেন, প্রায়শই বায়ু, প্রধান অক্সিডেন্ট এবং ক্যাথোডে খাওয়ানো হয়।
জ্বালানি কোষ
তত্ত্ব অনুসারে, একটি একক H2/O2 জ্বালানী কোষ পরিবেষ্টিত পরিস্থিতিতে 1.23 V উত্পাদন করতে পারে।
প্রতিক্রিয়া হল: H2 + ½ O2 → H2O বা 2H2 + O2 → 2H2O E° = 1.23 V
ব্যবহারিকভাবে, যাইহোক, জ্বালানী কোষগুলি দরকারী ভোল্টেজ আউটপুট তৈরি করে যা 1.23 V এর তাত্ত্বিক ভোল্টেজ থেকে অনেক দূরে সরানো হয় এবং ফলস্বরূপ, জ্বালানী কোষগুলি সাধারণত 0.5 এবং 0.9 V এর মধ্যে কাজ করে। তাত্ত্বিক মান থেকে ভোল্টেজের ক্ষতি বা হ্রাসকে বলা হয় ”পোলারাইজেশন”, যেটি শব্দ এবং ঘটনাটি বিভিন্ন মাত্রায় সমস্ত ব্যাটারির জন্য প্রযোজ্য।
সীসা অ্যাসিড ব্যাটারি
সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারি উৎপাদনে, বিভিন্ন ধরনের ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড (বা সাধারণভাবে বলা হয়, “প্লেট”) নিযুক্ত করা হয়:
তারা হল:
ক ফ্ল্যাট প্লেট বা গ্রিড প্লেট বা পেস্ট করা প্লেট বা জালি-টাইপ বা ফাউরে প্লেট (1.3 থেকে 4.0 মিমি পুরুত্ব)
খ. টিউবুলার প্লেট (অভ্যন্তরীণ ব্যাস ~ 4.9 থেকে 7.5 মিমি)
গ. প্লান্টে প্লেট (6 থেকে 10 মিমি)
d শঙ্কুযুক্ত প্লেট
e জেলি রোল প্লেট (0.6 থেকে 0.9 মিমি)
চ বাইপোলার প্লেট
- এর মধ্যে প্রথম-উল্লেখিত ফ্ল্যাট-প্লেট টাইপটি সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়; যদিও এটি স্বল্প সময়ের জন্য ভারী স্রোত সরবরাহ করতে পারে (উদাহরণস্বরূপ, একটি অটোমোবাইল বা একটি ডিজি সেট চালু করা), এটির আয়ু কম। এখানে, একটি জালি ধরনের আয়তক্ষেত্রাকার বর্তমান সংগ্রাহক একটি পেস্ট দিয়ে ভরা হয় যা লেডি-অক্সাইড, জল এবং সালফিউরিক অ্যাসিডের মিশ্রণ থেকে তৈরি করা হয়, সাবধানে শুকিয়ে এবং গঠিত হয়। ইতিবাচক এবং নেতিবাচক উভয় প্লেট একই পদ্ধতিতে তৈরি করা হয়, যোগ করার পার্থক্য ছাড়া। পাতলা হওয়ায়, এই জাতীয় প্লেট থেকে তৈরি ব্যাটারিগুলি একটি অটোমোবাইল শুরু করার জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ প্রবাহ সরবরাহ করতে পারে। এ ধরনের আবেদনে আয়ুষ্কাল ৪ থেকে ৫ বছর। অল্টারনেটর-রেকটিফায়ার ব্যবস্থার আবির্ভাবের আগে, জীবন সংক্ষিপ্ত ছিল।
- টিউবুলার প্লেট: পরবর্তী বহুল ব্যবহৃত প্লেট হল টিউবুলার প্লেট যার আয়ু বেশি, কিন্তু ফ্ল্যাট প্লেটের ব্যাটারির মতো বিস্ফোরিত কারেন্ট সরবরাহ করতে পারে না। আমরা নীচে বিশদভাবে টিউবুলার প্লেটগুলি নিয়ে আলোচনা করি।
- পাওয়ার স্টেশন এবং টেলিফোন এক্সচেঞ্জের মতো জায়গায় সবচেয়ে কঠোর নির্ভরযোগ্যতার প্রয়োজনীয়তা সহ দীর্ঘ জীবনের জন্য, সীসা-অ্যাসিড সেলের ধরন পছন্দ করা হয় Planté প্রকার। টিউবুলার প্লেটের প্রারম্ভিক উপাদান হল প্রায় 6-10 মিমি পুরু ঢালাই উচ্চ বিশুদ্ধতা সীসা শীট সহ অসংখ্য পাতলা উল্লম্ব ল্যামিনেশন। টিউবুলার প্লেটের মৌলিক পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল ল্যামেলার নির্মাণ দ্বারা ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পায়, যার ফলস্বরূপ একটি কার্যকর পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল পাওয়া যায় যা এর জ্যামিতিক ক্ষেত্রফলের 12 গুণ বেশি।
- শঙ্কুযুক্ত প্লেট হল জালি-টাইপ বৃত্তাকার-আকৃতির বিশুদ্ধ সীসা গ্রিড (10° কোণে কাপ করা), প্লেটগুলি অনুভূমিকভাবে একটির উপরে একটির উপরে এবং খাঁটি সীসা দিয়ে তৈরি। এটি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের বেল টেলিফোন ল্যাবরেটরিজ দ্বারা তৈরি করা হয়েছে।
- জেলি রোল প্লেট হল পাতলা ক্রমাগত গ্রিড প্লেট যা 0.6 থেকে 0.9 মিমি পুরুত্বের লো-লিড টিনের খাদ থেকে তৈরি করা হয় যা উচ্চ হারে সুবিধা দেয়। প্লেটগুলিকে সীসা অক্সাইড দিয়ে আটকানো হয়, একটি শোষণকারী কাচের মাদুর দ্বারা পৃথক করা হয় এবং মৌলিক কোষের উপাদান গঠনের জন্য সর্পিলভাবে ক্ষত হয়।
- বাইপোলার প্লেট: এই প্লেটগুলির একটি কেন্দ্রীয় পরিবাহী শীট রয়েছে যা ধাতু বা কন্ডাক্টিং পলিমার থেকে তৈরি এবং একদিকে ইতিবাচক সক্রিয় উপাদান এবং অন্যদিকে নেতিবাচক উপাদান রয়েছে। এই জাতীয় প্লেটগুলি এমনভাবে স্ট্যাক করা হয় যে বিপরীত মেরুতা সক্রিয় পদার্থগুলি তাদের মধ্যে একটি বিভাজক দিয়ে একে অপরের মুখোমুখি হয়।, প্রয়োজনীয় ভোল্টেজ পেতে।
- এখানে পৃথক আন্তঃকোষ সংযোগ বাদ দেওয়া হয়, যার ফলে অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়। এটি লক্ষ করা যেতে পারে যে বাইপোলার ব্যাটারির চরম প্লেটগুলি সর্বদা মনো-পোলার ধরণের হয়, হয় ধনাত্মক বা নেতিবাচক।
2. পার্থক্য - টিউবুলার ব্যাটারি বনাম ফ্ল্যাট প্লেট ব্যাটারি
ফ্ল্যাট প্লেট ব্যাটারিগুলি অটোমোবাইল এবং ডিজি সেট শুরু হওয়া ব্যাটারির মতো উচ্চ কারেন্ট, স্বল্প সময়ের স্রাবের জন্য বোঝানো হয়। তাদের সাধারণত 4 থেকে 5 বছর জীবন থাকে এবং জীবনের শেষ হয় মূলত পজিটিভ গ্রিডের ক্ষয়ের কারণে, যার ফলে গ্রিড এবং সক্রিয় পদার্থের মধ্যে যোগাযোগ নষ্ট হয়ে যায় এবং পরবর্তীতে শেডিং হয়।
কোনটি ভাল টিউবুলার বা ফ্ল্যাট প্লেট ব্যাটারি?
টিউবুলার প্লেটগুলি শক্তিশালী এবং তাই ফ্লোট অপারেশনে প্রায় 10 থেকে 15 বছর বেঁচে থাকে। তারা সাইক্লিক ডিউটির জন্যও উপযুক্ত এবং সর্বোচ্চ চক্র জীবন অফার করে। সক্রিয় উপাদানটি মেরুদণ্ড এবং অক্সাইড-ধারকের মধ্যবর্তী বৃত্তাকার স্থানে থাকে। কোষগুলিকে সাইকেল চালানোর সময় ভলিউম পরিবর্তনের কারণে এটি চাপকে সীমাবদ্ধ করে।
মেরুদণ্ডের ক্ষয় এবং মেরুদণ্ড এবং সক্রিয় পদার্থের মধ্যে যোগাযোগ হারিয়ে যাওয়ার কারণে আবার জীবনের শেষ হয়। যাইহোক, এই ধরনের নির্মাণে মেরুদণ্ড এবং সক্রিয় ভরের মধ্যে যোগাযোগের এলাকা হ্রাস পায় এবং তাই ভারী কারেন্ট ড্রেনের অধীনে, উচ্চ কারেন্টের ঘনত্বের ফলে স্থানীয় উত্তাপের ফলে টিউব ফেটে যায় এবং ক্ষয় স্তরে ফাটল দেখা দেয়।
Planté প্লেট কোষের জীবনকাল সবচেয়ে দীর্ঘ, কিন্তু ক্ষমতা অন্যান্য ধরনের তুলনায় কম। কিন্তু এই কোষগুলি সর্বোচ্চ নির্ভরযোগ্যতা এবং দীর্ঘতম ভাসমান জীবন প্রদান করে। তাদের খরচও বেশি, কিন্তু জীবনকাল ধরে অনুমান করা হলে তা অন্যান্য স্থির ধরনের কোষের তুলনায় কম। দীর্ঘ আয়ুর কারণ হল পজিটিভ প্লেট পৃষ্ঠটি তার জীবদ্দশায় কার্যত ক্ষমতার কোন ক্ষতি ছাড়াই ক্রমাগত পুনরুত্থিত হয়।
কনিকাল প্লেট কোষগুলি বিশেষভাবে লুসেন্ট টেকনোলজিস (পূর্বে AT&T বেল ল্যাবরেটরিজ) দ্বারা 30 বছরেরও বেশি দীর্ঘ জীবনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। সাম্প্রতিক 23-বছরের ক্ষয়কারী ডেটা এই ধরনের ব্যাটারির জন্য 68 থেকে 69 বছর জীবন প্রজেক্ট করে।
জেলি রোল ডিজাইন চমৎকার যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যের কারণে ব্যাপক উৎপাদনে নিজেকে ধার দেয়। একটি নলাকার পাত্রে জেলি-রোল নির্মাণ (সর্পিল-ক্ষত ইলেক্ট্রোড) বিকৃতি ছাড়াই উচ্চতর অভ্যন্তরীণ চাপ বজায় রাখতে পারে এবং উচ্চতর মুক্তির চাপের জন্য ডিজাইন করা যেতে পারে
প্রিজম্যাটিক কোষের চেয়ে। এটি উচ্চ তাপমাত্রা এবং অভ্যন্তরীণ কোষের চাপে প্লাস্টিকের কেসগুলির বিকৃতি রোধ করতে ব্যবহৃত একটি বাইরের ধাতব পাত্রের কারণে। 7 kPa থেকে 14 kPa (1 থেকে 2 psi » 0.07 থেকে ধাতু-চাপযুক্ত, সর্পিলভাবে ক্ষত কোষের জন্য বায়ুচলাচল চাপের পরিসর 170 kPa থেকে 275 kPa (25 থেকে 40 psi » 1.7 থেকে 2.75 বার) পর্যন্ত হতে পারে। 0.14 বার) একটি বড় প্রিজম্যাটিক ব্যাটারির জন্য।
বাইপোলার প্লেট ব্যাটারি
একটি বাইপোলার প্লেটের ডিজাইনে, একটি কেন্দ্রীয় ইলেকট্রনিকভাবে পরিবাহী উপাদান (হয় একটি ধাতব শীট বা একটি কন্ডাকটিং পলিমার শীট) থাকে যার একদিকে ধনাত্মক সক্রিয় উপাদান এবং অন্যটি একটি নেতিবাচক সক্রিয় উপাদান। এখানে পৃথক আন্তঃকোষ সংযোগ বাদ দেওয়া হয়, যার ফলে অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়। উল্লেখ্য যে বাইপোলার শেষ কোষে চরম প্লেটগুলি সর্বদা মনো-পোলার ধরণের হয়, হয় ধনাত্মক বা নেতিবাচক।
এই ব্যাটারি আছে
- উচ্চতর নির্দিষ্ট শক্তি এবং উচ্চতর শক্তির ঘনত্ব (অর্থাৎ, নিয়মিত সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির আকার 40% কম বা 60%, ওজন 30% কম বা নিয়মিত সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির ভর 70%।
- চক্র জীবন দ্বিগুণ
- সীসার অর্ধেক প্রয়োজন এবং অন্যান্য উপকরণও কমে গেছে।
3. টিউবুলার ব্যাটারি কেন?
টিউবুলার প্লেট ব্যাটারিগুলি প্রধানত ব্যবহার করা হয় যেখানে উচ্চ ক্ষমতা সহ দীর্ঘ জীবনের প্রয়োজন হয়। এগুলি প্রধানত টেলিফোন এক্সচেঞ্জে স্ট্যান্ডবাই অ্যাপ্লিকেশনে এবং বড় কারখানায় উপাদান পরিচালনার ট্রাক, ট্রাক্টর, খনির যানবাহন এবং কিছু পরিমাণে গল্ফ কার্টগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
আজকাল, ইনভার্টার-ইউপিএস অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এই ব্যাটারিগুলি সর্বব্যাপী প্রতিটি বাড়িতে পাওয়া যায়।
অতিরিক্ত লম্বা টাইপ প্লেটগুলি (1 মিটারের মতো লম্বা এবং তার বেশি) সাবমেরিনের ব্যাটারিতে নিযুক্ত করা হয় যাতে সাবমেরিন ডুবে থাকে তখন শক্তি সরবরাহ করতে। এটি নীরব শক্তি প্রদান করে। ক্ষমতা 5,000 থেকে 22,000 Ah পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়। সাবমেরিন কোষগুলিতে 1 থেকে 1.4 মিটার লম্বা কোষগুলির জন্য ইলেক্ট্রোলাইটের অ্যাসিড স্তরবিন্যাসকে বাতিল করতে তাদের মধ্যে বায়ু-পাম্প ঢোকানো থাকে।
জেলেড ইলেক্ট্রোলাইট টিউবুলার প্লেট ভালভ-নিয়ন্ত্রিত সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারিগুলি সৌর অ্যাপ্লিকেশনের মতো অ-নবায়নযোগ্য শক্তি ব্যবস্থায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
ভ্যান এবং বাসের জন্য পাতলা টিউবুলার প্লেট ইভি ব্যাটারিগুলি EV ক্ষেত্রে অ্যাপ্লিকেশন খুঁজে পায় এবং মেরুদণ্ডের পুরুত্ব এবং নির্দিষ্ট শক্তির উপর নির্ভর করে 800 থেকে 1500 চক্র সরবরাহ করতে সক্ষম হয়।
নিম্নলিখিত টেবিলটি মেরুদণ্ডের বেধ, প্লেট পিচ, ইলেক্ট্রোলাইট ঘনত্ব, নির্দিষ্ট শক্তি এবং জীবন চক্রের সংখ্যার মধ্যে সম্পর্ককে চিত্রিত করে।
| টিউবের ব্যাস মিমি --> | 7.5 | 6.1 | 4.9 |
|---|---|---|---|
| ইলেক্ট্রোলাইট ঘনত্ব (কেজি/লিটার) | 1.280 | 1.300 | 1.320 |
| মেরুদণ্ডের সংখ্যা | 19 | 24 | 30 |
| টিউবুলার প্লেট পিচ | 15.9 | 13.5 | 11.4 |
| মেরুদণ্ডের পুরুত্ব | 3.2 | 2.3 | 1.85 |
| 5 ঘন্টা হারে নির্দিষ্ট শক্তি (কেজি প্রতি Wh) | 28 | 36 | 40 |
| সাইকেল জীবন | 1500 | 1000 | 800 |
রেফারেন্স: KD Merz, J. Power Sources, 73 (1998) 146-151.
4. টিউবুলার ব্যাটারি প্লেট কিভাবে তৈরি করবেন?
টিউবুলার ব্যাগ
প্রথম দিকের টিউবুলার প্লেটটি ফিলিপার্ট দ্বারা পৃথক রিং দিয়ে এবং উডওয়ার্ডের টিউবুলার ব্যাগ সহ 1890-1900 সালে রিপোর্ট করা হয়েছিল এবং স্লটেড রাবার টিউব (এক্সাইড আয়রনক্ল্যাড) ব্যবহার 1910 সালে স্মিথ দ্বারা বিকাশ করা হয়েছিল।
মেরুদণ্ডে পৃথক টিউবগুলির সমাবেশ আগে অনুশীলন করা হয়েছিল এবং এটি একটি মাল্টি-টিউব ডিজাইনে একটি সম্পূর্ণ গ্রিড ঢোকানোর চেয়ে ধীর অপারেশন ছিল। অধিকন্তু, মাল্টি-টিউবের পৃথক টিউবগুলির মধ্যে শারীরিক বন্ধন ফিলিং এর ইউনিট অপারেশনের সময় একটি বৃহত্তর অনমনীয়তা দেয়। পাশ্বর্ীয় নড়াচড়ার কারণে মেরুদণ্ডের নম দূর হয়। এই কারণেই ব্যাটারি নির্মাতারা পিটি ব্যাগ মাল্টি-টিউব গান্টলেট ব্যবহার করতে পছন্দ করেন।
টিউব প্রস্তুতি। আজকাল মাল্টি-টিউব বা পিটি ব্যাগ (গন্টলেট) রাসায়নিকভাবে প্রতিরোধী কাচ বা জৈব ফাইবার (পলিয়েস্টার, পলিপ্রোপিলিন, অ্যাক্রিলোনিট্রাইল কপলিমার, ইত্যাদি) থেকে বুনন, ব্রেডিং বা ফেল্টিং পদ্ধতিতে তৈরি করা হয়।
বহু-টিউবের প্রথম দিকে, ভিনাইল ক্লোরাইড এবং ভিনাইল অ্যাসিটেটের কপোলিমারের একটি সুতায় অনুভূমিকভাবে বোনা কাপড় ব্যবহার করা হত। কাপড়ের দুটি স্তর একটি নলাকার ফরমার্স (ম্যান্ড্রেল) এর সারির উভয় পাশে দিয়ে দেওয়া হয়েছিল এবং সংলগ্ন ফরমার্সের মধ্যে সীমটি তাপ ঢালাই করা হয়েছিল।
কিন্তু ভিনাইল অ্যাসিটেট অ্যাসিটিক অ্যাসিড নিঃসরণ করতে ক্ষয়প্রাপ্ত হয় যার ফলস্বরূপ, মেরুদণ্ডের ক্ষয় এবং অকাল ব্যাটারি ব্যর্থ হয়। তদ্ব্যতীত, তাপ সিলিং নিয়ন্ত্রিত এবং মাত্রা ছিল. যদি সিলিং চাপ একটি সীমা অতিক্রম করা হয়, seams দুর্বল ছিল এবং শীঘ্রই স্তর পরিসেবা মধ্যে পৃথক করা হয়. বিপরীতে, যদি সিলিং চাপ খুব ভারী হয়, তাহলে সিল করা ভাল ছিল কিন্তু প্রকৃত সীমটি পাতলা ছিল এবং শীঘ্রই পরিষেবাতে আলাদা হয়ে যায়।
যদিও এটি পরিসেবার ক্ষেত্রে একটি গুরুতর সমস্যা সৃষ্টি করেনি, সেখানে হ্যান্ডলিং এবং ফিলিং এর প্রাথমিক ক্রিয়াকলাপগুলির সময় সীমের আলাদা হওয়ার প্রবণতা ছিল এবং টিউবুলার প্লেটের কেন্দ্রটি নম করার প্রবণতা ছিল, যা নিম্নলিখিত ইউনিটের ক্রিয়াকলাপে সমস্যা তৈরি করেছিল, যেমন, অনেক সময় বড় আকারের প্লেটের কারণে কক্ষের পাত্রে প্লেট ঢোকাতে অসুবিধা হতো।
হিট সিলিং প্রতিস্থাপন করার জন্য বিভিন্ন পদ্ধতির চেষ্টা করা হয়েছিল, যেমন যৌগিক বুনন কৌশল যাতে টিউবগুলিকে একটি অপারেশনে বোনা হয় যাতে টিউবগুলির মধ্যে ফিলামেন্টগুলি ক্রস করে একটি অবিচ্ছেদ্য সীম তৈরি করা হয়। মডেম মাল্টি-টিউবগুলি কাপড়ে বোনা বা অ বোনা পলিয়েস্টার কাপড়ে পলিয়েস্টার ফিলামেন্ট দিয়ে তাপ সিলিং বা সেলাই ব্যবহার করে।
ননবোভেন কাপড়ের আকর্ষণ এই সত্যে নিহিত যে, বয়ন প্রক্রিয়া বাদ দিয়ে মৌলিক উপাদান খরচ কম হওয়ার কারণে উৎপাদন খরচ কম হয়। যাইহোক, বিস্ফোরিত শক্তির একই ক্রম অর্জন করার জন্য, ননবোভেন টিউবটিকে তার বোনা প্রতিরূপের চেয়ে ঘন হতে হবে। এটি ইলেক্ট্রোলাইটের কার্যকারিতা উভয়ই হ্রাস করে (বৃহত্তর ভলিউম নন-উভেন টিউব উপাদানের কারণে)। টিউবের মধ্যে সক্রিয় উপাদানের পরিমাণও হ্রাস পায়, যা ঘুরে, কোষের ক্ষমতা সামান্য হ্রাস করে।
চমৎকার টিউবুলার প্লেটগুলি পৃথক টিউব বা মাল্টি-টিউব সরবরাহ করে তৈরি করা যেতে পারে
টিউব তৈরিতে যে সুতা ব্যবহার করা হয় তা এমন একটি যা পরিচর্যায় সহজেই বিকৃত হয় না। বিশেষভাবে তৈরি কাচ এবং পলিয়েস্টার ফিলামেন্ট উভয়ই এই প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।
টিউবুলার প্লেট ব্যাটারিগুলি হয় প্রয়োগে বা রোলিং স্টকে স্থির থাকে, সাধারণত ইলেক্ট্রোলাইটের নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণের উপর নির্ভর করে প্রতি কোষে 2.2 থেকে 2.30 ভোল্টের ভোল্টে ফ্লোট চার্জ করা হয়। উদাহরণ হল সাধারণ বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল/ইউপিএস ব্যাটারি, টেলিফোন ব্যাটারি এবং ট্রেন-লাইটিং এবং এয়ার-কন্ডিশন সেল (টিএল এবং এসি সেল)।
টিউবুলার প্লেট ফিলিং মেশিন
একটি টিউবুলার প্লেটে, একটি সীসা খাদ থেকে ঢালাই উপযুক্ত পুরুত্বের কাঁটাগুলির একটি সিরিজ একটি শীর্ষ বাস বারের সাথে সংযুক্ত করা হয়, হয় ম্যানুয়ালি বা প্রেসার ডাই-কাস্টিং মেশিন ব্যবহার করে। কাঁটাগুলি টিউবুলার ব্যাগের মধ্যে ঢোকানো হয় এবং কাঁটা এবং পিটি ব্যাগের মধ্যবর্তী স্থান (এটিকে অক্সাইড-ধারকও বলা হয়) শুকনো অক্সাইড বা ভেজা থিক্সোট্রপিক পেস্ট দিয়ে পূর্ণ করা হয়। মেরুদণ্ডের মধ্যে প্রদত্ত তারার মতো প্রোট্রুশন দ্বারা কাঁটাগুলিকে কেন্দ্রের অবস্থানে রাখা হয়। পিটি ব্যাগগুলি সবসময় বোনা বা অনুভূত পলিয়েস্টার ফাইবার থেকে তৈরি করা হয়। এইভাবে প্রস্তুত নলাকার প্লেটগুলি পরবর্তীতে আচার, নিরাময়/শুকানো হয় এবং হয় ট্যাঙ্ক-গঠিত বা উপযুক্ত ইলেক্ট্রোলাইট ঘনত্ব সহ জার-গঠিত হয়।
ফিলিং অক্সাইডের যে কোনো রচনা থাকতে পারে: শুধুমাত্র ধূসর অক্সাইড, ধূসর অক্সাইড এবং লাল সীসা (যাকে “মিনিয়াম”ও বলা হয়) বিভিন্ন অনুপাতে।
ইতিবাচক মিশ্রণে লাল সীসা থাকার সুবিধা হল যে গঠনের সময় এটিতে থাকা লাল সীসার শতাংশের সমানুপাতিকভাবে হ্রাস পায়। এর কারণ হল রেড লিডে ইতিমধ্যেই প্রায় এক তৃতীয়াংশ সীসা ডাই অক্সাইড থাকে, বাকিটা সীসা মনোক্সাইড। অর্থাৎ লাল সীসা Pb3O4 = 2PbO + PbO2।
পর্যায়ক্রমে, ভরা টিউবুলার প্লেটগুলিকে সরাসরি একত্রিত করা যেতে পারে, বাইরে টিউবের সাথে লেগে থাকা আলগা অক্সাইড কণাগুলিকে সরিয়ে কোষ এবং ব্যাটারিতে এবং জার-গঠিত করার পরে।
ফ্ল্যাট প্লেট উত্পাদন অনুশীলন অনুসরণ করে নেতিবাচক প্লেটটি যথারীতি তৈরি করা হয়। সম্প্রসারণকারী একই, কিন্তু, “ব্ল্যাঙ্ক ফিক্স” এর পরিমাণ একটি স্বয়ংচালিত পেস্টের সাথে তুলনা করা হয়। টিউবুলার প্লেটগুলি প্রায় 2 থেকে 3 দিনের জন্য নিরাময় ওভেনে নিরাময় করা হয়, বিদ্যুত বা গ্যাস দ্বারা উত্তপ্ত একটি শুকানোর সুড়ঙ্গের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে পৃষ্ঠের আর্দ্রতা অপসারণ করার জন্য, যাতে পরবর্তী পরিচালনার প্রক্রিয়ার সময় প্লেটগুলি একে অপরের সাথে লেগে না থাকে।
আচারযুক্ত এবং আনপিকলড প্যালসের জন্য অ্যাসিডের প্রাথমিক ভরাট নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণের পার্থক্য এই সত্য থেকে উদ্ভূত হয় যে আগেরটিতে বেশি অ্যাসিড থাকে এবং তাই আচারযুক্ত টিউবুলার প্লেট ব্যাটারির জন্য একটি কম নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ বেছে নেওয়া হয়, সাধারণত প্রায় 20 পয়েন্ট কম। ইলেক্ট্রোলাইটের সমাপ্তি নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ হল 27°C এ 1.240 ± 0.010।
ইলেক্ট্রোলাইটের নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ যত বেশি হবে, এই ব্যাটারিগুলি থেকে প্রাপ্ত ক্ষমতা তত বেশি হবে, কিন্তু জীবন বিরূপভাবে প্রভাবিত হবে।
অথবা, টিউবুলার প্লেটগুলি ট্যাঙ্ক-গঠিত, শুকানো এবং একত্রিত করা এবং যথারীতি চার্জ করা যেতে পারে।
5. টিউবুলার প্লেট বিভিন্ন ধরনের
বেশিরভাগ ব্যাটারি নির্মাতারা নলাকার প্লেট এবং ব্যাটারি তৈরির জন্য নলাকার টিউব ব্যবহার করে। এমনকি এর মধ্যেও টিউবগুলির ব্যাস এবং ফলস্বরূপ, মেরুদণ্ডের ব্যাস প্রায় 8 মিমি থেকে 4.5 মিমি পর্যন্ত পরিবর্তিত হতে পারে।
তবে, টিউবগুলি ডিম্বাকৃতি বা সমতল বা বর্গাকার বা আয়তক্ষেত্রাকার ধরণেরও হতে পারে। মূল কাঠামো অগ্রদূত নলাকার নলাকার প্লেটগুলির মতোই (উপরে দেখানো হয়েছে)।
7. টিউবুলার প্লেট ব্যবহার করার সুবিধা
টিউবুলার প্লেটগুলি তাদের দীর্ঘ জীবনের জন্য খুব বেশি উল্লেখ করা হয় কারণ সক্রিয় উপাদানের বয়ে যাওয়ার অনুপস্থিতি। সক্রিয় উপাদান টিউবুলার ব্যাগ দ্বারা ধারণ করা হয় এবং তাই একটি নিম্ন প্যাকিং ঘনত্ব ব্যবহার সহগ সর্বাধিক করার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। এইভাবে উচ্চতর পোরোসিটি শক্তি উৎপাদন প্রক্রিয়ায় আরও সক্রিয় উপাদান ব্যবহারে সাহায্য করতে পারে। মেরুদণ্ড যত ঘন হবে, এই ধরনের টিউবুলার প্লেট থেকে জীবনচক্র তত বেশি পাওয়া যাবে।
প্লেটগুলির পুরুত্বের উপর নির্ভর করে জীবন চক্রের সংখ্যা 1000 থেকে 2000 চক্রের মধ্যে যেকোনো জায়গায়। টিউবুলার প্লেট যত ঘন হবে, তত বেশি সাইকেল দেবে। বলা হয় যে একই পুরুত্বের সমতল প্লেটের সাথে তুলনা করলে টিউবুলার প্লেটগুলি জীবনচক্রের দ্বিগুণ সংখ্যা দিতে পারে।
8. টিউবুলার প্লেট ব্যবহার করে ব্যাটারির আয়ু কীভাবে উন্নত হয়?
উপরে আলোচনা করা হয়েছে, একটি টিউবুলার প্লেট ব্যাটারির আয়ু ফ্ল্যাট প্লেট ব্যাটারির চেয়ে বেশি। নীচের বাক্যগুলি টিউবুলার প্লেট ব্যাটারির দীর্ঘ আয়ুর কারণ বর্ণনা করে। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণভাবে, সক্রিয় উপাদানটি অক্সাইড ধারক টিউবগুলির দ্বারা কঠোরভাবে ধরে রাখা হয়, এইভাবে উপাদানটির শেডিং প্রতিরোধ করে, যা ব্যাটারির ব্যর্থতার প্রধান কারণ। এছাড়াও, সময়ের সাথে সাথে, মেরুদণ্ড সীসা ডাই অক্সাইডের একটি প্রতিরক্ষামূলক আবরণ পায় যা মেরুদণ্ডের ক্ষয় হার কমাতে সাহায্য করে। ক্ষয় সহজভাবে, সীসা খাদ মেরুদণ্ডের সীসা ডাই অক্সাইডে রূপান্তর।
1.7 থেকে 2.0 ভোল্টের বেশি উচ্চ অ্যানোডিক পটেনশিয়াল এবং সালফিউরিক অ্যাসিডের ক্ষয়কারী বায়ুমণ্ডলের অধীনে তাপগতিগতভাবে সীসা এবং সীসা সংকর ধাতুগুলি ক্ষয়প্রাপ্ত এবং PbO2 তে রূপান্তরিত হতে থাকে।
যখনই কোষটি উর্ধ্ব দিকের ওপেন-সার্কিট ভোল্টেজ (OCV) থেকে অনেক দূরে ভোল্টেজগুলিতে চার্জে থাকে, তখন অক্সিজেন পানির ইলেক্ট্রোলাইটিক বিচ্ছিন্নতার ফলে বিবর্তিত হয় এবং অক্সিজেন ধনাত্মক টিউবুলার প্লেটের পৃষ্ঠে বিবর্তিত হয় এবং এটি ক্ষয়প্রাপ্ত করার জন্য মেরুদণ্ডে ছড়িয়ে দেওয়া। যেহেতু মেরুদণ্ডের চারপাশে ইতিবাচক সক্রিয় উপাদান (PAM) এর একটি পুরু স্তর রয়েছে, তাই অক্সিজেনকে পৃষ্ঠ থেকে দীর্ঘ দূরত্বে যেতে হয় এবং তাই ক্ষয়ের হার হ্রাস পায়। এটি টিউবুলার প্লেট কোষের জীবনকে দীর্ঘায়িত করতে সাহায্য করে।
9. কোন ব্যাটারি অ্যাপ্লিকেশন আদর্শভাবে টিউবুলার ব্যাটারি প্লেট ব্যবহার করা উচিত?
টিউবুলার প্লেটগুলি মূলত উচ্চ-ক্ষমতার দীর্ঘ-সাইকেল-লাইফ ব্যাটারির জন্য নিযুক্ত করা হয় যেমন ইন্ডাস্ট্রিয়াল ইন-হাউস পরিবহন যানে (ফর্কলিফ্ট, বৈদ্যুতিক গাড়ি ইত্যাদি)। এটি ব্যাটারি এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম (BESS) এর মতো শক্তি সঞ্চয় করার জন্য OPzS ব্যাটারিতেও ব্যবহৃত হয়, যেখানে কোষের ক্ষমতা 11000 Ah এবং 200 থেকে 500 kWh এবং 20 MWh পর্যন্ত হতে পারে।
BESS-এর জন্য সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন হল পিক শেভিং, ফ্রিকোয়েন্সি কন্ট্রোল, স্পিনিং রিজার্ভ, লোড লেভেলিং, ইমার্জেন্সি পাওয়ার ইত্যাদি
আজকাল, কিছু দেশে প্রতিটি বাড়িতে ইনভার্টার-ইউপিএস অ্যাপ্লিকেশনের জন্য কমপক্ষে একটি টিউবুলার প্লেট ব্যাটারি রয়েছে। কিছু বাণিজ্যিক প্রতিষ্ঠানের কথা না বললেই নয়, উদাহরণস্বরূপ, ব্রাউজিং সেন্টার, যেখানে একটানা শক্তির সরবরাহ প্রয়োজন।
সম্প্রতি, জেলযুক্ত টিউবুলার প্লেট ভালভ-নিয়ন্ত্রিত সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারিগুলি সৌর অ্যাপ্লিকেশনের মতো অ-নবায়নযোগ্য শক্তি ব্যবস্থায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এখানে জেল টাইপ সবচেয়ে উপযুক্ত।
40 Wh/kg নির্দিষ্ট শক্তি সহ 800 চক্রের প্রয়োজন EVs পাতলা টিউবুলার EV ব্যাটারি ব্যবহার করতে পারে। উপলব্ধ ক্ষমতা পরিসীমা 5 ঘন্টা হারে 200Ah থেকে 1000Ah।
10. টিউবুলার প্লেট ব্যাটারির গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য
টিউবুলার প্লেট ব্যাটারির সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কারিগরি বৈশিষ্ট্য হল এটির সক্রিয় উপাদানটিকে তার জীবনকাল জুড়ে ধরে রাখার ক্ষমতা স্বাভাবিক নিয়মে ঘটতে থাকা শেডিং প্রক্রিয়া ছাড়াই এবং এইভাবে দীর্ঘ জীবনের জন্য ভিত্তি স্থাপন করা।
টেলিফোন এক্সচেঞ্জ, শক্তি সঞ্চয়স্থানের মতো ফ্লোট চার্জ অবস্থার অধীনে স্থির অ্যাপ্লিকেশনে এই জাতীয় প্লেট নিযুক্ত ব্যাটারির দীর্ঘ জীবন 15-20 বছর থাকে। চক্রীয় ক্রিয়াকলাপগুলির জন্য (যেমন ট্র্যাকশন ব্যাটারি), ব্যাটারিগুলি প্রতি-সাইকেল শক্তি আউটপুটের উপর নির্ভর করে 800 থেকে 1500 চক্রের মধ্যে যে কোনও জায়গায় সরবরাহ করতে পারে। প্রতি-সাইকেল এনার্জি আউটপুট যত কম হবে, জীবনকাল তত বেশি হবে।
টিউবুলার প্লেটগুলি জেলড ইলেক্ট্রোলাইট ভালভ-নিয়ন্ত্রিত সংস্করণে সৌর অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত ইলেক্ট্রোলাইটে কোন স্তরবিন্যাস সমস্যা ছাড়াই। যেহেতু এটিতে অনুমোদিত জলের সাথে পর্যায়ক্রমিক টপ আপের প্রয়োজন হয় না এবং যেহেতু এই কোষগুলি থেকে কোনও বিষাক্ত গ্যাস নির্গত হয় না, তাই এগুলি সৌর প্রয়োগের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত।
11. উপসংহার
আজকাল ব্যবহৃত ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল শক্তির উত্সগুলির মধ্যে, সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারি পৃথকভাবে বিবেচনা করা অন্যান্য সমস্ত সিস্টেমের চেয়ে বেশি। সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারিতে, সর্বব্যাপী উপস্থিত স্বয়ংচালিত ব্যাটারি দলকে নেতৃত্ব দেয়। এরপর আসে টিউবুলার প্লেট ইন্ডাস্ট্রিয়াল ব্যাটারি। স্বয়ংচালিত ব্যাটারির ধারণক্ষমতা 33 Ah থেকে 180 Ah, সবগুলোই মনোব্লক পাত্রে, কিন্তু অন্য প্রকারের ক্ষমতা 45 Ah থেকে হাজার হাজার Ah পর্যন্ত।
ছোট ধারণক্ষমতার টিউবুলার প্লেট ব্যাটারি (200 Ah পর্যন্ত) একক পাত্রে একক পাত্রে এবং বৃহৎ ক্ষমতার 2v কোষে একত্রিত হয় এবং সিরিজ ও সমান্তরাল বিন্যাসে সংযুক্ত থাকে। বৃহৎ ক্ষমতার টিউবুলার প্লেট ব্যাটারি টেলিফোন এক্সচেঞ্জ, শক্তি সঞ্চয়স্থান ইত্যাদিতে স্থির শক্তির উত্স হিসাবে ব্যবহৃত হয়। ট্র্যাকশন ব্যাটারির বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে যেমন উপাদান হ্যান্ডলিং ট্রাক, ফর্কলিফ্ট ট্রাক, গল্ফ কার্ট ইত্যাদি।
