Contents in this article

ब्याट्री चार्जर - लीड एसिड ब्याट्री चार्ज गर्दै

ब्याट्रीलाई एक इलेक्ट्रोकेमिकल उपकरणको रूपमा परिभाषित गर्न सकिन्छ जसले यसको सक्रिय सामग्री भित्र रासायनिक ऊर्जालाई विद्युतीय ऊर्जामा रूपान्तरण गर्न सक्छ। यदि एक प्रकारको ऊर्जालाई अर्कोमा परिवर्तन गर्ने प्रतिक्रिया उल्टाउन मिल्छ भने, हामीसँग रिचार्जेबल वा माध्यमिक वा भण्डारण कक्ष छ। प्रतिक्रियाको दिशा उल्टो गर्न प्रत्येक डिस्चार्ज पछि त्यस्ता कक्षहरूलाई बारम्बार रिचार्ज गर्न सकिन्छ। ब्याट्रीलाई यसको अभिप्रेत डिजाइन गरिएको जीवन प्रदान गर्नको लागि, आवश्यक पर्दा उचित चार्जिङ प्राप्त गर्नुपर्छ।

अपरिवर्तनीय प्रतिक्रियाहरू भएका ती कक्षहरूलाई प्राथमिक कक्षहरू भनिन्छ।
लिड-एसिड ब्याट्रीमा सकारात्मक र नकारात्मक इलेक्ट्रोडहरू हुन्छन् जसलाई विभाजक भनिन्छ इन्सुलेट फिल्महरूद्वारा छुट्याइन्छ। सल्फ्यूरिक एसिडको पातलो घोल इलेक्ट्रोलाइटको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। सकारात्मक सक्रिय पदार्थ लिड डाइअक्साइड (PbO2) हो र नकारात्मक सक्रिय पदार्थ सीसा हो।
हामीले ब्याट्री चार्जरको विवरणमा जानु अघि, ब्याट्री-सम्बन्धित केही कुराहरू संक्षिप्त रूपमा बुझ्न आवश्यक छ।

एम्पियर विद्युत् प्रवाहको लागि एकाइ हो (जसलाई इलेक्ट्रोनहरूको निरन्तर प्रवाहको रूपमा परिभाषित गरिएको छ)। जब एक कूलम्ब (वा एक एम्पियर-सेकेन्ड) एक सेकेन्डमा एक बिन्दु भन्दा अघि सर्छ, वर्तमानलाई 1 एम्पियरको रूपमा परिभाषित गरिन्छ।

इलेक्ट्रोनिक कन्डक्टरमा इलेक्ट्रोनहरू प्रवाह गर्नको लागि भोल्टेजलाई चालक शक्तिको रूपमा लिन सकिन्छ र एकाइ भोल्ट हो। जब 1 एम्पियर-सेकेन्डमा 1 जुल ऊर्जा हुन्छ, हामी भन्छौं कि यसमा 1 भोल्ट विद्युतीय सम्भाव्यता भिन्नता छ।

यी दुई सर्तहरूलाई भवनमा रहेको ओभरहेड वाटर ट्याङ्कीसँग तुलना गर्न सकिन्छ। पानीको ट्याङ्कीको उचाइ जति बढी हुन्छ, पानीको बहाव त्यति नै बढी हुन्छ। त्यसैगरी, ट्याङ्कीबाट प्रयोगकर्ता बिन्दुमा पानी बोक्ने पाइपको व्यास जति बढी हुन्छ, प्रयोगकर्ताले प्राप्त गर्ने पानीको मात्रा त्यति नै बढी हुन्छ। पाइपमा बग्ने पानीलाई पानी बग्ने दरसँग तुलना गर्न सकिन्छ।

एम्पियर घण्टा (Ah) बिजुली को मात्रा हो, र यो वर्तमान र समय को एक उत्पादन हो।
१ आह = १ ए * १ घण्टा।
वाट (W) शक्ति हो, र यो वर्तमान र भोल्ट को उत्पादन हो। उच्च एकाइहरू kW (= 1000 W) हुन्।

मेगावाट, MW (=1000 kW) र Giga वाट, GW (एक बिलियन W (1,000,000,000 वाट)। W = 1 A * 1 V = VA।

ऊर्जा (Wh) एकाइ समयमा आपूर्ति गरिएको शक्तिको मात्रा हो। उच्च एकाइहरू kWh (= 1000 Wh) हुन्

मेगावाट-घण्टा, MWh (= 1000 kWh) र Giga Watt-hours, GWh (=(एक बिलियन Wh (1,000,000,000 वाट-घण्टा)।

GW एकाइहरू ठूला पावर स्टेशनहरूबाट उत्पादनलाई सन्दर्भ गर्न प्रयोग गरिन्छ। GWh ठूलो इलेक्ट्रिक वाहन (EV) ब्याट्री उद्योग र ठूलो क्षमता ब्याट्री भण्डारण प्रणाली Wh = 1 W* 1 h = 1 Wh को उत्पादन क्षमता सन्दर्भ गर्न प्रयोग गरिन्छ।
ब्याट्रीको भाषामा, यदि यसको भोल्टेज 12 छ र Ah मा यसको क्षमता 100 छ भने ब्याट्रीमा 1200 Wh (वा 1.2 kWh) भएको भन्न सकिन्छ।
12 V * 100 Ah = 1200 Wh वा 1.2 kWh।

ब्याट्रीको एकाइ मास द्वारा आपूर्ति गरिएको शक्तिलाई विशिष्ट शक्ति भनिन्छ र एकाइ W प्रति किलोग्राम हो।
विशिष्ट शक्ति r = W/kg र kW/kg।
त्यसैगरी, ब्याट्रीको एकाइ पिण्डद्वारा आपूर्ति हुने ऊर्जालाई विशिष्ट ऊर्जा भनिन्छ र एकाइ Wh प्रति किलोग्राम हो।
विशिष्ट ऊर्जा = Wh / kg र kWh / kg। (Wh kg-1 को रूपमा पनि लेखिएको)
त्यसैगरी, ब्याट्रीको एकाइ भोल्युमद्वारा आपूर्ति गरिएको पावरलाई पावर डेन्सिटी भनिन्छ र एकाइ W प्रति लिटर हो।
शक्ति घनत्व = W / लीटर र kW / लीटर।
ब्याट्रीको एकाइ भोल्युम द्वारा आपूर्ति गरिएको ऊर्जालाई ऊर्जा घनत्व भनिन्छ र एकाइ Wh प्रति लिटर हो।
1 W = 1 J प्रति सेकेन्ड

ऊर्जा घनत्व = Wh / लीटर र kWh / लीटर। (WL -1 वा W l -1 को रूपमा पनि लेखिएको छ)

लीड-एसिड सेलको डिस्चार्ज-चार्ज प्रतिक्रिया हो

Pb (NP) + PbO 2 (PP) + 2H 2 SO 4 डिस्चार्ज ⇔ चार्ज PbSO 4 (PP) + PbSO 4 (NP) + 2H 2 O (PP नजिकै)

नोट: एनपी = नकारात्मक प्लेट = डिस्चार्जको समयमा एनोड = डिस्चार्जको समयमा इलेक्ट्रोनहरूको दाता। PP = सकारात्मक प्लेट = डिस्चार्जको समयमा क्याथोड = डिस्चार्जको समयमा इलेक्ट्रोनहरूको स्वीकारकर्ता

इलेक्ट्रोड को भूमिका चार्ज को समयमा उल्टाइनेछ; एनोडले क्याथोडको रूपमा व्यवहार गर्नेछ र यसको विपरीत। इलेक्ट्रोन स्वीकारकर्ताले अब इलेक्ट्रोनहरू जारी गर्नेछ र दाताले तिनीहरूलाई प्राप्त गर्नेछ।

थर्मोडायनामिक मुक्त ऊर्जा शब्द प्रणालीबाट निकाल्न सकिने कार्यको मापन हो। ग्याल्भेनिक सेलको अवस्थामा, विद्युतीय कार्य परिणामहरू (उत्पादनहरू) उत्पादन गर्न रिएक्टेन्टहरू बीचको रासायनिक अन्तरक्रियाको कारण चार्ज गरिएका कणहरूको आन्दोलन मार्फत गरिन्छ।

तसर्थ, ऊर्जा Δ G को सर्तमा दिइएको छ , Gibb को मुक्त ऊर्जामा परिवर्तन , जसले ऊर्जा रूपान्तरण प्रक्रियाहरूबाट निकाल्न सकिने रासायनिक ऊर्जाको अधिकतम मात्रालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ।

यदि E सेल र प्रक्रियाको emf (इलेक्ट्रोमोटिभ बल वा भोल्टेज वा सम्भाव्यता) हो , जुन भइरहेको छ (अर्थात, लीड-एसिड सेलको डिस्चार्ज ), एक इलेक्ट्रोडबाट अर्को इलेक्ट्रोडमा प्रति प्रतिक्रियाकहरूको तिल n फराडेज ( F ) को मार्गसँग सम्बन्धित छ, त्यसपछि सेलद्वारा गरिएको विद्युतीय कार्यलाई nFE भनिन्छ। नि: शुल्क ऊर्जामा समान वृद्धि प्रणालीमा गरिएको विद्युतीय कार्यको बराबर छ। त्यसैले,

ΔG = nFE वा

ΔG = -nFE वा

-ΔG° = nFE°

(मानक अवस्थाहरूमा; E° ले मानक इलेक्ट्रोड क्षमता वा मानक सेल भोल्टेजलाई जनाउँछ)।

गिब्स समीकरण

( मानक अवस्थाहरू भन्नाले के बुझिन्छ? : 25°C वा सेल्सियस (298.1°K वा Kelvin), 1 बारको दबाब, र प्रतिक्रिया गर्ने प्रजातिहरूको गतिविधि (जसलाई लगभग एकाग्रताको मूल्यको रूपमा लिन सकिन्छ), Pb 2+ , एक छ)।

यो समीकरणलाई गिब्स समीकरण भनिन्छ।

गिब्स समीकरणले सेल भोल्टेजलाई मुक्त ऊर्जा (डीजी) मा परिवर्तनसँग जोड्छ। यदि प्रतिक्रिया स्वतःस्फूर्त रूपमा हुन्छ (जस्तै लीड-एसिड सेलको डिस्चार्ज ), ΔG नकारात्मक छ (ऊर्जा मुक्त हुन्छ) र emf सकारात्मक छ अर्थात्, nF को चार्ज सेल प्रतिक्रियामा मानिएको दिशामा सहज रूपमा प्रवाह हुनेछ।

अर्कोतर्फ, यदि Δ G सकारात्मक छ भने, यसले प्रणालीलाई इलेक्ट्रोलिसिसको घटना गर्न सक्षम बनाउँछ (अर्थात्, लीड-एसिड सेलको चार्जको क्रममा)।

सेलको EMF

कोशिकाको ईएमएफ एक गहन थर्मोडायनामिक गुण हो अर्थात्, अभिक्रियाकहरूको द्रव्यमान र सेलको आकार दुवैबाट स्वतन्त्र। गहन गुण ( विस्तृत गुणको विपरित) रिएक्टेन्टहरूको द्रव्यमानमा निर्भर हुँदैन र यसैले ब्याट्रीको आकार। तपाईंसँग केही मिलिग्राम वा केही किलोग्राम सामग्रीहरू भए पनि, प्रणालीले समान भोल्टेज देखाउनेछ र सामग्रीको द्रव्यमान बढाएर यसलाई बढाउन सकिँदैन। व्यक्तिगत इलेक्ट्रोड सम्भाव्यता त्यो इलेक्ट्रोड सामग्रीको एक अन्तर्निहित इलेक्ट्रोकेमिकल गुण हो, र समान परिस्थितिहरूमा यसको मूल्य परिवर्तन गर्न सक्दैन।

गहन गुणका लागि उदाहरणहरू इलेक्ट्रोड र कक्षहरूको भोल्टेज हुन्; अर्कोतर्फ, विस्तृत सम्पत्ति पदार्थको मात्रामा निर्भर गर्दछ, उदाहरणका लागि, द्रव्यमान, भोल्युम, ऊर्जा, एम्पियर घण्टा र वाट घण्टा। यसरी, लिड-एसिड सेलमा 4.5 ग्राम लिड डाइअक्साइड सक्रिय पदार्थले सैद्धान्तिक रूपमा एक एम्पियर घण्टा (Ah) डेलिभर गर्नेछ, तर यदि तपाईंसँग 45 ग्राम छ भने, यसले आहको दस गुणा डेलिभर गर्नेछ। त्यसैले, यो एक व्यापक सम्पत्ति हो; bur दुबै अवस्थामा इलेक्ट्रोड सम्भाव्यता समान हुनेछ, अर्थात्, 1.69 V। लेड र सल्फ्यूरिक एसिड सक्रिय सामग्रीहरूको लागि समान तर्कहरू अगाडि राख्न सकिन्छ।

मानक सेल सम्भाव्यता (E°) मानक मुक्त ऊर्जा परिवर्तन (DG°) माथि दिइएको रूपमा सम्बन्धित छ।

लीड-एसिड सेलको ईएमएफ अभिव्यक्तिबाट निर्धारण गर्न सकिन्छ

उत्पादनहरूको ΣΔGº ƒप्रतिक्रियाकर्ताहरूको ΣΔGº ƒ

जहाँ ΔG° ƒ ले प्रतिक्रिया गर्ने प्रजातिहरूको गठनको मानक मुक्त ऊर्जालाई जनाउँछ।

गठन को मानक मुक्त ऊर्जा

टेबल 1

संरचनाको मानक मुक्त ऊर्जा, कोशिका प्रतिक्रियामा भाग लिने रासायनिक प्रजातिहरूको ΔG° ƒ

( हंस बोडे, लीड-एसिड ब्याट्रीज, जोन विले, न्यूयोर्क, 1977, परिशिष्ट IV, पृष्ठ 366। )

प्रतिक्रियावादी/उत्पादनहरू संख्यात्मक मान (k cal mole−1 )
PbO2 -52.34
Pb 0
H2SO4 -177.34
PbSO4 -193.8
H2O -56.69

समग्र प्रतिक्रिया यसरी लेखिएको छ

Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4 2PbSO 4 + 2H 2 O E° = 2.04 V।

ΔG° = ΣΔGº ƒ उत्पादनहरू – ΣΔGº ƒ रिएक्टेन्टहरू

सम्बन्धित मानहरू प्रतिस्थापन गरेर (जसलाई हामीले मानक पाठ्यपुस्तकहरूबाट प्राप्त गर्छौं, उदाहरणका लागि, [१. हान्स बोडे, लीड-एसिड ब्याट्रीज, जोन विले, न्यूयोर्क, १९७७, परिशिष्ट IV, पृष्ठ ३६६ ]

= [२( १९३ ८९) + २( ५६। ६९)] [० ( ५२। ३४) + २ ( १७७। ३४)]

= ९४ 14 kcal मोल 1

= ९४ 14 kcal मोल 1 × 4 184 kJ mole 1 (kcal लाई kJ मा रूपान्तरण गर्न 4.184 ले गुणन गर्नुहोस्)

= ३९३ ८८ kJ प्रति मोल

E° = -ΔG°/nF

= ( 393। 88 × 1000) / 2 × 96485

= २ लीड-एसिड सेलको लागि 04 V

लीड-एसिड सेलको मानक सेल भोल्टेज 2.04 V हो

र लीड-एसिड सेलको समग्र वा कुल सेल प्रतिक्रिया निम्न रूपमा लेखिएको छ:

Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4 डिस्चार्ज⇔चार्ज PbSO 4 (PP) + PbSO 4 (NP) + 2H 2 O (PP नजिकै)

हामीले लीड-एसिड सेलको चार्ज र डिस्चार्जको विवरणमा जानु अघि, हामीसँग इलेक्ट्रोकेमिस्ट्रीमा प्रयोग हुने निश्चित सर्तहरूको केही ज्ञान हुनुपर्छ।

हामी पहिले नै मानक अवस्था को अर्थ थाहा छ।

जब हामीले सेल प्रतिक्रियालाई बाधा पुर्‍याउँछौं (चाहे अगाडि दिशामा होस् वा उल्टो दिशामा), हामी भन्छौं कि सेल गडबडी अवस्थामा छ र सन्तुलन अवस्थामा छैन।

जब एक इलेक्ट्रोकेमिकल प्रणाली गडबड हुन्छ, त्यहाँ सधैं मानक क्षमता देखि भिन्न हुनेछ। यसरी, यदि लीड-एसिड सेललाई डिस्चार्ज दिशामा बाध्य पारिएको छ भने सेल भोल्टेज एक निश्चित मानले घट्छ, जुन वर्तमानको परिमाणमा निर्भर गर्दछ। हालको मान जति उच्च हुन्छ, मानक मानबाट विचलन त्यति नै बढी हुनेछ।

अब सेल भोल्टेज हुनेछ

E Disch = E° – δV।

E Disch को मान E° को भन्दा कम हुनेछ।

यसको विपरित, यदि सेललाई उल्टो दिशामा (जस्तै, चार्जिङ मोड) मा जबरजस्ती गरियो भने, सेल भोल्टेज एक निश्चित मानले बढ्छ जुन फेरि वर्तमानको परिमाणमा निर्भर हुन्छ।

E Ch = E° + δV।

δV को मानलाई ओभरभोल्टेज वा ओभरपोटेन्शियल भनिन्छ र यसलाई η प्रतीकले जनाउँछ।

δV को मान डिस्चार्ज प्रतिक्रियाको लागि ऋणात्मक र चार्ज प्रतिक्रियाको लागि सकारात्मक हुनेछ।

कोशिकाको भोल्टेजको मृत्यु वा वृद्धिको यो घटनालाई ध्रुवीकरण भनिन्छ र इलेक्ट्रोडहरू ध्रुवीकृत अवस्थामा भएको भनिन्छ।

त्यसोभए, हामी निम्नानुसार समीकरणहरू पुन: लेख्छौं:

E Disch = E° – η।

E Ch = E° + η।

यसैले यो एक डिस्चार्ज को समयमा देखिन्छ

डिस्च< E° र

चार्जको क्रममा

> E°।

भोल्टेज को यो विचलन को कारण के हो?

यस विचलनका केही कारणहरू छन्:

  1. आन्तरिक प्रतिरोध (IR) (η ohmic ) को कारणले हुने हानि
  2. सक्रियता ध्रुवीकरण प्रक्रिया सुरुको समयमा दुई इलेक्ट्रोडहरूमा चार्ज स्थानान्तरणको कारण η t
  3. इलेक्ट्रोलाइट र अन्य सहभागी प्रजातिहरू (η c ) को कमीको कारण एकाग्रता ध्रुवीकरण।

IR ध्रुवीकरणको कारणले हुने नोक्सानलाई इलेक्ट्रोड वर्तमान कलेक्टरहरू र राम्रो चालकता भएको इलेक्ट्रोलाइट प्रयोग गरेर कम गर्न सकिन्छ। कम प्रतिरोध संग एक विभाजक पनि मद्दत गर्नेछ।

सक्रियता ध्रुवीकरण इलेक्ट्रोडको चरण सीमाहरूमा चार्ज वाहकहरूको स्थानान्तरणसँग सम्बन्धित छ र यो प्रक्रियालाई स्थानान्तरण प्रतिक्रियाको रूपमा तोकिएको छ। दुई इलेक्ट्रोडहरूमा चार्ज ट्रान्सफर प्रतिक्रियाहरूको कारण स्थानान्तरण ओभरभोल्टेज ब्याट्री इलेक्ट्रोडहरूमा मिल्दो झरझरा संरचना भएकोले धेरै कम गर्न सकिन्छ। पछिल्लोले प्रतिक्रियाहरूको लागि उपलब्ध आयाम, लम्बाइ र चौडाइको गुणनद्वारा प्राप्त स्पष्ट सतह क्षेत्रको विपरीत वास्तविक आन्तरिक सतह क्षेत्र (BET सतह क्षेत्र, जसमा छिद्रहरू, दरारहरू र फिसरहरू समावेश छन्) बढाउँछ।

वर्तमान घनत्व

यसले बारीमा वर्तमान घनत्व घटाउँछ (अर्थात, प्रति वर्ग सेमी एम्पियर)। यसरी, 40% को कुल सच्छिद्रता भएको प्लेटले 50% सच्छिद्रता भएको प्लेटको तुलनामा सक्रियता ध्रुवीकरणको कारणले बढी नोक्सान पुर्‍याउँछ।

एकाग्रता ध्रुवीकरण (η c) प्रतिक्रिया उत्पादनहरू (सीसा सल्फेट र पानी अणुहरू, एक लीड-एसिड सेल को मामला मा) लाई इलेक्ट्रोड सतहहरु बाट ताजा reactants (जस्तै दुबै इलेक्ट्रोड र सल्फेट आयनहरु बाट लिड आयनहरू) को लागि बाटो बनाउन इलेक्ट्रोड सतहहरु बाट टाढा स्थानान्तरण गरिएन भने अधिक हुनेछ। लेड-एसिड सेलको अवस्थामा इलेक्ट्रोलाइटबाट)। ηc डिस्चार्ज प्रतिक्रियाको अन्त्यतिर बढी स्पष्ट हुनेछ। सेल भित्र, आयनहरूको यातायात प्रसार र माइग्रेसन द्वारा गरिन्छ।

प्रसार एकाग्रता मा भिन्नता को कारण हो, जबकि माइग्रेसन विद्युत क्षेत्र को बलहरु को कारण हो।

प्रसार इलेक्ट्रोलाइट वा विभाजकको थोकमा हुन सक्छ: जसरी आयनहरू एक इलेक्ट्रोडमा उत्पन्न हुन्छन् र अर्को इलेक्ट्रोडमा खपत हुन्छन्, आयनहरू इलेक्ट्रोडहरू बीच सार्नुपर्दछ।

इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया अगाडि बढ्दै जाँदा यो छिद्रपूर्ण इलेक्ट्रोडहरूमा पनि हुन्छ। प्रतिक्रिया उत्पादनहरू सक्रिय मास भित्र फैलाएर तिनीहरूको अन्तिम स्थानमा जान सक्छ।

माइग्रेसन द्वारा विशेष आयनिक प्रजातिहरू (चार्ज गरिएका कणहरू) द्वारा प्रवाहित कुल वर्तमानको अंश तिनीहरूको स्थानान्तरण संख्याको कार्य हो। बाइनरी इलेक्ट्रोलाइटमा, क्यासनहरू र आयनहरूमा पृथक गरिएको स्थानान्तरण संख्याहरू समीकरणद्वारा सम्बन्धित छन्।

ɩ C + ɩ A = 1,

जहाँ ɩ C + ɩ A ले cations र anions को यातायात संख्या जनाउँछ।

स्थानान्तरण संख्याहरू आयनहरूको एकाग्रता र तापमानमा निर्भर गर्दछ। बाइनरी नुन समाधानहरूमा तिनीहरू लगभग 0.5 को नजिक छन्। यसरी दुबै आयनिक प्रजातिहरू आयनिक चालकतामा समान रूपमा साझेदारी गर्छन्।

प्रोटोन (H + ) र हाइड्रोक्सिल आयनहरू (OH ) को उच्च आयनिक गतिशीलताको कारणले बलियो एसिड र क्षारहरूमा महत्त्वपूर्ण विचलनहरू हुन्छन्। ब्याट्री इलेक्ट्रोलाइट सल्फ्यूरिक एसिड (H + र HSO 2- 4 मा विभाजित) र पोटासियम हाइड्रोक्साइड (K + र OH मा विभाजित) को लागि मानहरू तल दिइएको छ।

ι H + = 0 ९; ɩHSO4 2- = 0 १; ι K + = 0 २२; ओएच- = ० ७८

स्थानान्तरण संख्या वर्तमान प्रवाह को कारण माइग्रेसन द्वारा विशेष आयन को एकाग्रता कति प्रभाव छ भन्ने मापन हो। एउटा सानो मानले माइग्रेसन प्रक्रियाहरूमा सानो प्रभावको सङ्केत गर्छ र उच्च मूल्यले माइग्रेसन प्रक्रियामा ठूलो प्रभावलाई जनाउँछ।

2. D. Berndt, ब्याट्री टेक्नोलोजी ह्यान्डबुकमा, एड। HA Kiehne, दोस्रो संस्करण, 2003, Marcel Dekker, Inc., New York, Table 1.2.
3. जेएस न्यूम्यान। इलेक्ट्रोकेमिकल प्रणालीहरू। एङ्गलवुड क्लिफ्स: प्रेन्टिस-हल, 1991, पृष्ठ 255।
4. एसयू फाल्क, एजे सालकिन्ड। क्षारीय भण्डारण ब्याट्रीहरू। न्यूयोर्क: जोन विले एन्ड सन्स, १९६९, पृष्ठ ५९८

यो स्पष्ट गर्न, हामीले डिस्चार्ज प्रतिक्रिया कसरी अगाडि बढिरहेको छ भनेर बुझ्नुपर्छ। ब्याट्री टर्मिनलहरू उपभोग गर्ने उपकरणमा जडान हुने बित्तिकै, इलेक्ट्रोनहरू नकारात्मक प्लेटबाट बाहिरी सर्किट मार्फत सकारात्मक टर्मिनलमा प्रवाह गर्न थाल्छन्। सेल भित्र, वर्तमान प्रवाहको ख्याल राख्न चार्ज गरिएको कणहरूको कर्तव्य हो। चार्ज गरिएका कणहरू प्रोटोन (H + ) र बिसल्फेट आयनहरू (HSO¯4) हुन्।

डिस्चार्जको समयमा, नकारात्मक HSO¯4 आयनहरू (यस अवस्थामा, इलेक्ट्रोलाइट सल्फ्यूरिक एसिडबाट बिसल्फेट आयनहरू जुन H + र HSO¯4 को रूपमा अलग हुन्छ) नकारात्मक प्लेट तिर सर्छन्। यी नकारात्मक आयनहरू सक्रिय सामग्री, Pb, उत्पादन, नेतृत्व सल्फेट, PbSO 4 सँग जोडिएका छन्। प्रतिक्रियाले प्रोटोन भनिने सकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएको हाइड्रोजन आयन पनि उत्पादन गर्दछ) जुन टाढा जान्छ। लीड सक्रिय सामग्रीको एनोडिक प्रतिक्रियाको परिणामको रूपमा जारी गरिएका दुई इलेक्ट्रोनहरू, बाह्य सर्किट मार्फत सकारात्मक टर्मिनलमा पुग्छन्।

नकारात्मक प्लेट वा नकारात्मक आधा सेल प्रतिक्रिया: Pb + HSO¯4 ⇄ Pb 2+ + SO4 2- +H + + 2e E°= -0.35 V

बाइभ्यालेन्ट लिड आयनहरू र सल्फेट आयनहरू तुरुन्तै लेड सल्फेट बनाउनको लागि मिल्छ र लेड सल्फेटको रूपमा नकारात्मक प्लेटमा जम्मा हुन्छ।

अहिलेसम्म, हामीले नकारात्मक प्लेट प्रतिक्रियाहरूको तस्वीर देख्यौं।

अब हामी सकारात्मक प्लेटमा एक साथ के हुन्छ हेरौं।

नकारात्मक प्लेटबाट इलेक्ट्रोनहरू, सकारात्मक टर्मिनलमा पुगेपछि, सकारात्मक सक्रिय मार्शल, PbO 2 , लेड सल्फेट र दुई पानी अणुहरू बनाउनको लागि प्रतिक्रिया गर्दछ।

सकारात्मक प्लेट वा सकारात्मक आधा सेल प्रतिक्रिया: PbO 2 + 3H + + HSO¯4 + 2e ⇄ Pb 2+ + SO 4 2- + 2H 2 O E° = 1.69 V

बाइभ्यालेन्ट लिड आयनहरू (Pb 2+ ) र सल्फेट आयनहरू () तुरुन्तै लेड सल्फेट बन्नको लागि मिल्छ र लेड सल्फेटको रूपमा सकारात्मक प्लेटमा जम्मा हुन्छ।

विघटन-अवक्षेपण वा विघटन-वर्षा तंत्र

यस प्रकारको प्रतिक्रिया, जहाँ लीड र लिड डाइअक्साइड लेड आयनहरूको रूपमा विघटन हुन्छ र सम्बन्धित इलेक्ट्रोडहरूमा लिड सल्फेटको रूपमा तुरुन्तै जम्मा हुन्छ , विघटन-डिपोजिसन वा विघटन-वर्षा तंत्र मार्फत हुन्छ।

अब दुई आधा-सेल प्रतिक्रियाहरू संयोजन गरेर, हामीसँग छ

नकारात्मक प्लेट वा नकारात्मक आधा सेल प्रतिक्रिया: Pb + HSO¯4 ⇄ Pb 2+ + SO4 2- +H + + 2e

सकारात्मक प्लेट वा सकारात्मक आधा-सेल प्रतिक्रिया: PbO 2 + 3H + + HSO¯4 + 2e ⇄ Pb 2+ + SO4 2- + 2H 2 O

समग्र वा कुल प्रतिक्रिया: Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4 Discharge⇔Charge 2PbSO 4 + 2H 2 O

यो प्रतिक्रिया सिद्धान्त ग्लाडस्टोन र ट्राइब द्वारा 1881 मा प्रस्तावित गरिएको थियो, तर लीड-एसिड सेल 1859 मा रेमन्ड ग्यास्टन प्लान्ट, फ्रान्सेली भौतिकशास्त्री द्वारा आविष्कार गरिएको थियो।

JH Gladstone and A. Tribe, Chemistry of the Planté and Fauré Accumulators, Nature , 25 (1881) 221 र 461।

JH Gladstone and A. Tribe, Chemistry of the Planté and Fauré Accumulators, Nature, 26 (1882) 251, 342 र 602; २७ (१८८३) ५८३

20- वा 10-घण्टा दरहरू जस्तै, डिस्चार्जको ढिलो दरको लागि लगभग आधा सक्रिय सामग्रीलाई लीड सल्फेटमा रूपान्तरण नगरेसम्म डिस्चार्ज प्रतिक्रिया अगाडि बढ्छ। यस समय सम्म, सक्रिय सामग्रीको प्रतिरोधात्मकता यस्तो मानमा बढेको हुन्छ कि थप डिस्चार्जले सेल भोल्टेजमा धेरै छिटो ड्रपको परिणाम दिन्छ। सामान्यतया, सेल भोल्टेज प्रति सेल 1.75 V भन्दा कममा जान अनुमति छैन।

डिस्चार्जको 80% गहिराई (DOD) भन्दा बाहिरको गहिरो डिस्चार्जले त्यसपछिको रिचार्जलाई अझ गाह्रो बनाउनेछ।

डिस्चार्ज प्रतिक्रियाको क्रममा सीसा सीसा आयनहरूको रूपमा पग्लने बित्तिकै, यो सल्फेट आयनहरूसँग मिल्छ र नकारात्मक प्लेटमा जम्मा हुन्छ। लीड आयन वा लीड सल्फेट अणु नकारात्मक प्लेटबाट धेरै टाढा जान सक्दैन। यो कारणले गर्दा पातलो सल्फ्यूरिक एसिड समाधानमा लिड सल्फेटको घुलनशीलता धेरै कम हुन्छ। यो 1 मिलीग्राम प्रति लीटर भन्दा माथिको क्रम हो, इलेक्ट्रोलाइटको उच्च सांद्रता भएका ठाउँहरूमा लिड सल्फेटमा द्विभ्यालेन्ट लीड आयनहरूको निक्षेप छिटो हुनेछ। डिस्चार्ज अगाडि बढ्दै जाँदा, इलेक्ट्रोलाइटमा लिड सल्फेटको घुलनशीलता प्रति लिटर 4 मिलीग्राम सम्म बढ्छ।

यस्तो भएको हो किनभने थप डिस्चार्जको कारण एसिड अधिक पातलो हुन्छ र त्यस्ता पातलो एसिडहरूमा, लिड सल्फेटको घुलनशीलता बढी हुन्छ, प्रति लिटर 4 मिलीग्राम सम्म।
यसरी जम्मा भएको लेड सल्फेट सतह र दरार र दरार दुवैमा विभिन्न आकारका क्रिस्टलहरूमा बढ्दै जानेछ। . फिल्म संरचनामा रोकिनेछ। ढिलो डिस्चार्ज प्रक्रियाको क्रममा, लीड सल्फेट संरचनाको यो निरन्तर रूपले सक्रिय सामग्रीको भित्री भागहरूलाई प्रतिक्रियामा भाग लिन मद्दत गर्दछ किनकि यसले आयनहरूको सजिलो प्रविष्टिलाई सुविधा दिने खुला संरचना प्रदान गर्दछ। त्यसकारण, डिस्चार्ज प्रक्रिया प्लेटको भित्री भागमा गहिरो अगाडि बढ्न सक्छ।

यसको विपरित, डिस्चार्जको उच्च दरमा, सतहलाई डिस्चार्ज उत्पादन, PbSO 4 द्वारा अवरुद्ध गरिएको छ, जसले कुनै ब्रेक बिना निरन्तर संरचना बनाउँछ। यसरी, प्लेटहरूको भित्री भागहरूमा थप प्रतिक्रियाहरू बाधित हुन्छन् र त्यसैले हामीले उच्च डिस्चार्ज दरमा अपेक्षित क्षमता प्राप्त गर्न सक्दैनौं।

लीड एसिड ब्याट्री चार्ज गर्दै

चार्जिङ प्रतिक्रियाको समयमा, उल्टो घटना हुन्छ, वर्तमान प्रवाह उल्टो हुन्छ र ओक्सीकरण लिन्छ।
सकारात्मक इलेक्ट्रोडमा राख्नुहोस् र नकारात्मक इलेक्ट्रोडमा कमी।

तालिका २

चार्ज र डिस्चार्ज को समयमा दुई इलेक्ट्रोड को विशेषताहरु

इलेक्ट्रोड डिस्चार्ज गर्दै चार्ज
नकारात्मक प्लेट छिद्रपूर्ण (स्पंजी) सीसा
एनोड
२ इलेक्ट्रोनहरू छोड्छ
Pb -2e- → Pb2+
भोल्टेज घट्छ (कम सकारात्मक हुन्छ)।
PbSO4 मा रूपान्तरित
~ 40% Pb + ~ 60% PbSO4
क्याथोड
२ इलेक्ट्रोनहरू अवशोषित गर्दछ
PbSO4 मा Pb2+ ले २ इलेक्ट्रोनहरू लिन्छ
भोल्टेज घट्छ (धेरै नकारात्मक हुन्छ)
Pb धातुमा पुनःप्राप्त गरियो
H2 ओभरचार्जको समयमा विकसित भयो
सकारात्मक प्लेट छिद्रपूर्ण लीड डाइअक्साइड
क्याथोड
२ इलेक्ट्रोनहरू अवशोषित गर्दछ
Pb4+ (PbO2 बाट) + 2e- → Pb2+
भोल्टेज घट्छ (कम सकारात्मक हुन्छ)।
PbSO4 मा रूपान्तरित
~ ५०% PbO2 + ~ 50% PbSO4
एनोड
2 इलेक्ट्रोनहरू रिलीज गर्दछ
PbSO4 मा Pb2+ PbO2 हुन्छ
PbO2 मा पुन: रूपान्तरण गरियो
भोल्टेज बढ्छ
O2 ओभरचार्जको समयमा विकसित भयो

चित्र १
चार्ज र डिस्चार्ज प्रतिक्रियाहरूको समयमा लीड-एसिड सेलको लागि सम्भाव्यताको मानहरू परिवर्तन गर्नुहोस्
सेल भोल्टेज भनेको ग्याल्भेनिक सेलको कार्यको कुनै पनि चरणमा दुई मानहरूको संयोजन हो।
यसरी
सेल भोल्टेज = सकारात्मक इलेक्ट्रोड क्षमता – नकारात्मक इलेक्ट्रोड क्षमता
त्यसैले
लीड-एसिड सेलको ओपन सर्किट भोल्टेज वा इक्विलिब्रियम भोल्टेज = 1.69 – (-0.35) = 2.04 V
डिस्चार्जको अन्त्यमा वा नजिकै, सेल भोल्टेज, EDisch = 1.50 – (- 0.20) = 1.70 V
चार्जको अन्त्यमा वा नजिकै, सेल भोल्टेज, ECh = 2.05 – (-0.65) = 2.70 V

Change-value-of-potential.jpg

ब्याट्री चार्जर - चार्जिङ गुणांक

रिचार्जेबल ब्याट्रीहरूलाई अघिल्लो डिस्चार्जमा खर्च गरिएको Ah क्षमता फिर्ता पाउन चार्ज गर्न आवश्यक हुन्छ।

पहिलेको आउटपुटको तुलनामा ब्याट्रीलाई पूर्ण चार्ज गरिएको अवस्थामा ल्याउन आवश्यक पर्ने Ah को मात्रा १० देखि १५% बढी हुनेछ। अघिल्लो आउटपुटमा चार्ज इनपुटको यो अनुपातलाई चार्ज गुणांक भनिन्छ

चार्ज गुणांक = इनपुट Ah / अघिल्लो आउटपुट Ah = ~ 1.1 देखि 1.2।

अर्थात्, पानी-विभाजन ओभरचार्ज प्रतिक्रियाहरू र ग्रिड क्षरण प्रतिक्रियाहरू द्वारा गठन गरिएका माध्यमिक प्रतिक्रियाहरूको क्षतिपूर्ति गर्न लगभग 10 देखि 20% अतिरिक्त Ah राख्नुपर्छ। साथै, आन्तरिक प्रतिरोधको कारणले सानो भाग हराउनेछ।

ब्याट्री चार्जर - लीड एसिड ब्याट्री को चार्ज दक्षता

एम्पीयर घण्टा दक्षता

( एक mpere घण्टा वा कूलम्बिक दक्षता र ऊर्जा वा वाट-घण्टा दक्षता )

माथिका तर्कहरूबाट, यो देख्न सकिन्छ कि हामीले “चार्जिङ दक्षता” भनिन्छ भनेर परिभाषित गर्नुपर्छ।

एम्पीयर घण्टा दक्षता

भारतीय मानक IS 1651 ले निम्नानुसार परीक्षण प्रक्रिया वर्णन गर्दछ:

  1. पूर्ण चार्ज गरिएको ब्याट्रीलाई प्रति सेल 1.85 भोल्टको अन्तिम भोल्टेजमा दस घण्टाको दरमा डिस्चार्जको अधीनमा हुनेछ।
  2. सही Ah आउटपुट गणना गरिनेछ।
  3. ब्याट्री अब उही करन्टमा एम्पियर-घण्टाको समान संख्यामा रिचार्ज हुन्छ।
  4. ब्याट्री पहिले जस्तै अब दोस्रो डिस्चार्जको अधीनमा छ।
  5. आह (कुलम्बिक) दक्षता = η आह = आह दोस्रो डिस्चार्जको समयमा डेलिभर गरिएको / आह इनपुट।

ऊर्जा वा वाट-घण्टा दक्षता

वाट-घण्टा दक्षता औसत डिस्चार्ज र रिचार्ज भोल्टेज को अनुपात द्वारा माथि वर्णन गरिए अनुसार प्राप्त एम्पियर-घण्टा दक्षता गुणन गरेर गणना गरिनेछ।

ऊर्जा वा वाट घण्टा दक्षता = η Wh = η Ah * (मीन डिस्चार्ज भोल्टेज / मीन चार्ज भोल्टेज)

समान दरमा अघिल्लो डिस्चार्जको १००% बराबर इनपुटको मामलामा लीड-एसिड सेलको चार्ज गर्ने एम्पियर घण्टा (वा कूलम्बिक) दक्षता लगभग 95% बराबर हुन्छ र ऊर्जा वा वाट घण्टा दक्षता लगभग 85 हुन्छ। -90%। भारतीय मानकहरू (IS 1651) ले न्यूनतम एम्पीयर-घण्टा दक्षता 90% र न्यूनतम वाट-घण्टा दक्षता 75% निर्दिष्ट गर्दछ।

चार्जिङ दक्षता नकारात्मक प्लेटको सट्टा सकारात्मक प्लेट द्वारा सीमित छ। जब सकारात्मक इलेक्ट्रोडमा लिड सल्फेटको लगभग तीन चौथाई लिड डाइअक्साइडमा परिणत हुन्छ र पानीले भित्री प्लेट छिद्रयुक्त संरचनामा पर्याप्त छिटो फैलाउन सक्दैन, अक्सिजनको विकास जस्तै माध्यमिक प्रतिक्रियाहरू हुन्छन्। केही समयको लागि, चार्जिङ करन्ट PbSO 4 लाई PbO 2 मा रूपान्तरण गर्ने प्राथमिक प्रक्रिया र दोस्रो ओभरचार्ज प्रतिक्रियाहरू बीच वितरण गरिन्छ। यदि चार्जिङ पर्याप्त लामो समयसम्म जारी रह्यो भने लगभग सबै लीड सल्फेटलाई लीड डाइअक्साइडमा रूपान्तरण गरिसकिएको हुन्छ भने सबै चार्जिङ करन्ट माध्यमिक प्रतिक्रियाहरूको लागि जान्छ।

ब्याट्री चार्जरको चार्ज भोल्टेज

पहिले व्याख्या गरिए अनुसार

> E°।

त्यसोभए, हामीले यो प्रतिक्रियालाई सहज बनाउनको लागि थोरै उच्च भोल्टेज आपूर्ति गर्नुपर्छ। सामान्यतया, राम्रो चार्जर चार्ज गर्नको लागि पर्याप्त उच्च भोल्टेज स्रोतको साथ डिजाइन गरिनेछ। यो एक राम्रो नियम हो कि 2 V कोशिकाको लागि कम्तिमा 3 V प्रदान गर्नुपर्छ ताकि सेलले प्रति सेल 2.7 V को भोल्टेजमा पुगेर पूर्ण चार्ज प्राप्त गर्न सकोस्। तर हामीले केबल, आदिमा हुने हानिलाई ध्यानमा राख्नुपर्छ।

तसर्थ, 12 V ब्याट्रीको लागि, ब्याट्री चार्जरले कम्तिमा 18 देखि 20 V प्रदान गर्नुपर्छ।

यदि यो भोल्टेजलाई 15 V भन्दा कममा घटाइयो भने ब्याट्री पूर्ण रूपमा चार्ज भएको स्थितिमा पुग्न सक्दैन।

रिचार्ज गर्दा: 2PbSO 4 + 2H 2 O → PbO 2 + Pb + 2H 2 SO 4
दुबै इलेक्ट्रोडमा लिड सल्फेट लेड आयनको रूपमा भंग हुन्छ र तुरुन्तै नकारात्मक प्लेटमा लिडको रूपमा र सकारात्मक इलेक्ट्रोडमा PbO2 को रूपमा जम्मा हुन्छ।

सकारात्मक प्लेट मा

PbSO 4 + 2H 2 O → PbO 2 + 4H + + SO 4 ²- + 2e

इलेक्ट्रोनहरू थप प्रतिक्रियाको लागि नकारात्मक प्लेटमा यात्रा गर्छन्

नकारात्मक प्लेट मा

PbSO 4 + 2e → Pb + SO 4 ²-

सल्फेट आयनहरू दुबै प्लेटहरूमा पुन: उत्पादन हुने हुनाले, तिनीहरू प्रोटोनसँग मिलाएर सल्फ्यूरिक एसिड बनाउँछन् र त्यसैले इलेक्ट्रोलाइटको विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण बढ्छ।

ब्याट्री ग्यासिङ

अहिले सम्म हामीले चार्ज गर्ने प्रक्रियाको समयमा उपयोगी प्रतिक्रियाहरू मात्र देखेका छौं। तर ओभरचार्ज अवधिहरूमा केही साइड प्रतिक्रियाहरू वा माध्यमिक प्रतिक्रियाहरू हुन्छन्। दुई मुख्य माध्यमिक वा साइड प्रतिक्रियाहरू हुन्:

  1. पानीको इलेक्ट्रोलिसिस र
  2. सकारात्मक ग्रिड को जंग

यी प्रतिक्रियाहरू निम्न रूपमा प्रतिनिधित्व गर्न सकिन्छ:

पानी इलेक्ट्रोलिसिस

2H 2 O → O 2 ↑ + 2H 2 ↑ (अतिरिक्त फ्लड , इलेक्ट्रोलाइट लीड-एसिड कोशिकाहरूको दुबै प्लेटहरूमा)

सकारात्मक प्लेटबाट अक्सिजन र नकारात्मक प्लेटबाट हाइड्रोजन विकसित हुन्छ र भेन्ट प्लग प्वालहरू मार्फत वायुमण्डलमा बाहिर निस्कन्छ।

तर भल्भ रेगुलेट गरिएको लीड एसिड ब्याट्री (VRLA) सेलमा, अक्सिजन विकसित हुन्छ, तर हाइड्रोजन होइन। यसरी विकसित भएको अक्सिजनलाई पनि बाहिर निस्कन अनुमति छैन तर अवशोषक गिलास म्याट (AGM) विभाजकमा उपलब्ध भोइडहरू मार्फत फैलिन्छ र पानीका अणुहरू पुन: उत्पन्न गर्न नकारात्मक सक्रिय सामग्रीसँग प्रतिक्रिया गर्दछ। यो त्यो चरण हो जसले VRLA सेललाई पानी नछोडिकन फस्टाउन सम्भव बनाउँछ।

2H 2 O → O 2 + 4H + + 4e – स्टर्भ्ड इलेक्ट्रोलाइट वा VRLA कोषहरूको सकारात्मक प्लेटमा

लीड एसिड ब्याट्रीमा सकारात्मक ग्रिडहरूको क्षरण

दुवै प्रकारका लीड-एसिड कोशिकाहरूमा सकारात्मक ग्रिड क्षरण एउटै तरिकामा हुन्छ:

ग्रिड क्षरण: Pb + 2H 2 O → PbO 2 + 4H + + 4e

यदि प्लैटिनाइज्ड प्लैटिनम इलेक्ट्रोडलाई क्याथोड बनाइन्छ भने, हाइड्रोजन लगभग उल्टाउन सकिने अवस्थामा विकसित हुन्छ।

समाधान को हाइड्रोजन क्षमता। अन्य इलेक्ट्रोडहरूसँग, जस्तै लीड, थप नकारात्मक क्षमता आवश्यक छ

यो प्रतिक्रिया हुनको लागि।

जबसम्म सेल भोल्टेज 2.3 V को मानमा पुग्दैन, त्यहाँ नगण्य ग्यासिङ हुन्छ। तर ग्यासिङ प्रति सेल 2.4 V मा सुरु हुन्छ। 2.4 V भन्दा माथि, ग्यासिङ बढी छ र यसैले चार्ज गर्ने क्षमता कम हुनेछ। 2.5 V मा, ग्यास प्रचुर हुनेछ, र ब्याट्री इलेक्ट्रोलाइटको तापमान बढ्न सुरु हुनेछ। अब इलेक्ट्रोलाइटको आन्दोलन प्रदान गर्न पर्याप्त ग्यास छ र विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण बराबर हुन थाल्छ। जब ब्याट्री निष्क्रिय हुन्छ, इलेक्ट्रोलाइटको विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण माथिल्लो स्तरको भन्दा तलमा अलि बढी हुन्छ। कोशिकाहरू अग्लो भएमा यो बढ्छ।

लीड-एसिड ब्याट्री जुनसुकै दरमा चार्ज गर्न सकिन्छ जसले टर्मिनलहरूमा अत्यधिक ग्यास, उच्च तापक्रम र धेरै उच्च भोल्टेजको नेतृत्व गर्दैन। पूर्ण रूपमा डिस्चार्ज गरिएको ब्याट्रीले ग्यास नभइकन चार्जको सुरुमा र भोल्टेज र तापक्रममा कुनै पनि प्रशंसनीय वृद्धिलाई उच्च दरमा सोस्न सक्छ।

चार्ज गर्ने प्रक्रियाको कुनै समयमा, जब लगभग सबै लीड सल्फेट सकारात्मक प्लेटमा लीड डाइअक्साइडमा रूपान्तरित हुन्छ, माध्यमिक प्रतिक्रियाहरूले प्रमुखता लिन्छन्। यी पानी इलेक्ट्रोलिसिस प्रतिक्रिया र सकारात्मक ग्रिड जंग, पहिले दिइएको जस्तै हो।

यस्तो सकारात्मक ग्रिड क्षरण पहिलो चार्ज देखि गठन चरण (वा जार गठन को मामला मा) देखि सुरु हुन्छ। यो क्षरण लीड एसिड ब्याट्री को जीवन को लागि सबैभन्दा प्रतिकूल पक्ष हो। जब पनि सेल ओभर चार्ज क्षेत्रमा प्रवेश गर्छ भने सकारात्मक ग्रिडको क्षरण हुने भएकोले, ग्रिड संरचनाको एक भाग लिड डाइअक्साइडमा रूपान्तरण हुन्छ र प्रत्येक क्षरण अवधिमा ग्रिडको वजन थोरै तल आउँछ। अन्ततः, एक चरणमा पुग्नेछ जब ग्रिडहरूमा प्रतिक्रिया साइटहरूबाट इलेक्ट्रोनहरू बस बारमा यात्रा गर्न सक्दैनन्, किनकि निरन्तर ग्रिड संरचनाको उपलब्धता छैन।

नतिजाको रूपमा, सक्रिय सामग्रीको एक भागले ऊर्जा उत्पादन प्रक्रियामा भाग लिन सक्दैन र क्षमता घट्छ, जसले ब्याट्रीको जीवन समाप्त हुन्छ।

लीड-एसिड कोशिकाहरूका निर्माताहरूले एलोइङ एलिमेन्टहरू समावेश गरेर यस समस्यालाई कम गर्ने प्रयास गर्छन् जसले सीसा मिश्रहरूको जंग प्रतिरोध बढाउँछ। केहि यस्ता मिश्र धातु घटकहरू आर्सेनिक (As) र चाँदी (Ag) अंशात्मक प्रतिशतमा छन्। नियमको रूपमा, सकारात्मक मिश्रहरूमा As को मात्रा लगभग ०.२% र Ag लगभग ०.०३ देखि ०.०५% हुनेछ।

ब्याट्री चार्जर - वर्तमान स्वीकृति अर्थ

हालको स्वीकृति सेलको डिजाइन द्वारा निर्देशित छ। उदाहरणका लागि, धेरै संख्यामा प्लेटहरू (अर्थात प्लेटहरू पातलो हुनेछन्) संग एक समान Ah ब्याट्रीले परिष्कृत सतह क्षेत्रको कारणले उच्च चार्ज वर्तमान स्वीकार गर्न सक्छ। व्यक्तिगत प्लेटहरूको चार्ज दक्षता नाप्ने विस्तृत प्रक्रियाहरूको लागि, पाठकहरूलाई के. पीटर्सको लेखमा उल्लेख गरिएको छ।. [८]

नकारात्मक प्लेटको चार्ज-स्वीकृति सकारात्मक प्लेटको भन्दा ठूलो हुन्छ (चित्र 1 हेर्नुहोस्) जुन मुख्यतया यसको मोटो, अधिक खुला र छिद्र संरचनाको कारण हो जसले प्लेटको भित्री भागमा एसिड प्रसारलाई सजिलै स्वीकार गर्दछ। धेरै डिजाइन कारकहरूमा निर्भर गर्दै, सकारात्मक 70-80% SOC मा ओभरचार्ज हुन सुरु हुन्छ। केही भित्री प्यारामेट्रिक डिजाइन कारकहरू छिद्र संरचना, वास्तविक सतह क्षेत्र, आदि हुन्। अन्य बाह्य प्यारामिटरहरू एम्पीयरमा चार्ज करेन्ट, इलेक्ट्रोलाइटको तापक्रम, आदि हुन्।

नकारात्मक प्लेटको चार्ज-स्वीकृति उच्च छ र यो तुलनात्मक रूपमा पछिको अवधिमा ओभरचार्ज क्षेत्रमा जान्छ, 90% SOC [8। K. Peters, AI Harrison, WH Durant, पावर स्रोतहरू 2. गैर-मेकानिकल इलेक्ट्रोकेमिकल पावर स्रोतहरूमा अनुसन्धान र विकास, Pergamon Press, New York, USA, 1970, pp. 1-16।]

[९। AM हार्डम्यान, पावर स्रोतको जर्नल भोल्युम। 23, वर्ष 1988, पृष्ठ, 128]।

Coulombic-efficiency.jpg

तथापि, केहि बिन्दुमा, माध्यमिक प्रतिक्रियाहरू नकारात्मक इलेक्ट्रोडमा सुरु हुन्छ, मुख्यतया हाइड्रोजन आयन (प्रोटोन) को हाइड्रोजन ग्यासमा साधारण इलेक्ट्रोन स्थानान्तरण द्वारा घटाइन्छ (-350 mV भन्दा धेरै कम सम्भाव्यताहरूमा उत्पन्न हुन्छ जुन नकारात्मक प्लेट उल्टाउन सक्ने क्षमता हो, E°। मान।), लगभग -०.६ देखि ०.९५ V मा:

2H + + 2e → H 2

नकारात्मक प्लेटमा जम्मा हुने एउटा यस्तो महत्त्वपूर्ण अशुद्धता एन्टिमोनी (एसबी) हो, जुन ग्रिडहरूमा तुलनात्मक रूपमा उच्च मात्रामा एन्टिमोनी भएको कक्षहरूमा एन्टिमोनी-माइग्रेसन भनिने घटनाको कारणले जम्मा हुन्छ। यद्यपि एन्टिमोनी धेरै जसो लीड-एसिड कक्षहरूको लागि ग्रिड मिश्रको एक आवश्यक घटक हो, यसले सेलको कार्यसम्पादनमा नकारात्मक प्रभाव पार्छ।

चार्जिङको क्षरण चरणको समयमा (प्रत्येक चक्रको चार्जको अन्त्यतिर), सकारात्मक ग्रिड एनोडिक आक्रमण अन्तर्गत आउँछ र एन्टिमोनी एसबी 5+ आयनहरूको रूपमा समाधानमा जान्छ, जसको एक भाग सकारात्मक सक्रिय सामग्रीद्वारा अवशोषित हुन्छ जहाँ यसले प्रवर्द्धन गर्दछ। स्थानीय सेल गठनको कारण सेल्फ-डिस्चार्ज। यसरी विघटित एन्टिमोनीको बाँकी भाग क्याथोड सतह (नकारात्मक प्लेट सतह) (“एन्टिमोनी माइग्रेसन” ) मा Sb 3+ को रूपमा जम्मा हुन्छ र यसको सिसा भन्दा क्षमताभन्दा कम हाइड्रोजनको कारणले गर्दा यसले हाइड्रोजनको समयपूर्व विकास निम्त्याउँछ। पछि, प्रशस्त ग्यास विकास अवधिहरूमा एन्टिमोनी, अनुकूल परिस्थितिहरूमा, प्रोटोनहरूसँग मिल्दा स्टिबाइन ग्यास (SbH 3 ) को रूपमा केही हदसम्म जारी हुन सक्छ।

अनुकूल परिस्थितिहरूमा, आर्सेनिक (As) सँग समान प्रतिक्रियाले आर्सिन (AsH 3 ) जारी गर्न पनि सक्छ, जुन एक विषाक्त ग्यास हो। त्यसकारण, यो मिश्रित घटक स्वाभाविक रूपमा बेवास्ता गरिन्छ जहाँ कोशिकाहरू बन्द परिवेशमा प्रयोग गरिन्छ, जस्तै पनडुब्बी।

थर्मोडायनामिक रूपमा, यो प्राथमिक चार्जिंग प्रतिक्रिया भन्दा कम सम्भावनामा हुन्छ तर, सकारात्मक इलेक्ट्रोडमा अक्सिजन उत्पादनको रूपमा, लीड इलेक्ट्रोडमा हाइड्रोजन उत्पादनको लागि अत्यधिक क्षमता अपेक्षाकृत ठूलो हुन्छ (लगभग -0.650 V) र त्यसैले रिचार्ज धेरै हदसम्म अघि पूरा गर्न सकिन्छ। हाइड्रोजन विकास पूर्ण रूपमा सुरु हुन्छ।

यी ग्यासहरू सेलबाट भेन्ट प्लग प्वालहरू मार्फत बाहिर निकालिन्छन्। दुबै प्लेटहरू अशुद्धताको प्रभावले अत्यधिक क्षमतामा प्रभाव पार्छन्, र यसरी दुबै प्लेटहरूको पूर्ण रूपमा कुशल रिचार्ज सम्भव छैन। उदाहरणका लागि, यदि तपाइँ हाइड्रोजन विकासको साथ अक्सिजन विकास प्रतिक्रिया क्षमता संयोजन गर्नुहुन्छ भने, हामीसँग

1.95 + (-0.95) = 2.9 V प्रशस्त ग्यास विकासको लागि।

ध्यान दिनुपर्ने अर्को कुरा यो हो कि आधारभूत नियमहरू अनुसार, पानी 1.23 V मा विघटन हुनुपर्छ र अक्सिजन यो क्षमतामा सकारात्मक इलेक्ट्रोडमा विकसित हुनुपर्छ। तर व्यावहारिक कक्षमा यस्तो हुँदैन। यदि यो हुन्छ भने, लीड-एसिड सेलको स्थिरता आफैमा प्रश्न हुनेछ। मानक सकारात्मक प्लेट सम्भाव्यता (E° = 1.69 V) लगभग 0.46V भोल्टेज भन्दा माथि छ जसमा पानी विघटन हुनुपर्छ (1.23V)। कारण फेरि ओभरभोल्टेज हो। अर्थात्, सल्फ्यूरिक एसिडको घोलमा लिड डाइअक्साइडमा अक्सिजनको विकासको भोल्टेज 1.95V मा सकारात्मक प्लेटको E° मानभन्दा धेरै माथि हुन्छ।

यसरी सल्फ्यूरिक एसिडको घोलमा लिड डाइअक्साइडमा हुने अक्सिजन विकास प्रतिक्रियालाई रोकिएको छ, सकारात्मक प्लेटको E° मान माथि ०.२६ V (1.95-1.69 = 0.26) र पानीको विघटन क्षमता (1.95-1.23 = 0.72V) भन्दा लगभग 0.72 V माथि र त्यसैले अक्सिजनको विकास हुँदैन जबसम्म ओभरभोल्टेज मूल्य कडा रूपमा शुद्ध समाधानमा पुग्दैन।

त्यसैगरी, सल्फ्यूरिक एसिडको घोलमा सिसामा हाइड्रोजनको विकासलाई कडा रूपमा रोकिएको छ किनभने सीसामा हाइड्रोजन अत्यधिक सम्भावना हुन्छ। यो अतिसम्भावित मान लगभग ०.६ V बढी ऋणात्मक छ र सल्फ्यूरिक एसिड घोल, E° = -0.35V मा लिडको इलेक्ट्रोड सम्भाव्यताको मापदण्डभन्दा कम छ। तसर्थ हाइड्रोजन इभोलुसन प्रतिक्रियाले नकारात्मक प्लेटको पूर्ण चार्जमा बाधा पुर्‍याउने छैन जबसम्म इलेक्ट्रोड मान -0.95V एक सख्त शुद्ध समाधानमा प्राप्त हुँदैन। यो कारण हो कि नकारात्मक प्लेट सकारात्मक प्लेट भन्दा राम्रो चार्ज दक्षता छ।

तर, व्यावहारिक कक्षमा, यो चरण यो भोल्टेज भन्दा धेरै अगाडि पुग्छ। वास्तवमा, यो 2.9 V व्यावहारिक कोशिकाहरूमा पूर्ण रूपमा महसुस हुँदैन, किनभने अशुद्धताहरूको कारणले हुने प्रतिक्रियाहरू प्रमुख हुन्छन् र त्यसैले भोल्युमद्वारा पूर्ण ग्यासको विकास हुन्छ (H 2 : O 2 = 2:1) लगभग 2.6 V मा प्राप्त हुन्छ। यद्यपि, यदि प्रभावित चार्जिंग भोल्टेज अत्यधिक उच्च छ भने, त्यसपछि 2.9 V को यो मान पुग्न सक्छ, विशेष गरी, Sb-मुक्त मिश्र धातु ब्याट्रीहरूले 2.8 V को मूल्य प्राप्त गर्न सक्छ र एन्टिमोनियलसँग। कक्षहरूको मान 0,2 V ले कम हुनेछ, भन्नुहोस् 2.6 V।

साइकल चलाउन अगाडि बढ्दै जाँदा, एन्टिमोनियल कोशिकाहरूको मामलामा ग्यासिङ मूल्य धेरै कम हुनेछ, जबकि अन्य कोशिकाहरू यस प्रभावबाट लगभग मुक्त छन्। यो कठोर कमी “एन्टिमोनी माइग्रेसन” भनिने घटनाको कारणले हो जुन पहिले वर्णन गरिएको थियो।

स्वाभाविक रूपमा, नयाँ र साइकल ब्याट्रीहरूको भोल्टेज भिन्नता 250 mV बाट 400 mV सम्म बढ्छ। यसले चार्ज स्वीकार गर्न सक्रिय सामग्रीको असक्षमताको परिणाम दिन्छ र लगभग सबै वर्तमानले हाइड्रोजन र अक्सिजन उत्पन्न गर्दछ। चित्र ३ ले यस पक्षलाई चित्रण गर्दछ [१०। ह्यान्स टुफोर्न, अध्याय 17, ब्याट्री टेक्नोलोजी ह्यान्डबुकमा चित्र 17.2, एड। HA Kiehne, दोस्रो संस्करण, 2003, Marcel Dekker, Inc., New York।]

Battery-Charging-Duration-Hours.jpg

12v ब्याट्री चार्जरले कसरी काम गर्छ?

ब्याट्री चार्ज गर्नको लागि, सकारात्मक आउटपुट लीड ब्याट्रीको सकारात्मक टर्मिनलसँग जोडिएको छ र त्यसैले नकारात्मक टर्मिनलमा नकारात्मक। त्यसपछि चार्जरलाई उपयुक्त तरिकाबाट एसी मेन आपूर्तिमा जडान गरिन्छ।

AC इनपुटलाई रेक्टिफायर सर्किटद्वारा DC मा रूपान्तरण गरिन्छ जसमा आवश्यक भोल्टेजमा रूपान्तरण गर्न स्टेप-डाउन ट्रान्सफर्मर हुन्छ। एक रेक्टिफायरले वर्तमान (AC) को द्वि-दिशात्मक वैकल्पिक प्रवाहलाई दिशाहीन प्रवाहमा रूपान्तरण गर्दछ। यसरी, यसले लोड भरि एक स्थिर ध्रुवता कायम राख्छ। एक ब्रिज रेक्टिफायर कन्फिगरेसन DC मा स्टेप डाउन कम भोल्टेज एसी सुधार गर्न प्रयोग गरिन्छ र उच्च मूल्य इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटर (फिल्टरिङ सर्किट) द्वारा थप स्मूथ गरिएको छ।

यो फिल्टर गरिएको DC लाई इलेक्ट्रोनिक सर्किटमा खुवाइन्छ जसले भोल्टेजलाई स्थिर स्तरमा विनियमित गर्दछ र चार्ज चाहिने ब्याट्रीमा लागू हुन्छ,

चार्जरमा वर्तमान (एमिटर), भोल्टेज (भोल्टमीटर), र विशेष अवस्थामा टाइमर र एम्पीयर-घण्टा मिटरको लागि सूचकहरू छन्।

ब्याट्री निर्माताको निर्देशन अनुसार चार्ज गरिन्छ

ब्याट्री चार्ज गर्ने प्रक्रिया - ब्याट्री चार्जर

चार्ज गर्न आवश्यक पर्ने ब्याट्रीलाई बाहिर राम्ररी सफा गरिनुपर्छ र टर्मिनलहरूमा क्षरण उत्पादन, यदि कुनै भएमा, सेतो भ्यासलिनको पातलो कोटिंग दिइनुपर्छ। इलेक्ट्रोलाइट स्तर पनि जाँच गरिनेछ। स्तर विभाजकको उचाइ भन्दा कम नभएसम्म यस समयमा टप अप गर्न आवश्यक छैन।

ब्याट्री चार्ज गर्नको लागि अभिप्रेरित चार्जरमा भोल्टेज र वर्तमान आउटपुटहरू जस्ता पर्याप्त विशिष्टताहरू हुनुपर्छ। उदाहरणका लागि, १२ V ब्याट्रीलाई कम्तिमा 18 V को आउटपुट C भोल्टेज चाहिन्छ। हालको आवश्यकता ब्याट्रीको क्षमता र ब्याट्री चार्ज गर्न आवश्यक पर्ने समयमा निर्भर गर्दछ। सामान्यतया, ब्याट्रीको Ah क्षमताको 0ne दशौं एम्पियरमा ब्याट्री चार्ज हुनेछ। तसर्थ, 100 ah ब्याट्रीलाई सामान्य चार्जको लागि कम्तिमा 10 एम्पियर आउटपुट चाहिन्छ। यदि यसलाई छिटो चार्ज गर्न हो भने, 15 एम्पियर आउटपुट आवश्यक हुनेछ।

पूर्ण रूपमा डिस्चार्ज गरिएको ब्याट्रीको लागि क्षमताको लगभग 110% को इनपुट आवश्यक छ। तर, यदि ब्याट्री पहिले नै आंशिक रूपमा चार्ज गरिएको छ भने, हामीले SOC लाई थाहा पाउनु पर्छ। जे भए पनि, भोल्टेज र विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण चार्जको अवस्था निर्धारण गर्न अनुगमन गर्न दुई महत्त्वपूर्ण प्यारामिटरहरू हुन्। ब्याट्रीमा रहेको लेबलबाट विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण मान पढ्नुपर्छ। पूर्ण चार्ज गरिएको ब्याट्री सामान्यतया 16.5 V र अधिक पुग्छ, यदि यो राम्रो अवस्थामा छ। यदि यो पुरानो ब्याट्री हो भने, यो भोल्टेज सजिलै पुग्न सकिँदैन।

यो मुख्यतया इलेक्ट्रोलाइटमा पानीको इलेक्ट्रोलाइसिसको कारण ग्यासको विकास जस्ता माध्यमिक प्रतिक्रियाहरू र संचित लिड सल्फेटको कारणले पहिले नै निर्मित प्रतिरोधको कारण ताप प्रभावको कारण हो।

ब्याट्रीलाई इन्सुलेट सामग्री जस्तै रबरको पाना वा काठको बेन्चमा राखिन्छ। चार्जरको सिसामा पर्याप्त करेन्ट बोक्ने क्षमता हुनुपर्छ। सामान्यतया, १ एमएम स्क्वायर तामाको तारले ३ एम्पियर डायरेक्ट करन्ट (डीसी) सुरक्षित रूपमा बोक्न सक्छ। चार्जर अफ पोजिसनमा छ भनी सुनिश्चित गरिसकेपछि, चार्जर लिडहरू सम्बन्धित टर्मिनलहरूमा जडान हुनेछ, अर्थात्, सकारात्मकबाट सकारात्मक र नकारात्मकबाट नकारात्मक। भोल्टेज, विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण र तापमान रिडिङहरू लग पानामा रेकर्ड गरिनेछ, जसको एउटा मोडेल तल दिइएको छ:

ब्याट्री चार्जिङ रेकर्ड टेम्प्लेट

Log-sheet-for-charging-a-battery-1.jpg

पढाइहरू प्रत्येक घण्टा रेकर्ड गरिनेछ।

क्याडमियम रिडिङले कुनै विशेष प्लेटले पूर्ण चार्ज गरेको छ वा छैन भन्ने संकेत गर्छ। क्याडमियम सन्दर्भ इलेक्ट्रोड एक इन्सुलेटेड क्याडमियम रड हो जसमा तामाको तार माथिल्लो छेउमा सोल्डर गरिएको हुन्छ। तलको छेउलाई इलेक्ट्रोलाइटमा डुबाइनेछ, ताकि यसले तरल पदार्थलाई मात्र छुन्छ, र यो प्लेट वा भित्रका अन्य लिड भागहरूसँग सम्पर्कमा आउनु हुँदैन।

पूर्ण चार्ज भएको पोजिटिभ प्लेटको लागि, क्याडमियम रिडिङ २.४ V र अधिक र नेगेटिभ प्लेटको लागि माइनस ०.२ V र कम हुनेछ।

तालिका ४

लीड-एसिड सेल र सम्बन्धित क्याडमियम सम्भावित पढाइहरूमा प्रतिक्रियाहरू

क्याडमियम सम्भावित पठनहरू

प्रतिक्रियाहरू सम्भावित मानहरू क्याडमियम पढाइहरू
अक्सिजन विकास क्षमता 2 H2O → O2 + 4 H+ + 4e- 1.95 देखि 2.00 V 2.00 - (-0.4) = 2.4 V
सकारात्मक प्लेटको मानक इलेक्ट्रोड क्षमता PbO2/PbSO4/H2SO4 १.६९ V [१.६९ - (-०.४) = २.०९ V]
सकारात्मक प्लेटको निर्वहनको अन्त्य १.४० देखि १.५ वी 1.40 – (-0.4) = 1.8 V
1.50 - (-0.4) = 1.9 V
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड सम्भाव्यता (SHE) 2H+ + 2e- → H2 ०.०० वी ०.०० वी
नकारात्मक प्लेट को डिस्चार्ज को अन्त्य -0.15, -0.20, -0.25 V (भिन्न वर्तमान घनत्वहरूको लागि) -0.15 - (-0.4) = 0.25 V -0.20 - (-0.4) = 0.20 V -०.२५ – (-०.४) = ०.१५ वी
नकारात्मक प्लेटको मानक इलेक्ट्रोड सम्भाव्यता Pb/PbSO4/H2SO4 -0.35 V [-०.३५ - (-०.४) = ०.०५ V]
क्याडमियम सन्दर्भ इलेक्ट्रोड E° मान Cd/Cd2+ -०.४० वी -०.४० वी
हाइड्रोजन विकास क्षमता - 2H+ + 2e− →H2 (व्यावसायिक सेलको लागि) -0.60 V -0.60 – (-0.4) = -0.20
हाइड्रोजन विकास क्षमता 2H+ + 2e− →H2 शुद्ध प्रयोगात्मक सेलको लागि -०.९५ V -0.95 – (-0.4) = -0.55

ब्याट्री चार्जरको कार्य सिद्धान्त

चार्जिङको अन्त्यमा, 12 V ब्याट्रीले 16.5 र माथिको टर्मिनल भोल्टेज प्राप्त गर्न सक्छ। एक घण्टाको लागि यो स्तरमा टर्मिनल भोल्टेज कायम गरेपछि, चार्ज समाप्त गर्न सकिन्छ। जब ब्याट्री 16 नजिक छ। ० वी, स्वीकृत पानी थप्न सकिन्छ, यदि आवश्यक छ भने।

चार्जिङको अन्त्यमा, ब्याट्रीबाट भारी ग्यास देखाइनेछ। चार्जिङ रुमको छेउमा खुला आगो ल्याइदिनु हुँदैन। ग्यासहरू तिनीहरूको संयोजनको अनुपातमा विकसित हुन्छन्, जुन हाइड्रोजन 2 भाग र अक्सिजन 1 भाग हो। तसर्थ यदि यी ग्यासहरूलाई चार्जिङ क्षेत्रमा उचित भेन्टिलेसन बिना जम्मा हुन दिइयो भने, स्पार्क वा खुला ज्वालाले ग्यासहरू प्रज्वलित गर्ने सम्भावना हुन्छ र तिनीहरूले विस्फोटक हिंसाको साथ मिल्छ, ब्याट्री र यसको वरिपरि क्षति पुर्‍याउँछ र नजिकका मानिसहरूलाई पनि हानि पुर्‍याउँछ। ।

हावामा हाइड्रोजनको विस्फोटक मिश्रणको तल्लो सीमा 4.1% हो, तर, सुरक्षा कारणले हाइड्रोजनको मात्रा 2% भन्दा बढी हुनु हुँदैन। माथिल्लो सीमा 74% हो। जब मिश्रणमा यी ग्यासहरूको स्टोइचियोमेट्रिक अनुपात हुन्छ (हाइड्रोजनको २ भाग अक्सिजनको १ भाग) हुन्छ भने हिंसासँगै भारी विस्फोट हुन्छ। यो अवस्था ओभरचार्जिङ ब्याट्री भित्र भेन्ट प्लगहरू कभरमा कडाइका साथ पेच गरिएको छ। तसर्थ भेन्ट प्लगहरूलाई भेन्ट होलहरूमा ढिलो रूपमा राख्न र बलियो रूपमा पेच नगर्न सल्लाह दिइन्छ।

ब्याट्री चार्ज गर्ने बिभिन्न तरिकाहरू र ब्याट्री चार्जरहरूको विभिन्न प्रकारहरू

यद्यपि त्यहाँ लीड-एसिड सेलहरू चार्ज गर्ने विभिन्न विधिहरू छन्, ती सबैको प्रतिक्रिया उत्पादनहरूलाई रूपान्तरण गर्ने एउटै साझा उद्देश्य छ, अर्थात् दुवै प्लेटहरूमा लिड सल्फेट सम्बन्धित सक्रिय पदार्थहरूमा, PbO 2 सकारात्मक इलेक्ट्रोडमा र Pb नकारात्मक इलेक्ट्रोडमा। ।

2 PbSO 4 + 2 H 2 O → PbO 2 + Pb + 2 H 2 SO 4

चार्जिङ प्रणालीहरूमा धेरै भिन्नताहरू छन्। तर यी सबै विधिहरूमा, केवल दुई आधारभूत सिद्धान्तहरू प्रयोग गरिन्छ: स्थिर वर्तमान र स्थिर भोल्टेज चार्ज विधिहरू। उपलब्ध धेरै विधिहरूले यी दुई सिद्धान्तहरूलाई तिनीहरूको उद्देश्यहरू प्राप्त गर्न संयोजन गर्दछ।

चार्ज गर्ने उपयुक्त विधिको चयन प्रकार, डिजाइन र सेवा सर्तहरू र चार्जको लागि उपलब्ध समयमा निर्भर गर्दछ। यी सबै चार्जिङ विधिहरूले चार्ज गर्ने प्रक्रियालाई नियन्त्रण र समाप्त गर्न धेरै विधिहरू प्रयोग गर्छन्।

यी विधिहरूलाई निम्नमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ:

तालिका ५

विभिन्न ब्याट्री चार्जर र ब्याट्री चार्ज गर्ने विधिहरूको वर्गीकरण

विभिन्न ब्याट्री चार्ज विधिहरू

स्थिर-वर्तमान आधारित विधिहरू (CC) स्थिर-भोल्टेज आधारित विधिहरू (CV वा CP) संयोजन विधिहरू टेपर चार्ज गर्दै विशेष विधिहरू
एकल-चरण CC चार्ज विधि स्थिर भोल्टेज विधि CC-CV विधि एकल-चरण टेपर चार्ज विधि 1. प्रारम्भिक शुल्क
2. समीकरण शुल्क
3. अवसर चार्जिङ
4. ग्यास-नियन्त्रित चार्जिङ
5. ट्रिकल चार्जिङ
6. चार्जिङ बढाउनुहोस्
7. पल्स चार्ज
8. छिटो वा द्रुत चार्ज
दुई-चरण CC चार्जिङ विधि हालको-सीमित वा परिमार्जित CV विधि दुई-चरण टेपर चार्ज विधि

एकल चरण स्थिर-वर्तमान आधारित चार्जिङ विधि (CC विधि) ब्याट्री चार्जर

जब रिचार्ज छोटो समयमा समाप्त गर्न आवश्यक छ र जब प्रयोगकर्ताले Ah को सर्तमा इनपुट जान्न चाहन्छ, स्थिर-वर्तमान चार्जिङ विधि प्रयोग गर्न सकिन्छ। स्थिर-वर्तमान चार्जिङलाई प्राथमिकता दिइन्छ जब अघिल्लो आउटपुट थाहा हुन्छ, ताकि ब्याट्रीलाई 100% SOC मा फर्काउन 5-10% ओभरचार्ज प्रभावकारी हुन सक्छ। यसले यो पनि सुनिश्चित गर्नेछ कि सही इनपुट दिइएको छ ताकि ब्याट्रीको जीवनमा अनावश्यक ओभरचार्जले प्रतिकूल असर नपरोस्। यस विधिको लागि सामान्य रिचार्ज समय 15 देखि 20 घण्टा हो।

यस विधिमा, वर्तमान चार्ज अवधिभर स्थिर राखिएको छ।

20-घण्टा क्षमताको 5 देखि 10% सम्म चार्ज वर्तमान सिफारिस गरिएको छ।

चार्ज गर्दा ब्याट्रीको पछाडिको ईएमएफमा भएको वृद्धिको लागि क्षतिपूर्ति गर्न, चार्जिङ करन्टलाई या त प्रयोग गरिएको शृङ्खला प्रतिरोधी भिन्नता वा ट्रान्सफर्मर भोल्टेज बढाएर स्थिर राख्नुपर्छ। सामान्यतया, वर्तमान स्थिर राख्नको लागि श्रृंखला प्रतिरोध भिन्न हुन्छ।

यो विधि चार्ज गर्ने सबैभन्दा सरल र कम खर्चिलो विधि हो। तर यसमा कम चार्ज दक्षताको हानि छ। यो प्रतिरोधमा केही शक्ति फैलिएको कारण र आंशिक रूपमा ब्याट्री प्रति सेल 2.5 V पुगेपछि पानी विभाजन गर्न प्रयोग गरिएको वर्तमानको कारणले हो। ब्याट्री लगभग ७० देखि ७५% चार्ज हुँदा ब्याट्री ग्यास हुन थाल्छ। चार्ज गर्ने यो विधिले सँधै थोरै ओभर चार्जिङ र विशेष गरी चार्जको अन्त्यमा बलियो ग्यासको परिणाम दिन्छ।

स्थिर-वर्तमान चार्जिङ विधिको लागि सामान्यीकृत तस्वीर चित्र 5 दिइएको छ। चार्जिङ विशेषताहरू चित्र 6 मा दिइएको छ

Figure-5.jpg
Figure-6.jpg

दुई-चरण स्थिर-वर्तमान चार्ज विधि ब्याट्री चार्जर

दुई-चरण स्थिर-वर्तमान चार्जिङ विधिमा दुई चार्ज दरहरू, सुरु दर र अन्तिम दरहरू प्रयोग गरिन्छ। परिष्करण दर सामान्यतया सुरु दरको आधा हुन्छ। परिष्करण दर सुरु हुन्छ जब ब्याट्रीले ग्यासहरू विकास गर्न थाल्छ। यो सामान्यतया ब्याट्री को बेन्च चार्ज को लागी नियोजित एक रुचाइएको विधि हो। चार्जिङ विशेषता चित्र 7 [11 मा देख्न सकिन्छ। पीजी बालकृष्णन, लीड स्टोरेज ब्याट्री, साइटेक पब्लिकेशन्स (भारत) प्रा. लिमिटेड, चेन्नई, 2011, पृष्ठ 12.8]।

Figure-7.jpg

स्थिर भोल्टेज वा सम्भावित चार्ज विधिहरू ब्याट्री चार्जर

स्थिर भोल्टेज वा सम्भाव्यता (CV वा CP) चार्ज गर्ने विधिले स्रोत भोल्टेजलाई रोजगार दिन्छ जुन चार्जिङ अवधिभर स्थिर स्तरमा राखिन्छ। सामान्यतया, यो भोल्टेज प्रति सेल 2.25 र 2.4 V बीच हुनेछ।

यो विधि भल्भ-रेगुलेटेड लीड-एसिड (VRLA) कक्षहरू र ब्याट्रीहरू चार्ज गर्नको लागि सिफारिस गरिएको विधि हो। CV विधिद्वारा VRLA ब्याट्री चार्ज गर्दा अघिल्लो डिस्चार्जको डिप्थ अफ डिस्चार्ज (DOD) बारे चिन्ता लिनु पर्दैन। VRLA ब्याट्रीहरूलाई निर्माताले सिफारिस गरेको CV चार्ज भोल्टेज प्रयोग गरेर कुनै पनि हानिकारक प्रभाव बिना चार्ज गर्न सकिन्छ। लगभग सबै VRLAB निर्माताहरूले 0.25 देखि 0.30 C एम्पीयरको शुरुवात वर्तमान सिफारिस गर्छन्।

अर्थात्, १०० Ah ब्याट्रीको लागि, 25 देखि 30 एम्पियरको प्रारम्भिक वर्तमान चयन गर्न सकिन्छ। उच्च प्रवाह गहिरो डिस्चार्ज गरिएको ब्याट्री चार्ज गर्न प्रयोग गरिन्छ जबकि तल्लो एक सामान्य रूपमा डिस्चार्ज गरिएको ब्याट्रीको लागि। कम चार्जिङ भोल्टेजको प्रभाव यो हो कि तापक्रम वृद्धि ब्याट्री चार्जको तुलनामा कम हुनेछ, उच्च प्रवाहको साथ, तर पूर्ण चार्जको लागि समय बढी हुनेछ।

चार्जिङको अन्त्यमा, ब्याट्री भोल्टेजले प्रभाव पारेको भोल्टेजसँग समानता प्राप्त गर्दछ चार्ज गर्ने वर्तमान टेपरहरू एकदम कम मूल्यमा। विश्वव्यापी रूपमा, ब्याट्रीको क्षमताको प्रत्येक Ah को लागि अन्तमा वर्तमान 2 देखि 4 mA सम्म पुग्न सक्छ। 2.25 देखि 2.3 V प्रति सेलमा, राम्रोसँग निर्मित ब्याट्रीहरूमा कुनै ग्यासको विकास हुँदैन। यद्यपि, ग्यास 2.4 V प्रति सेलमा स्पष्ट हुनेछ। 6V/1500 Ah VRLAB को लागि 2.4 V प्रति सेलमा विकसित भएको ग्यासको मात्रा 40-50 मिनेटमा लगभग 1000 ml हुन्छ।

खण्ड 6.1.a अनुसार जापानी औद्योगिक मानक, JIS 8702-1:1998 को, चार्जको अवधि लगभग 16 घण्टा हुनेछ वा जबसम्म वर्तमान 20 घण्टा दर वर्तमान (I 20 ) एम्पियरको 10% भन्दा बढि लगातार दुई घण्टा भित्र परिवर्तन हुँदैन।[JIS 8702-1:1998] । उदाहरण को लागी, यदि ब्याट्री को 20-घन्टा क्षमता (ब्याट्री को भोल्टेज को बावजूद) 60 Ah छ20 , तब चार्ज पूरा हुने थियो यदि वर्तमान 300 mA (अर्थात, I) भन्दा बढी परिवर्तन हुँदैन भने।20 = 60 Ah /20 A = 3 A। त्यसैले, I को 0.1२० = 0.3A)

VR ब्याट्रीहरूको CP चार्जको विवरणहरू चित्रहरूमा देखाइएको छ

चार्जिङ दक्षता स्थिर वर्तमान विधि भन्दा राम्रो छ। यस विधिको कमजोरी यो हो कि यसलाई उच्च वर्तमान नालीमा स्थिर भोल्टेज चाहिन्छ, जुन महँगो छ। यो विधि दूरसंचार र UPS अनुप्रयोगहरूको लागि स्थिर कक्षहरूको फ्लोट सञ्चालनको लागि प्रयोग गरिन्छ।

Figure-8.jpg
Figure-9.jpg

परिमार्जित स्थिर सम्भावित चार्जिङ - ब्याट्री चार्जर

औद्योगिक अनुप्रयोगहरूमा, यस्तो विधि प्रयोग गरिन्छ जहाँ चार्जिङ सर्किट प्रणालीको अभिन्न अंग हो। उदाहरणहरू अटोमोबाइलहरू, UPS आदि हुन्। वर्तमान सीमित गर्नको लागि श्रृंखला प्रतिरोध सर्किटमा समावेश गरिएको छ, जसको मान प्रिसेट भोल्टेज प्राप्त नभएसम्म कायम रहन्छ। त्यसपछि ब्याट्रीलाई सुरु हुने करेन्ट, आपतकालीन बिजुली आदि आपूर्ति गर्नको लागि आफ्नो कर्तव्य पूरा गर्न आह्वान नगरेसम्म भोल्टेज स्थिर रहन्छ।

निश्चित श्रृंखला प्रतिरोधको छनोट ब्याट्रीहरूमा सेलहरूको संख्या र तिनीहरूको एम्पियर-घण्टा क्षमता र चार्जको लागि उपलब्ध अवधिमा निर्भर गर्दछ। लागू भोल्टेज प्रति सेल लगभग 2.6 देखि 2.65 भोल्ट मा स्थिर राखिएको छ।

जसरी चार्जिङ बढ्दै जान्छ, चार्जिङ करन्ट प्रारम्भिक मानबाट घट्न थाल्छ। जब भोल्टेज बिस्तारै 2.35 देखि 2.40 भोल्ट प्रति सेल सम्म बढ्छ, ग्यासिङ भोल्टेज छिटो बढ्छ र यसैले चार्जिङ करन्ट छिटो दरमा घट्छ।

परिमार्जित स्थिर-संभावित चार्ज गहिरो साइकल चलाउने ब्याट्रीहरू जस्तै कर्षण ब्याट्रीहरूको लागि सामान्य छ। कारखानाहरूले सामान्यतया एक निश्चित डिस्चार्ज-चार्ज समय प्रोफाइल प्रयोग गर्दछ जस्तै फोर्क लिफ्ट ट्रकको 6-घण्टा सञ्चालन 80% को डिप्थ अफ डिस्चार्ज (DOD) र 8 घण्टा अवधिको रिचार्ज। चार्जर ग्यासिङ भोल्टेजको लागि सेट गरिएको छ र सुरु हुने वर्तमान 15 देखि 20 A प्रति 100 Ah मा सीमित छ। करन्ट स्थिर भोल्टेजमा 4.5 देखि 5 A प्रति 100 Ah को अन्तिम दरमा ट्याप गर्न सुरु हुन्छ, जुन त्यसपछि चार्जको अन्त्यसम्म कायम रहन्छ। कुल चार्ज समय टाइमर द्वारा नियन्त्रण गरिन्छ।

त्यहाँ ब्याट्री चार्जरहरू छन् जसमा ब्याट्रीहरूलाई पूर्ण रूपमा चार्ज गरिएको अवस्थामा राख्नको लागि चार्ज पूरा भएपछि पनि ब्याट्रीहरू यसमा जडान राख्ने प्रावधान छ। यसको अवस्था कायम राख्न प्रत्येक 6 घण्टामा रिफ्रेसिङ चार्जको छोटो अवधि प्रदान गरेर यो प्राप्त गरिन्छ

विवरणहरू चित्र 12 मा दिइएको छ [ 12. लीड-एसिड ब्याट्रीहरूमा विशेष मुद्दा, J. पावर स्रोतहरू 2 (1) (1977/1978) 96-98]

Figure-10.jpg

संयोजन विधिहरू (CC-CV विधिहरू) - ब्याट्री चार्जर

यस विधिमा स्थिर-वर्तमान र स्थिर-सम्भावित चार्जिङलाई एकसाथ जोडिएको छ। यो विधिलाई (IU) (I for current र U for भोल्टेज) चार्ज गर्ने विधि पनि भनिन्छ। चार्जको प्रारम्भिक अवधिमा, ब्याट्री ग्यासिङ भोल्टेजमा नपुग्दासम्म ब्याट्री स्थिर वर्तमान मोडमा चार्ज हुन्छ र त्यसपछि स्थिर सम्भावित मोडमा स्विच हुन्छ। यो विधिले चार्जिङको अन्त्यमा निरन्तर वर्तमान चार्जिङ विधिको हानिकारक प्रभावलाई हटाउँछ।

यस विधिको चार्जिङ विशेषताहरू दायाँपट्टि चित्र 11 मा देखाइएको छ।

Figure-11.jpg

टेपर चार्जिङ - ब्याट्री चार्जर

टेपरको अर्थ तल ढल्कनु हो। शब्दले स्पष्ट रूपमा संकेत गरेझैं, वर्तमानलाई उच्च मूल्यबाट कम गर्न अनुमति दिइन्छ, प्रति सेल लगभग 2.1 V मा सुरु हुने चार्ज भोल्टेज फिक्स गरेर र प्रति सेल 2.6 V मा समाप्त गरेर। यी भोल्टेजहरूमा हालको मानहरूको अनुपातलाई टेपर मान भनिन्छ।

यसरी, प्रति सेल 2.1 V मा 50 A र 2.6 V प्रति सेलमा 25 A को आउट-पुट भएको चार्जरलाई 2:l को टेपर विशेषता भएको रूपमा वर्णन गरिएको छ।

त्यहाँ एकल-चरण टेपर चार्जिङ र दुई-चरण टेपर चार्जिङ विधिहरू छन्

एकल चरण टेपर चार्जिङ - ब्याट्री चार्जर

यस प्रकारको चार्जिङमा, हालको ट्यापर्स उच्च प्रारम्भिक मूल्यबाट कम फिनिसिङ रेटमा हुन्छ, जुन सामान्यतया ब्याट्रीको २०-घण्टा दर क्षमताको ४ देखि ५% हुन्छ। ग्यासिङ एक आवश्यक घटना हो किनभने यसले इलेक्ट्रोलाइटको घनत्व ढाँचा बराबर गर्न मद्दत गर्दछ। अर्थात्, यसले स्तरीकरण घटनालाई बेअसर गर्छ। तसर्थ, यस प्रक्रियालाई हुन अनुमति दिनको लागि परिष्करण दर पर्याप्त उच्च मूल्यमा निश्चित गरिएको छ र एकै समयमा सकारात्मक ग्रिडहरूलाई अनावश्यक रूपमा क्षरण गर्दैन। यहाँ, चार्जर आउटपुट भोल्टेज सुरुमा प्रति सेल लगभग 2.7 भोल्टमा सेट गरिएको छ र चार्ज अवधिको अन्त्यमा प्रति सेल लगभग 2.1 देखि 2.2 भोल्टमा आउन बनाइएको छ।

ग्यासिङ भोल्टेज (लगभग 2.4 V प्रति सेल) प्राप्त नभएसम्म (SOC = 75 देखि 80 %) र त्यसपछि छिटो दरमा ट्यापर्स नभएसम्म चार्जिङ करन्टलाई बिस्तारै ट्याप गर्न बनाइन्छ। सामान्यतया, टेपर अनुपात 2: 1 मा वा 1.7 देखि 1 अनुपात मा निश्चित छ। चार्ज पूरा गर्न को लागी समय लगभग 12 घण्टा छ। ग्यासिङ भोल्टेज पुगेपछिको चार्जिङ अवधिलाई ग्यासिङ भोल्टेज पुगेपछि सञ्चालन सुरु गर्ने टाइमिङ यन्त्र समावेश गरेर नियन्त्रण गरिन्छ।

चार्जिङ अवधि 8 देखि 10 घन्टा सम्म घटाउन सकिन्छ, तर शुरुवात वर्तमान बृद्धि गर्न को लागी छ, जुन अर्थशास्त्र र उपभोक्ता को किफायती को विचार बिना गर्न सकिदैन।

Figure-12.jpg

सिंगल स्टेप टेपर चार्जिङका चार्जिङ विशेषताहरू चित्र १२ मा देखाइएको छ

Figure-13.jpg

दुई चरण टेपर चार्जिङ - ब्याट्री चार्जर

चार्ज गर्ने यो विधि सिंगल स्टेप टेपर चार्जिङसँग मिल्दोजुल्दो छ बाहेक कुल चार्जिङ समय 8 देखि 10 घण्टामा घटाइन्छ। ब्याट्रीले गहिरो रूपमा डिस्चार्ज गर्दा छिटो दरमा चार्ज स्वीकार गर्न सक्षम भएकोले, ब्याट्री ग्यासिङ चरणमा नपुग्दासम्म पहिलो चरणमा उच्च करन्ट प्रयोग गरिन्छ। ब्याट्रीमा फर्काउनको लागि लगभग 70 देखि 80% एम्पियर घण्टा ब्याट्रीलाई पहिलो चरणमा छिटो दरमा दिइन्छ र बाँकी एम्पीयर घण्टा दोस्रो चरणमा फिड गरिन्छ।

एकल-चरण टेपर चार्जिङद्वारा 12V, 500 Ah ब्याट्रीको चार्जिङ विशेषताहरू चित्र 13 मा देखाइएको छ।

सामान्य रूपमा गहिरो डिस्चार्ज हुने कर्षण ब्याट्रीहरू चार्ज गर्न टेपर चार्ज गर्ने विधिहरू बढी लोकप्रिय छन्। विद्युतीय सवारी साधनहरूको फ्लीट अपरेटरहरू, उदाहरणका लागि हुलाक डेलिभरी भ्यानहरू, दूध वितरण गर्ने सवारीहरू, ब्याट्रीहरूबाट उत्कृष्ट सम्भावित कार्यसम्पादन प्राप्त गर्न र संलग्न नगदको ठूलो लगानीको सुरक्षा गर्न परिष्कृत ब्याट्री चार्जर चाहिन्छ।

प्रारम्भिक शुल्क

नयाँ लीड-एसिड ब्याट्रीलाई सक्रियता चाहिन्छ र पहिलो पटक चार्ज गर्ने यस प्रक्रियालाई प्रारम्भिक फिलिंग चार्जिङ भनिन्छ। ब्याट्री आवश्यक मात्रामा इलेक्ट्रोलाइटले भरिएको हुन्छ र ढुवानीको लागि पठाउनु अघि पूर्ण रूपमा चार्ज हुन्छ। सामान्यतया यो प्रारम्भिक चार्जिङ लामो समयको लागि कम करन्टमा स्थिर वर्तमान चार्जिङ विधिद्वारा ब्याट्रीले पूर्ण रूपमा चार्ज हुनको लागि १६.५ V वा सोभन्दा बढी भोल्टेज प्राप्त नगरेसम्म गरिन्छ।

आजकल, यो प्रक्रिया अनावश्यक भएको छ किनकि हामीले कारखानामा चार्ज गरिएको ब्याट्रीहरू प्रयोग गर्न तयार हुन्छौं वा ड्राई-चार्ज गरिएको ब्याट्रीहरू जसलाई इलेक्ट्रोलाइट मात्र थप्न आवश्यक हुन्छ।

समीकरण शुल्क

चार्ज सेल र सेल भिन्नतालाई बराबरी गर्ने एक तथ्य हो जसले स्वीकार गर्नुपर्छ। कुनै पनि दुई कक्षहरू सबै पक्षहरूमा समान हुन सक्दैनन्। सक्रिय सामग्रीको तौलमा भिन्नता, इलेक्ट्रोलाइटको विशिष्ट गुरुत्वाकर्षणमा सानो भिन्नता, इलेक्ट्रोडको पोरोसिटी, आदि केही भिन्नताहरू हुन्। यी कारणहरूले गर्दा, ब्याट्रीमा प्रत्येक सेलको आफ्नै विशेषताहरू छन्; प्रत्येकलाई थोरै फरक रकमको शुल्क चाहिन्छ। एक पटक बराबर चार्ज गर्दा ब्याट्रीको आयु समाप्त हुन्छ। 12V अटोमोटिभ ब्याट्रीहरू 14.4V मा तैरिएका छन्। पूर्ण रूपमा चार्ज गरिएको ब्याट्रीलाई 16.5 V को भोल्टेज स्तर चाहिन्छ, जुन गाडीमा सेवामा कहिल्यै महसुस हुँदैन।

अतः अटोमोटिभ ब्याट्रीको आयु लम्ब्याउन बराबरी चार्ज (बेन्च चार्जिङ पनि भनिन्छ) आवश्यक हुन्छ। यसरी, प्रत्येक छ महिनामा आवधिक बेन्च चार्ज प्राप्त गर्ने ब्याट्रीले बेन्च चार्ज प्राप्त नगर्ने ब्याट्रीहरू कम्तीमा १०-१२ महिनासम्म जीवित रहन सक्छ। ब्याट्री निर्मातासँग समान शुल्कको आवृत्ति र सीमा छलफल गर्नुपर्छ। प्रि-प्रोग्राम गरिएको चार्जरहरूसँग कहिलेकाहीँ ‘इक्वलाइजिङ चार्ज’ स्विच मार्फत उपलब्ध हुन्छ जसले कोशिकाहरूको इलेक्ट्रोलाइटको भोल्टेज र सापेक्ष घनत्व स्थिर गर्न प्रयोग हुने निरन्तर कम करेन्ट उपलब्ध गराउँछ।

त्यस्तै, UPS आपतकालीन पावर सप्लाई ब्याट्रीहरू र फोर्कलिफ्ट ट्रक ब्याट्रीहरूलाई पनि यस्तै समानीकरण शुल्क चाहिन्छ। इन्भर्टरमा प्रयोग हुने ब्याट्री १३.८ देखि १४.४ V सम्म मात्र चार्ज हुन्छ। पहिले भनेझैं यो ब्याट्रीमा सेलहरू बीचको असन्तुलनलाई बराबर गर्न पर्याप्त छैन। यी ब्याट्रीहरू, यदि आवधिक समानीकरण शुल्कहरू दिइयो भने, लामो समयसम्म बाँच्नेछ।

ब्याट्रीहरूलाई प्रत्येक छ महिनामा बराबरी चार्ज दिनुपर्छ। तर फोर्कलिफ्ट ब्याट्रीहरूमा प्रयोग हुने ट्र्याक्सन ब्याट्रीहरूलाई ब्याट्रीहरू नयाँ वा पुराना छन् कि छैनन् भन्ने आधारमा प्रत्येक छैठौं वा एघारौं चक्रमा एक पटक बराबरी चार्ज दिइनुपर्छ। नयाँ ब्याट्रीहरूलाई प्रत्येक 11 चक्रमा एक पटक र पुरानाहरूलाई प्रत्येक 6 औं चक्रमा एक पटक बराबरी चार्ज दिन सकिन्छ। यदि ब्याट्रीहरूले दैनिक नियमित पूर्ण चार्जहरू प्राप्त गर्छन् भने, इक्वलाइजेशन चार्जहरूको आवृत्तिलाई 10 औं र 20 औं चक्रमा घटाउन सकिन्छ। 2 देखि 3 घण्टाको अवधिमा कोशिकाहरूले भोल्टेज र विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण रिडिङमा थप वृद्धि देखाउँदैन भने एक समानीकरण शुल्क समाप्त हुनेछ।

यहाँ समीकरण शुल्कमा विस्तृत लेख पढ्नुहोस्।

अवसर चार्जिङ

जहाँ अफ-रोड वा अन-रोड विद्युतीय सवारी तीव्र रूपमा सञ्चालन भइरहेको छ, ब्रेक र अन्य छोटो आराम अवधिहरूमा चार्जरमा जडान गर्दा पनि गाडीको प्रभावकारी काम गर्ने शिफ्ट विस्तार गर्न र यसरी EVs को डाउनटाइम कम गर्न मद्दत गर्न सक्छ। अप्र्च्युनिटी चार्जिङ भनेको खाजा वा विश्राम अवधिमा आंशिक चार्जिङलाई दिइएको शब्द हो।

यस्तो अवसर शुल्कले ब्याट्रीको आयु घटाउँछ। ब्याट्रीले यस्तो चार्ज र त्यसपछिको डिस्चार्जलाई एक उथले चक्रको रूपमा गणना गर्छ। सकेसम्म अवसर शुल्कबाट जोगिनुपर्छ। सामान्य चार्जिङले 15 देखि 20 A प्रति 100Ah क्षमता प्रदान गर्दछ, जबकि अवसर शुल्कले 25 A प्रति 100Ah क्षमताको थोरै उच्च प्रवाह प्रदान गर्दछ। यसले उच्च तापमानमा परिणाम दिन्छ र सकारात्मक ग्रिडहरूको क्षरणलाई गति दिन्छ। र यसैले जीवन कम हुनेछ।

ग्यास नियन्त्रित चार्जिङ

विकसित हाइड्रोजन ग्याँस को थर्मल चालकता चार्ज वर्तमान निगरानी गर्न प्रयोग गरिन्छ। हाइड्रोजन ग्यास, एक धेरै राम्रो शीतलक तातो तत्व चिसो गर्न प्रयोग गरिन्छ। ताप तत्व को प्रतिरोध को परिवर्तन वर्तमान को विनियमित गर्न को लागी प्रयोग गरिन्छ। एक थर्मिस्टर पनि वर्तमान विनियमित गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। कहिलेकाहीँ, उपयुक्त उत्प्रेरकमा सेलमा विकसित हाइड्रोजन ग्यास र अक्सिजन ग्यासको पुन: संयोजनको कारणले ताप प्रभावलाई तातो स्विच चलाउनको लागि प्रयोग गरिन्छ।

ट्रिकल चार्ज

लगातार चार्जमा, चार्जरले सेल्फ-डिस्चार्ज र बीच-बीचमा डिस्चार्जको कारणले हुने हानिलाई बराबर गर्छ। एक मर्मत शुल्क स्व-डिस्चार्जको लागि क्षतिपूर्ति गर्दछ। दुई अपरेटिङ मोडहरू स्थिर टर्मिनल भोल्टेजहरू द्वारा विशेषता छन्:

मर्मत शुल्क 2.20 देखि 2.25 V प्रति सेल

निरन्तर चार्ज 2.25 देखि 2.35 V प्रति सेल

ब्याट्रीको उमेर र अवस्थाको आधारमा, मर्मत चार्ज (ट्रिकल चार्ज) को समयमा 40 देखि 100 mA/100 Ah नाममात्र क्षमताको वर्तमान घनत्व आवश्यक हुन सक्छ।

निरन्तर चार्ज वर्तमान लोड प्रोफाइल मा ठूलो हद सम्म निर्भर गर्दछ। प्रत्येक पावर आउटेज पछि मर्मत चार्जमा ब्याट्रीहरू रिचार्ज गर्नुपर्छ। अनियोजित लोड पछि लगातार चार्जमा ब्याट्रीहरूको हकमा पनि त्यस्तै हुन्छ।

चार्जिङ बढाउनुहोस्

कुनै अन्य ब्याट्री उपलब्ध नभएको र आपतकालीन कार्यको लागि SOC पर्याप्त नभएको अवस्थामा आपतकालीन अवस्थामा डिस्चार्ज गरिएको ब्याट्री प्रयोग गर्न आवश्यक हुँदा बूस्ट चार्जिङको सहारा लिइन्छ। यसरी, उपलब्ध समय र ब्याट्रीको SOC को आधारमा लिड-एसिड ब्याट्री उच्च प्रवाहमा चार्ज गर्न सकिन्छ। आजकल द्रुत चार्जरहरू उपलब्ध भएकाले, बुस्ट चार्जिङ आज परिचित छ। सामान्यतया त्यस्ता बूस्ट चार्जरहरू 100A र टेपरहरू 80A मा चार्ज हुन थाल्छन्। सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कुरा यो हो कि तापमान 48-50 डिग्री सेल्सियस भन्दा बढि अनुमति दिनु हुँदैन।

पल्स चार्ज

स्पंद-वर्तमान चार्ज के हो?

चार्जिङ एकदमै छोटो अवधिको लागि गरिन्छ अर्थात् मिलिसेकेन्ड (ms) मा वर्तमान अन-टाइम, र निष्क्रिय अवधि पछ्याउँछ (ms मा अफ-टाइम)। कहिलेकाहीँ पल्स चार्ज भन्दा पहिले डिस्चार्ज पनि हुन सक्छ।

अटोमोटिभ लीड-एसिड सेलहरूको द्रुत चार्जको लागि एक स्पंद-वर्तमान प्रविधि लागू गरिएको छ। निम्न निष्कर्षमा आइपुगेको छ:

  • स्पंदित वर्तमान प्रविधिले अत्यधिक लाभदायक प्रभावहरू प्रयोग गर्न सक्छ।
  • यसले रिचार्ज दरमा सुधार गर्छ।
  • यो लेड/एसिड ब्याट्रीहरूको चक्र-जीवन प्रदर्शनमा फाइदाजनक छ, विशेष गरी जब 100 ms भन्दा बढीको अन-टाइम प्रयोग गरिन्छ।
  • यसबाहेक, यो प्रविधिले निरन्तर करेन्ट चार्जिङको साथ साइकल गरिएका सेलहरूलाई पनि पुनर्जीवित गर्न सक्छ।
  • रिचार्जिङ समय म्याग्निच्युडको अर्डरद्वारा घटाउन सकिन्छ, अर्थात् ~१० घण्टाबाट ~१ घण्टासम्म
  • साइकल जीवन तीन देखि चार को कारक द्वारा वृद्धि गर्न सकिन्छ।
Figure-14.jpg
  • एक साइकल ब्याट्री (क्षमता = 80% प्रारम्भिक मान) मा स्पंद-वर्तमान चार्जिङको प्रयोगले ब्याट्री क्षमतामा रिकभरी उत्पन्न गर्न सक्छ।
  • Pb-Sb र Pb-Ca-Sn कोशिकाहरूमा स्थिर वर्तमान चार्जको साथ डिस्चार्जको उच्च दरहरूमा समयपूर्व क्षमता हानि हुन्छ।

थप विवरणहरूको लागि, पाठकहरूले ल्याम र माथि दिइएका अरूको लेखलाई सन्दर्भ गर्न सक्नुहुन्छ।

पनडुब्बी कोशिकाहरू पल्स चार्जको विषय भएका छन् [१४। मेलभिन जेम्स, जोक ग्रुमेट, मार्टिन रोवन र जेरेमी न्यूम्यान, जर्नल अफ पावर सोर्स १६२ (२००६) ८७८–८८३ ८७९]। लेखकहरूले यस्तो निष्कर्ष निकालेका छन्

  1. क्षमता पल्स चार्ज संग सुधार गर्न सकिन्छ। यो क्षमता सुधार

नयाँ अपेक्षाकृत नयाँ कक्षहरूको लागि नाटकीय थियो। तर पुराना कोशिकाहरूको लागि (4-5 वर्ष पुरानो) क्षमता सुधारहरू प्राप्त गर्नु अघि 15 वा बढी पल्स चार्ज चक्र आवश्यक थियो।

  • पुरानो कोशिकाहरूले गम्भीर सल्फेसन भोगेका थिए, जसले टुट्न थप चक्रहरू लिन्छ।
  • केहि सल्फेशन उल्टाउन असम्भव छ।
  • पल्स चार्जिङको प्रयोगले पनि ग्यासिङ चार्जलाई निकै कम गर्न सकिने संकेत गरेको छ।
  • बढेको पल्स फ्रिक्वेन्सीको साथ ग्यासको विकास घट्छ। यो अक्सिजन इभोलुसनको साथ अझ स्पष्ट हुन्छ, जुन पनडुब्बी ब्याट्रीहरूको लागि महत्त्वपूर्ण कारक हो जुन सकारात्मक प्लेट क्षरणबाट ग्रस्त हुन्छ किनकि ग्यास चार्ज गर्दा सकारात्मक प्लेटबाट अक्सिजन विकसित हुन्छ।
  • सेलमा पल्स चार्जिङ लागू गरेपछि, परम्परागत चार्ज दिनचर्याहरू पुन: सुरु भए तापनि लाभकारी प्रभावहरू रहन्छन्।

सामान्य पल्स चार्ज कार्यक्रम तल देखाइएको छ:

Figure-15.jpg
Figure-16.jpg

पल्स चार्जिङको प्रयोगले समयसँगै सल्फेसनलाई रोक्न मद्दत गर्न सक्छ। यदि पल्स चार्जलाई सुरुदेखि नै प्रयोग गरिन्छ भने यसले उचित चार्जिङ र मर्मतसम्भारको साथ सेलहरूमा सल्फेशन निर्माणलाई कम गर्न सक्षम हुन सक्छ। पहिले नै भएको सल्फेशनको संचयलाई यस विधिबाट उल्टाउन सकिँदैन। यदि कोशिकाहरू लगातार बराबर वा अधिक चार्ज हुन्छन् भने, यसले कोशिकाहरूलाई क्षति पुर्याउँछ, तिनीहरूको क्षमता र जीवन घटाउँछ। Microtex ले तपाइँको ब्याट्रीहरूको विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण नियमित रूपमा परीक्षण गर्न सिफारिस गर्दछ कि तिनीहरू कति लामो समयसम्म रहन्छ भनेर पत्ता लगाउन, कुनै पनि कमजोर वा असफल सेलहरू पहिचान गर्न, र तिनीहरूको चार्जको अवस्था पुष्टि गर्नुहोस्। सल्फेशन निर्माण वा चार्जको असंतुलनको घटनामा निम्न चरणहरू पछ्याउन सकिन्छ।

छिटो वा द्रुत चार्जिङ - ब्याट्री चार्जर

पच्चीस वर्ष पहिले, यो विश्वास थियो कि लेड-एसिड ब्याट्रीहरू उच्च दरमा चार्ज गर्नु हुँदैन किनभने सकारात्मक सक्रिय सामग्री अपूरणीय रूपमा क्षतिग्रस्त हुन्छ। यो विश्वास गरिएको थियो कि छिटो चार्जिङले ग्रिड जंग र ग्यासको अत्यधिक स्तरको परिणाम दिन्छ, जसको परिणामस्वरूप VRLA ब्याट्रीहरूको प्रारम्भिक र द्रुत विफलता हुन्छ।

द्रुत चार्जले समय र ऊर्जा बचत मात्र होइन, यसले ग्यास हटाउने र मर्मतसम्भार पनि कम गर्छ। फास्ट चार्जिङ पहिलो पटक Kordesch द्वारा 1972 मा सिल गरिएको Ni-Cd कक्षहरूको लागि प्रस्ताव गरिएको थियो, [17। K. Kordesch, J. इलेक्ट्रोकेम। Soc., 113 (1972) 1053] पछि 1993 मा VRLA ब्याट्रीहरूको लागि क्यानाडाको Norvik Technologies द्वारा विकसित गरिएको थियो।

तिनीहरूको Minitcharger™ ले डिप-डिस्चार्ज Ni-Cd ब्याट्रीहरूको रिचार्ज 5 देखि 10 मिनेटमा प्राप्त गर्न सकिन्छ भनेर प्रमाणित गर्‍यो [१८। जेके नॉर, अमेरिकी पेटेन्ट ५,२०२,६१७(१९९३)]।

1990 को दशकको पहिलो भागमा, क्यानडाको कोमिन्कोको Valeriote, Nor, र Ettel ले यस प्रविधिलाई परम्परागत लीड-एसिड ब्याट्रीहरूमा उन्नत बनायो [१९। EM Valeriote, J. Nor, VA Ettel, Proc। पाँचौं अन्तर्राष्ट्रिय लीड-एसिड ब्याट्री सेमिनार, भियना, VA, संयुक्त राज्य अमेरिका, 17-19 अप्रिल 1991, pp 93-122]. सन् १९९४ मा, Valeriote, Chang, र Jochim ले यो प्रक्रिया पातलो-प्लेट VRLA ब्याट्रीहरूको लागि पनि उपयुक्त थियो भनेर प्रमाणित गरे [ M. Valeriote, TG Chang, DM Jochim, Proc। आवेदन र अग्रिममा 9 औं वार्षिक ब्याट्री सम्मेलन को, Long Beach, CA, USA, जनवरी 1994, pp. 33-38 ]

प्रारम्भिक नब्बे दशकदेखि यो प्रविधि सबै प्रकारका कर्षण ब्याट्रीहरूमा लागू गरिएको छ [२०। K. Nor र JL Vogt, Proc। आवेदन र अग्रिमहरूमा 13 औं वार्षिक ब्याट्री सम्मेलन, जनवरी 13-16, 1998, Long Beach, CA, 191-197]।

1994 मा MinitchargerÔ (Norvik Traction Inc., क्यानाडा) को प्रयोग गरेर निम्न दुई प्रकारका गहिरो साइकल चलाउने हाइब्रिड लीड/एसिड ब्याट्रीहरूमा धेरै छिटो चार्ज गर्ने प्रभावहरूको अध्ययन गरिएको थियो TG Chang, EM Valeriote र DM Jochim, J. Power Sources 48 (1994) 163-175]।

  • फ्लड हाइब्रिड ब्याट्रीहरू (यस काममा “AP” भनेर चिनिन्छ) मा 4.7% एन्टिमोनियल मिश्रबाट बनेको सकारात्मक ग्रिडहरू थिए र उच्च क्याल्सियम-लो-टिन मिश्र धातु (Pb- 0.1 wt.% Ca) बाट बनाइएको विस्तारित प्रकारको नकारात्मक ग्रिडहरू थिए। -0.3wt.% Sn)। PAM वजन ~ 800 ग्राम थियो, र NAM ~ 540 g प्रत्येक कक्षमा। यो गहिरो डिस्चार्ज प्रकारको थियो र यसको क्षमता 80 Ah 20 , 54.4 Ah 5 र 50.9 Ah 3 थियो)
  • भल्भ-नियन्त्रित ब्याट्रीहरू गुरुत्वाकर्षण कास्ट सकारात्मक ग्रिडहरू कम एन्टिमोनी मिश्रबाट बनाइएका थिए (Pb -1.5wt। % Sb-0.3wt। % Sn (यो ब्याट्रीलाई यस काममा “ST” ब्याट्री भनिन्छ)। कन्फिगरेसन 5P + 6N थियो। नकारात्मक ग्रिडहरू Pb-O.12wt.%Ca-O.4wt.%Sn मिश्र धातुबाट कास्ट गरिएको थियो। यी ब्याट्रीहरू गहिरो साइकल चलाउने अनुप्रयोगहरूका लागि थिए। ब्याट्रीहरूको क्षमता 54.5 Ah थियो। र ५२.५ आह

यो फेला पर्यो कि 5-min/50%-रिचार्ज र 15-min/80%-रिचार्ज दरहरू प्राप्त गर्न सकिन्छ, बाढीको ब्याट्रीको मामलामा, एकदम स्वीकार्य तापमान वृद्धिको साथ। 80% गहिराई-डिस्चार्ज पछि, तापको प्रमुख स्रोत ओमिक थियो जुन चार्जको पहिलो 40% धेरै उच्च दरमा फर्काइएको थियो, 300 A (5 देखि 6 C 3 एम्पियर)। तापक्रम ब्याट्री भित्र असमान रूपमा वितरण गरिएको थियो। यस पछि, गैर-ओमिक ध्रुवीकरण क्रमशः अझ महत्त्वपूर्ण भयो। हाइब्रिड पुन: संयोजन ब्याट्रीको लागि, अक्सिजन चक्र चार्जको पछिल्ला चरणहरूमा तापको पर्याप्त स्रोत हो, विशेष गरी अघिल्लो गैर-एन्टिमोनियल ब्याट्रीहरूको तुलनामा जुन अनुसन्धान गरिएको छ [21 TG Chang, EM Valeriote र DM Jochim, J. Power स्रोतहरू 48 (1994) 163-175]।

बाढी र VRLA ब्याट्रीहरूको द्रुत चार्ज

तालिका ६।

[२१। TG Chang, EM Valeriote र DM Jochim, J. पावर स्रोत 48 (1994) 163-175]।]

बाढी ब्याट्री भल्भ-नियन्त्रित ब्याट्री
5-मिनेट/50%-रिचार्ज र 15-मिनेट/80%-रिचार्ज दरहरू हो हो
तापक्रम वृद्धि स्वीकार्य स्वीकार्य
गर्मी को स्रोत ओमिक (चार्जको 40% सम्म) अक्सिजन चक्र चार्जको पछिल्ला चरणहरूमा तातोको पर्याप्त स्रोत हो
चार्ज 2.45 V/cell (14.7 V/ब्याट्री) को स्थिर प्रतिरोध-रहित भोल्टेजमा चार्ज गरियो 2.45 V/cell (14.7 V/ब्याट्री) को स्थिर प्रतिरोध-रहित भोल्टेजमा चार्ज गरियो
वर्तमान 250 देखि 300 A (5 देखि 6 C3 एम्पीयर) 250 देखि 300 A (5 देखि 6 C3 एम्पीयर)
प्रारम्भिक 3 मिनेटमा VRB भन्दा 1 V उच्च
वर्तमान घटाउने 3 मिनेट चार्ज गरेपछि 300-A स्तरबाट अस्वीकार गर्न सुरु भयो 3 मिनेट चार्ज गरेपछि 300-A स्तरबाट अस्वीकार गर्न सुरु भयो
तापक्रम उच्च ओमिक ताप र तापमान वृद्धि को एक धेरै उच्च दर; 4 मिनेट पछि कम हुन थाले करेन्टले चार्ज गरेको ४ मिनेटपछि मात्रै घट्न थाल्यो, र यो चार्जिङ अवधिको बाँकी अवधिमा फ्लड गरिएको प्रकारको भन्दा बढी थियो।
जब VR ब्याट्रीको लागि वर्तमान घट्यो, तापक्रम वृद्धिको दर बढ्यो। 6 मिनेट पछि, तापक्रम अझै बढ्दै जाँदा, बृद्धिको दर घट्न थाल्यो। लगभग २० मिनेट चार्ज गरेपछि मात्र तापक्रममा ढिलो गिरावट सुरु भयो; उही स्थिर प्रतिरोध-मुक्त भोल्टेजको साथ, VR ब्याट्रीले उच्च प्रवाह स्वीकार गर्यो, जसले अझ बढी गर्मी उत्पन्न गर्यो। अक्सिजन चक्रमा खर्च गरिएको ऊर्जा पूर्ण रूपमा (100%) तातोमा परिणत हुन्छ, पानीको विघटनको लागि मात्र 40% को तुलनामा।

चित्र 17। चार्ज गर्दै: V ref = 2.45 V/cell; वर्तमान, I, =3OO A अधिकतम; DOD = 80%। [२१। TG Chang, EM Valeriote र DM Jochim, J. पावर स्रोत 48 (1994) 163-175।]

बाढी र VRLA ब्याट्रीहरूको द्रुत चार्जको तुलना।

Figure-17.jpg

तालिका ७। MinitCharger ® को साथ ब्याट्री जीवन

[२२। K. Tomantschger, EV Valeriote, JS Klarchuk, TG Chang, MJ Dewar, V. Ferrone, र DM Jochim, Proc। 13आवेदन र अग्रिममा वार्षिक ब्याट्री सम्मेलन , जनवरी 13-16, 1998, Long Beach, CA, 173-178।]

ब्याट्री प्रकार ब्याट्री साइकल जीवन
परम्परागत ब्याट्री चार्जर MinitCharger® मुहान
Ni-Cd सेल, टाइप A 500 1400 INCO(१९८९)
Ni-Cd कोशिकाहरू, टाइप B 450 1900 INCO(१९९६)
Ni-MH कोशिकाहरू, टाइप A 400 1600 INCO (1996)
Ni-MH कोशिकाहरू, टाइप B 1500 4000 भन्दा बढी INCO (1996)
लीड एसिड कर्षण ब्याट्री, VRLA प्रकार 250 1500 COMINCO (1997)

चाङ र जोचिमले पनि यस्तै नतिजा प्राप्त गरेका छन् । तिनीहरूले 12V VRLA ब्याट्रीहरू (स्पाइराली घाउको प्रकार) लाई परम्परागत चार्ज र द्रुत-चार्ज साइकल चलाउने परीक्षणहरू [21] को अधीनमा राखे। TG Chang, EM Valeriote र DM Jochim, J. पावर स्रोत 48 (1994) 163-175। 23. Chang, TG, Jochim, DM, J. शक्ति स्रोत, 91 (2000) 177-192]। चक्र जीवन परम्परागत चार्ज शासनको लागि 250 चक्र र द्रुत चार्ज शासनको लागि 1000 चक्र थियो।

धेरै छिटो चार्ज ठूलो सफलता संग भेटिएको छ र उच्च जीवन को परिणाम मा। एक सर्वेक्षणले देखायो कि Cominco अनुसन्धान टोली [22. K. Tomantschger, EV Valeriote, JS Klarchuk, TG Chang, MJ Dewar, V. Ferrone, र DM Jochim, Proc। 13th आवेदन र अग्रिममा वार्षिक ब्याट्री सम्मेलन, जनवरी 13-16, 1998, Long Beach, CA, 173-178।] एक सर्वेक्षण गरियो र टोलीले पत्ता लगायो कि तीस व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध सीसा एसिड ब्याट्रीहरू 50% मा रिचार्ज गर्न सक्षम छन्। 5 मिनेट, 15 मिनेटमा 80%, र 30 मिनेटमा 100%। यस सन्दर्भमा, VRLAB को प्रदर्शन बाढी SLI ब्याट्री भन्दा राम्रो छ।

परम्परागत रूपमा चार्ज गरिएको सकारात्मक सक्रिय सामग्रीहरू ठूला कणहरू र धेरै ठूला छिद्रहरूद्वारा विशेषता हुन्छन्। द्रुत-चार्ज प्लेटहरूमा कुनै ठूला कणहरू, छिद्रहरू वा शून्यहरू देखिएनन्। परम्परागत रूपमा चार्ज गरिएका प्लेटहरूले PAM को 2 m 2 /g सतह क्षेत्र र उच्च वर्तमानमा चार्ज गरिएकाहरूले 900 चक्र पछि पनि 3 m 2 /g को सतह क्षेत्र मूल्य प्रदर्शन गरे [22। K. Tomantschger, EV Valeriote, JS Klarchuk, TG Chang, MJ Dewar, V. Ferrone, र DM Jochim, Proc। आवेदन र अग्रिमहरूमा 13 औं वार्षिक ब्याट्री सम्मेलन, जनवरी 13-16, 1998, Long Beach, CA, 173-178 ]

पछिल्लो अवस्थामा PAM बिस्तारै मात्र विस्तार भयो र फलस्वरूप विभाजक र नकारात्मक प्लेटमा कम दबाब दिइयो, जसले गर्दा विभाजक र NAM densification मा “सोक थ्रु” शर्ट्सको जोखिम कम भयो। द्रुत चार्जको नाटकीय प्रभाव यो हो कि जीवन चक्र परीक्षण 12V/50Ah स्पाइरली घाउ VR LAB (जब 10 घण्टा र 15 मिनेट चार्ज व्यवस्था अन्तर्गत परीक्षण गरिन्छ) को अधीनमा पारम्परिक रूपमा चार्ज गरिएको ब्याट्रीले मात्र 250 चक्र दिन सक्छ (प्रारम्भिक क्षमताको 80% सम्म) जबकि। द्रुत चार्ज प्रणालीमा परेकाहरूले करिब चार गुणा बढी चक्र दिन सक्छन्।

परम्परागत र छिटो चार्ज गरिएको प्लेटहरूको PAM र NAM को SEM चित्रहरू

Figure-18.jpg

यस्तै परिणाम PT Moseley [Journal of Power Sources 73 _1998 को काममा प्राप्त भएको छ। 122-126] ALABC-CSIRO परियोजना नं. AMC-009)। VRLA ब्याट्रीहरूको उच्च-दर ब्याट्री चार्जिङले सकारात्मक सक्रिय सामग्रीलाई उच्च सतह क्षेत्रको रूपमा सुई-जस्तो बानीको विशेषतालाई पुनर्स्थापित गर्छ र जब ब्याट्रीलाई कम दरमा रिचार्ज गरिन्छ तब सकारात्मक सक्रिय सामग्रीले ठूला कणहरू बनाउँछ।

Figure-19.jpg

ब्याट्री चार्जर रेखाचित्र

Figure-20-1.jpg
Figure-21.jpg
Figure-22.jpg
Figure-23.jpg
Figure-24.jpg
Figure-25.jpg
Figure-26.jpg

तपाइँ ब्याट्रीमा ब्याट्री चार्जर कति समय सम्म छोड्न सक्नुहुन्छ?

यो दुई कारक मा निर्भर गर्दछ:

  1. चार्जर लाइभ छ कि छैन?
  2. चार्जरमा अन्तरिम रिफ्रेसिङ चार्ज दिने व्यवस्था छ कि छैन ?

यदि चार्जर बन्द गरिएको छ भने, चार्जरमा जोडिएको ब्याट्री छोड्दा सम्भवतः कुनै हानि छैन, यदि चार्जरको कुनै पनि भागमा खराबी छैन, जस्तै AC तारहरूको गलत जडान चार्जरमा जान्छ।

यद्यपि, यदि चार्जर अन गरिएको छ भने, ब्याट्रीलाई प्राथमिकतामा विच्छेद गर्नुपर्छ ताकि ओभर चार्जिंगको हानिकारक प्रभावहरूले ब्याट्रीको जीवनकाललाई घटाउन नपरोस्।

चार्जरमा बीच-बीचमा रिफ्रेसिङ चार्ज दिने व्यवस्था छ भने, चार्जरमा जोडिएको ब्याट्री छोड्न सकिन्छ। यसले ब्याट्रीलाई पूर्ण रूपमा चार्ज गरिएको अवस्थामा कायम राख्न मद्दत गर्नेछ र ब्याट्री आवश्यक पर्दा जुनसुकै बेला प्रयोग गर्न सकिन्छ।

कार ब्याट्री चार्जरले कसरी काम गर्छ?

मोटर वाहन बिजुली प्रणाली निम्न घटकहरू समावेश छन्:

स्टार्टिङ, लाइटिङ र इग्निशन सिस्टम (SLI प्रणाली) मा मेकानिकल र इलेक्ट्रिकल कम्पोनेन्टहरू/उपकरणहरू छन् जसले इन्जिनलाई क्र्याङ्क गर्न र गाडीलाई राम्रो सञ्चालनमा राख्न एकसाथ काम गर्दछ।

प्रमुख घटकहरू हुन्:

  1. इग्निशन स्विच
  2. 12V वा 24V को ब्याट्री।
  3. उच्च टोक़ DC स्टार्टर मोटर (वा क्र्याङ्किङ मोटर) सम्बन्धित कम्पोनेन्टहरूसँग
  4. अल्टरनेटर-रेक्टिफायर व्यवस्था
  5. भोल्टेज नियन्त्रक वा नियामकहरू (कट-आउट र कट-इन रिले)

जब चालकले इग्निशन स्विच अन गर्छ, ब्याट्रीबाट कन्ट्रोल सर्किट मार्फत स्टार्टर मोटरमा भारी करेन्ट प्रवाह हुन्छ र स्टार्टर मोटरले पाङ्ग्राहरू घुमाउन सक्छ र त्यसैले गाडी चल्न थाल्छ।

स्टार्टर मोटरको उद्देश्य इन्जिनलाई केही गति हासिल गर्न मद्दत गर्नु हो ताकि यसले काम गर्न सक्छ। त्यसैले स्टार्टरले इन्जिनलाई कार चलाउनको लागि इच्छित गति प्राप्त गर्न मद्दत गर्दछ। यो गरिसके पछि, स्टार्टर अब उपयोगी छैन र यसरी बन्द हुन्छ।

स्वचालित ब्याट्री चार्जरमा, चार्ज अन्तर्गत ब्याट्रीको भोल्टेज बुझ्नको लागि भोल्टेज सेन्सर सर्किट समावेश गरिएको छ। ब्याट्री भोल्टेज आवश्यक अधिकतम स्तरमा पुग्दा चार्जर स्वतः बन्द हुन्छ।

ब्याट्री पोजिटिभ टर्मिनलबाट पावर भइरहेको कम्पोनेन्टमा एउटै केबलमा प्रवाह हुन्छ, र कारको मेटल बडी (जसलाई पृथ्वी बनाइन्छ, ब्याट्रीको नकारात्मक टर्मिनल कारको शरीरसँग जोडिएको हुन्छ) मार्फत ब्याट्रीमा फर्कन्छ। शरीर ब्याट्रीको पृथ्वी टर्मिनल (नकारात्मक टर्मिनल) मा बाक्लो केबल द्वारा जोडिएको छ।

ब्याट्री द्वारा स्टार्टर मोटरमा आपूर्ति गरिएको वर्तमान ब्याट्रीको क्षमताको 3 देखि 4 गुणा, 150 देखि 400 एम्पियर) हो। अर्थात्, ब्याट्रीले स्टार्टर मोटरमा 3C देखि 4C एम्पियरको करेन्ट आपूर्ति गर्छ। तसर्थ, यो प्रवाह बोक्ने केबल कम से कम भोल्टेज ड्रपको लागि पर्याप्त रूपमा डिजाइन हुनुपर्छ। अटोमोबाइल इग्निशन प्रणालीको दुई मुख्य कार्यहरू पर्याप्त भोल्टेज उत्पादन गर्नु हो जसले गर्दा यसले हावा/ईन्धनको मिश्रण जलाउनको लागि सजिलै स्पार्क सिर्जना गर्न सक्छ र दोस्रोमा यसले स्पार्कको समयलाई नियन्त्रण गर्ने र उपयुक्त सिलिन्डरमा प्रसारण गर्ने अभ्यास गर्दछ। एक सामान्य अटोमोबाइल इग्निशन प्रणालीले 12-भोल्ट स्रोतबाट 20000 भोल्ट र 50000 भोल्टको बीचमा भोल्टेज उत्पादन गर्दछ।

कारको क्षमता अनुसार ब्याट्रीको साइज फरक हुन्छ। तसर्थ, मारुती ८०० वा अल्टो जस्ता सानो कारका लागि १२V/३३ Ah ब्याट्री प्रयोग गरिन्छ, जबकि टाटा वा बेन्ज ट्रकको लागि १२V वा 24V/180 Ah ब्याट्री प्रयोग गरिन्छ।

एउटा अटोमोबाइल चार्जिङ प्रणालीले सामान्यतया 13.5 र 14.4 भोल्टको बीचको भोल्टेज उत्पन्न गर्छ जब इन्जिनले काम गरिरहेको हुन्छ। यसले अटोमोबाइल लाइटहरू, संगीत प्रणाली, हीटर, इन्जिन विद्युतीय प्रणाली सञ्चालन गर्न विद्युतीय प्रवाह उत्पादन गर्दछ। धेरै पहिले, डीसी जेनेरेटरहरू अटोमोबाइलहरूमा प्रयोग गरिन्थ्यो। ६० को दशकको प्रारम्भमा, अल्टरनेटर-रेक्टिफायर प्रणालीले DC जेनेरेटरलाई प्रतिस्थापन गर्यो किनभने यसको अन्य फाइदाहरू थिए। तर बिजुली र इलेक्ट्रोनिक्स मा प्रगति संग, सबै कार एक अल्टरनेटर-रेक्टिफायर व्यवस्था को उपयोग गर्दछ (AC उत्पन्न र DC मा रूपान्तरण।)

स्पार्क इग्निशन इन्जिनहरूमा, कम्प्रेसन स्ट्रोकको अन्त्यमा कम्प्रेस गरिएको वायु-ईन्धन मिश्रणलाई प्रज्वलित गर्न उपकरण आवश्यक हुन्छ। इग्निशन प्रणालीले यो आवश्यकता पूरा गर्दछ। यो विद्युतीय प्रणालीको एक भाग हो जसले आवश्यक भोल्टेजमा विद्युतीय प्रवाहलाई स्पार्क प्लगमा पुर्‍याउँछ जसले सही समयमा स्पार्क उत्पन्न गर्दछ। यसमा ब्याट्री, स्विच, डिस्ट्रिब्युटर इग्निशन कोइल, स्पार्क प्लग र आवश्यक तारहरू हुन्छन्।

कम्प्रेसन इग्निशन इन्जिन, अर्थात्, डिजेल इन्जिनलाई कुनै इग्निशन प्रणालीको आवश्यकता पर्दैन, किनभने, कम्प्रेसन स्ट्रोकको अन्त्यमा उच्च तापक्रममा कम्प्रेस्ड हावामा डिजेल इन्जेक्सन गर्दा इन्धन-हावा मिश्रणको स्व-इग्निशन हुन्छ।

ब्याट्री निस्कनबाट रोक्नको लागि, निर्माताहरूले भोल्टेज नियामक / कट-आउट प्रयोग गर्छन्। यसले ब्याट्रीबाट जेनेरेटरलाई जडान/विच्छेद गर्दछ।

जब जेनेरेटर आउटपुट ब्याट्री भोल्टेज भन्दा कम छ, तब यसले ब्याट्रीबाट जेनेरेटर विच्छेद गर्दछ। यसको विपरित, जब आउटपुट उच्च हुन्छ, यसले जेनेरेटरलाई ब्याट्रीमा जोड्छ। यसरी, यसले ब्याट्रीलाई ढिलो इन्जिनको गतिमा डिस्चार्ज हुनबाट रोक्छ। जब ब्याट्री टर्मिनल भोल्टेज लगभग 14.0 देखि 14.4 V सम्म पुग्छ। कट-आउट रिलेले चार्जिङ सर्किटबाट ब्याट्रीलाई विच्छेद गर्दछ।

के म ब्याट्री चार्जर जोडेर कार सुरु गर्न सक्छु?

यदि कसैले अवस्थित ब्याट्रीबाट गाडी स्टार्ट गर्न सक्दैन भने, चार्जरबाट अर्को समान ब्याट्रीको टर्मिनलहरू जस्तै चार्जर लिडहरू जोडेर उपयुक्त DC भोल्टेज आपूर्ति गर्न सकिन्छ। यो जम्प स्टार्ट गरेर गाडी स्टार्ट गर्नु जस्तै हो। यो काम गर्नु अघि उचित सावधानी अपनाउनु पर्छ। एक पेशेवरको मद्दत खोज्नुपर्छ।

आवेदन मा आधारित सबै भन्दा राम्रो चार्जर के हो?

इन्भर्टर ब्याट्री चार्जर

इन्भर्टरहरू विद्युतीय/इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू हुन् जसले घर वा साना प्रतिष्ठानहरूको आवश्यकताहरू आपूर्ति गर्न DC लाई ब्याट्रीबाट AC मा रूपान्तरण गर्दछ। रेक्टिफायरले उल्टो कार्य गर्दछ। त्यो रेक्टिफायरले AC लाई DC मा रूपान्तरण गर्दछ। DC ब्याट्री चार्ज गर्न र केही यन्त्रहरू सञ्चालन गर्न चाहिने विद्युतीय प्रवाहको प्रकार हो।

घर इन्भर्टरहरूमा सामान्यतया एक वा दुईवटा 12 V ब्याट्रीहरू व्यक्तिगत घरहरूको पावर आवश्यकताहरूको आधारमा हुन्छन्।

निर्बाध पावर सप्लाई (UPS) एक समान यन्त्र हो, तर मुख्य पावर विफलता र UPS द्वारा पुन: सुरु बीचको समय ढिलाइ तत्काल (शून्य-समय ढिलाइ) हो, जबकि इन्भर्टरमा समय ढिलाइ 10-20 मिलिसेकेन्ड हुन्छ। कतिपय उत्पादन एकाइ र बैंकहरूमा, यो ढिलाइले ग्राहक र बैंकरहरूलाई ठूलो नोक्सान र अप्ठ्यारोमा पार्नेछ। उदाहरणका लागि, घरको डेस्कटप कम्प्युटरमा, इन्भर्टरमा जडान हुँदा स्क्रिन ब्ल्याकआउट हुनेछ, जबकि तपाईंले UPS को अवस्थामा पावर आउटिङ महसुस गर्नुहुन्न।

हामीलाई राम्ररी थाहा छ यदि ब्याट्रीहरू प्रति 12 V ब्याट्रीमा 14.4 V भन्दा बढी भोल्टेजमा चार्ज गरिएको छ भने, टर्मिनलहरू र कनेक्टरहरू वरिपरि क्षरण उत्पादनको निर्माण बाहेक, ब्याट्रीहरूबाट हानिकारक दुर्गन्धित धुवाँ र अनावश्यक सडेको अण्डाको गन्ध निस्कनेछ।, जुन प्रयोगकर्ताहरूलाई असहज हुन सक्छ, त्यसैले, यी ब्याट्रीहरूलाई लगभग 14.0 V भन्दा बढीको अन-चार्ज भोल्टेजहरू प्राप्त गर्न अनुमति छैन र मनपर्ने सेटिङ मान 13.8 V हो। कम चार्ज भोल्टेजको कारणले गर्दा, इलेक्ट्रोलाइसिसको कारणले पानीको हानि पनि हुन्छ। कम, स्वीकृत पानी संग दुई शीर्ष-अप बीच लामो अन्तराल को परिणामस्वरूप। र फिल्टरको साथ पूर्ण-लहर सुधार एक राम्रो थप हो।

कारहरूको लागि ब्याट्री चार्जर

अटोमोबाइल विद्युतीय प्रणालीले जहाजमा रहेको SLI ब्याट्रीको चार्जिङको ख्याल राख्छ। परिमार्जित चार्जिङ स्थिर सम्भावित चार्जिङ अन्तर्गत छलफल गरिएझैं, प्रणालीमा प्रारम्भिक वृद्धिलाई स्वीकार्य सीमाभित्र राख्नको लागि श्रृंखलामा समावेश गरिएको प्रतिरोध छ। 12 V ब्याट्रीको लागि अधिकतम चार्जिङ भोल्टेज 14.0 देखि 14.4 V हो। SLI ब्याट्री एक उथले साइकल ब्याट्री भएकोले जब पनि भोल्टेज पूर्वनिर्धारित स्तरमा आउँछ तब चार्ज हुन्छ।

चार्ज गर्नको लागि, ब्याट्रीलाई डायोड भनिने इलेक्ट्रोनिक उपकरण मार्फत अल्टरनेटरको स्टेटरमा जडान गरिएको छ, जसले केवल एक दिशामा प्रवाह गर्न अनुमति दिन्छ, त्यो हो, स्टेटरबाट ब्याट्रीमा प्रवाह र अल्टरनेटर निष्क्रिय हुँदा उल्टो दिशामा होइन। ।

त्यसैले, यसले ब्याट्री प्याकको अनावश्यक डिस्चार्जलाई रोक्छ।

कटआउट रिलेले चार्जिङ प्रणाली र ब्याट्री बीचको सर्किट ब्रेकरको रूपमा काम गर्दछ जब अल्टरनेटरले कुनै पनि करेन्ट उत्पन्न गर्दैन। यसले जेनेरेटरले काम नगरेको वा धेरै कम गतिमा चलिरहेको अवस्थामा ब्याट्रीको डिस्चार्ज हुनबाट रोक्छ।

आवधिक पानी थप्ने ब्याट्रीहरूको अघिल्लो संस्करणहरूमा मर्मत आवश्यकता हो। तर, उन्नत ब्याट्रीहरूमा कम ग्यासको स्तर हुन्छ र पानी थपिने लगभग समाप्त हुन्छ, वा 12 देखि 18 महिनामा एक पटक।

स्थिर अनुप्रयोगहरूको लागि ब्याट्री चार्जर

स्थिर ब्याट्री धेरै स्थापनाहरूमा आपतकालीन बिजुली आपूर्तिको स्रोत हो, जहाँ सेकेन्डको अंशको लागि पनि बिजुली आपूर्तिमा ब्रेक सहन योग्य छैन। ठूला ब्याट्री स्थापनाहरू जुन धेरै छोटो समयको लागि मात्र बिजुली आपूर्ति गर्न बोलाइन्छ तिनीहरूलाई स्थिर वा स्ट्यान्डबाइ वा आपतकालीन विद्युत आपूर्ति भनिन्छ। तिनीहरू उपयोगिता, स्विचगियर, र अन्य औद्योगिक वातावरणमा प्रयोग गरिन्छ। त्यस्ता ब्याट्रीहरू प्रारम्भिक अवधिको लागि शक्ति प्रदान गर्न प्रयोग गरिन्छ जबसम्म तिनीहरूले जेनेरेटर सुरु गर्न सक्दैनन् ताकि यसले कार्यलाई लिन सक्छ।

यद्यपि त्यहाँ धेरै प्रकारका लीड-एसिड ब्याट्रीहरू छन् (फ्ल्याट प्लेट ब्याट्रीहरू, प्लान्टे ब्याट्रीहरू, कोनिकल प्लेट ब्याट्रीहरू, आदि) र निकल-क्याडमियम (Ni-Cd) ब्याट्रीहरू यस अनुप्रयोगको लागि उपलब्ध छन्, धेरै जसो प्रयोगकर्ताहरूले फ्लड टाइप ट्युबुलर स्थिर ब्याट्रीहरू मन पराउँछन्। , विशेष गरी, यस उद्देश्यको लागि OPzS प्रकार।

स्थिर ब्याट्री बैंकको सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण विशेषता भनेको सामान्य मेन फेल भएको अवस्थामा ब्याट्री पावरको तत्काल आपूर्ति हो। यस कारणले गर्दा ब्याट्री सधैं पूर्ण रूपमा चार्ज गरिएको अवस्थामा हुनुपर्छ। तसर्थ, चार्जिङ प्रणाली महत्त्वपूर्ण छ। यसको निर्भरता धेरै महत्त्वपूर्ण छ।

यी ब्याट्रीहरू स्थिर सम्भावित मोडद्वारा फ्लोट-चार्ज हुन्छन्। तिनीहरू 24, 48, 72, 120 र 130 V को भोल्टेज समूहहरूमा आउँछन्। क्षमता 40 Ah देखि केही हजार-एम्पियर घण्टासम्म हुन सक्छ।

6 देखि 50 amps DC। बिल्ट-इन अलार्महरू उच्च DC भोल्टेज, कम DC भोल्टेज, सकारात्मक र नकारात्मक ग्राउन्ड गल्ती, र डिस्चार्जको अन्त्यका लागि समावेश छन्। औद्योगिक ब्याट्री चार्जरमा डिजिटल नियन्त्रण र एलसीडी डिस्प्ले छ। सबै फिल्ड टर्मिनलहरूमा तार सुरक्षा र पूर्ण एसी इनपुट र डीसी आउटपुट सुरक्षा जस्ता धेरै सुरक्षा सुविधाहरू समावेश छन्।

ब्याट्री चार्जर किन्नको लागि सरल दिशानिर्देशहरू

ब्याट्री चार्जर चयन गर्नका लागि निम्न दिशानिर्देशहरू छन्:

  • ब्याट्री चार्ज गर्न को भोल्टेज जान्नुहोस्। लीड-एसिड सेलको लागि, प्रत्येक सेलको लागि, सन्तोषजनक र सामान्य चार्जको लागि 3 भोल्ट आवश्यक छ। यसरी, 12 V ब्याट्रीको लागि, टर्मिनलहरूमा 20 V DC आउटपुट भएको चार्जर किन्नुहोस्।
  • एम्पियर विवरणहरूमा आउँदैछ (जस्तै, वर्तमान): ब्याट्री लेबलबाट, ब्याट्रीको क्षमता पत्ता लगाउनुहोस्। यदि क्षमता 10-घण्टा दरमा 100 Ah छ भने, त्यसपछि 10% हालको आउटपुट पर्याप्त छ। त्यसैले, 10 A चार्जर सिफारिस गरिएको छ। तर तपाईं 15 A चार्जरको लागि पनि जान सक्नुहुन्छ; त्यसपछि लागत उच्च हुनेछ। यसको फाइदा यो हो कि ब्याट्री कम समयमा चार्ज गर्न सकिन्छ। ब्याट्रीहरूले प्रारम्भिक अवधिहरूमा उच्च प्रवाहहरू अवशोषित गर्न सक्छन्। त्यसोभए, तपाइँ यसलाई पहिलो 50% इनपुटको लागि 15 A मा चार्ज गर्न सक्नुहुन्छ र त्यसपछि वर्तमानलाई सामान्य 10% मा घटाउन सक्नुहुन्छ।
  • चार्जर डिजिटल वा एनालग भोल्टमीटर र एमिटर संग सुसज्जित हुन सक्छ। एक अतिरिक्त सुविधा डिजिटल आह मिटर हुनेछ। साथै, उल्टो ध्रुवता सुरक्षा थप्न सकिन्छ। यसले ब्याट्री र चार्जर दुवैलाई जोगाउँछ।
  • फिल्टर सहितको फुल-वेभ रेक्टिफायर ब्याट्रीबाट लामो आयु प्राप्त गर्न राम्रो हुन्छ। यस्तो चार्जरले कम एसी तरंगहरू उत्पादन गर्नेछ र त्यसैले सकारात्मक ग्रिडहरूको क्षय र चार्जिङको समयमा इलेक्ट्रोलाइटको तापमान वृद्धि कम हुनेछ।
  • संक्षेपमा भन्नुपर्दा, १२ V/100 Ah ब्याट्रीको लागि, डिजिटल मिटरहरू र फुल-वेभ रेक्टिफिकेशन र रिभर्स पोलारिटी सुरक्षा सहितको फिल्टरहरू सहित 20V/10 एम्पीयरमा मूल्याङ्कन गरिएको चार्जर राम्रो खरिद हो।

ट्रेनहरूको लागि ब्याट्री चार्जर

[सन्दर्भ: SG TL र AC कोचहरूको 25 kW/4.5kW इलेक्ट्रोनिक रेक्टिफायर कम रेगुलेटर युनिट (ERRU) मा ह्यान्डबुक,) सेप्टेम्बर 2019। “सामान्य सेवाहरू: ट्रेन लाइटिंग”, इन्स्टिच्युट अफ रेलवे इलेक्ट्रिकल इन्जिनियर्स (IREE), भारत सरकार द्वारा, रेल मन्त्रालय, सेप्टेम्बर २०१०।]

तपाईं जहाँ जानुहुन्छ बिजुली आवश्यक छ र रेल कोचहरू बत्ती र फ्यानहरू सञ्चालन गर्न छुट छैन। वातानुकूलित (एसी) कोचहरूको लागि, कोच भित्र फिट वातानुकूलित इकाईहरू चलाउनको लागि पर्याप्त मात्रामा बिजुली चाहिन्छ।

बिजुली उत्पादन गर्ने परम्परागत विधिहरू मध्ये एक भनेको कम भोल्टेज अवस्थाहरूमा कोचमा बिजुली खुवाउनको लागि समानान्तर जडान भएको पर्याप्त एम्पियर-घण्टा क्षमताको ब्याट्रीको साथ रेल कोचहरूको एक्सेलहरूद्वारा सञ्चालित अल्टरनेटरहरू प्रयोग गर्नु हो। यस प्रकारका कोचहरूलाई “सेल्फ-जेनेरेटिङ (SG)” कोच भनिन्छ।

यी SG कोचहरूमा, चुम्बकीय एम्पलीफायर-नियन्त्रित रेक्टिफायर कम रेगुलेटर एकाइहरू (RRUs) सुरुमा अल्टरनेटरको AC आउटपुटलाई DC मा रूपान्तरण गर्न र अल्टरनेटरको फिल्ड करन्टको नियमन मार्फत उत्पन्न हुने DC भोल्टेजलाई नियमन/नियन्त्रण गर्न प्रयोग गरिन्छ। यसले गैर-जेनेरेशनको अवधिमा ब्याट्रीबाट अल्टरनेटरमा प्रवाहको उल्टो प्रवाहलाई पनि रोक्छ।

यो परिमार्जित र विनियमित DC पावर कोच भित्र विभिन्न विद्युतीय उपकरण र सामानहरू सञ्चालन गर्न र ब्याट्री चार्ज गर्न प्रयोग गरिन्छ।

110 V / 120 Ah 10 क्षमताको लिड एसिड ब्याट्रीहरू अन्डरस्लङ्ग बक्सहरूमा ब्रोड गेज (BG) कोचहरूमा 3 सेल मोनोब्लोक एकाइहरूबाट व्यवस्थित गरिन्छ। BG को लागि चार नम्बरको आपत्कालीन फिड टर्मिनल बक्सहरू र MG कोचको लागि एक नम्बर प्रत्येक छेउको पर्खालमा उपलब्ध गराइन्छ, कोचलाई पावर प्राप्त गर्नको लागि छेउछाउको कोचमा जडान गर्न, उत्पादन असफल भएको अवस्थामा।

बाहिरी स्रोतबाट ब्याट्री चार्ज गर्न सहज बनाउन फ्रेमको प्रत्येक छेउमा एक नम्बरको आपत्कालीन टर्मिनल बक्स केन्द्रीय रूपमा प्रदान गरिएको छ। (उदाहरणका लागि, जब रेलवे जंक्शन प्लेटफर्महरूमा रेल निष्क्रिय हुन्छ)। BG AC कोचहरूको लागि, 18 kW / 25 kW को ब्रशलेस अल्टरनेटरहरू प्रयोग गरिन्छ। त्यस्ता दुईवटा अल्टरनेटरहरू AC-2 Tier / AC-3 Tier / चेयर कारहरूमा प्रयोग गरिन्छ र पहिलो AC कोचमा एउटा अल्टरनेटर मात्र प्रयोग गरिन्छ। BG कोचहरूको I AC / AC-2 Tier / AC-3 Tier / चेयर कारमा 10 h रेटिङमा 800 / 1100 Ah क्षमताको ब्याट्रीहरू प्रयोग गरिन्छ।

भारतको पहिलो रेलले १६ अप्रिल १८८३ मा बोरी बन्दर (अहिले मुम्बई सीएसटी) बाट थानेसम्म ४०० मान्छे लिएर ३४ किलोमिटरको यात्रा गरेको भए पनि, M/s द्वारा अग्रगामी एक्सल ड्राइभ डाइनामो मार्फत ट्रेन लाइटिङ सिस्टम (TL)। जे. स्टोन एण्ड कम्पनी सन् १९३० मा मात्रै भारतीय रेलवेमा आयो। डायनामो/ब्रशलेस अल्टरनेटरहरू एक्सेलबाट फ्ल्याट / ‘V’ बेल्टहरू मार्फत चलाइन्छ, जब ट्रेन गतिमा हुन्छ र ब्याट्रीहरू चार्ज गर्दछ लोड आपूर्ति गर्दछ। प्लेटफर्म र अन्य ठाउँमा ट्रेन निष्क्रिय हुँदा ब्याट्रीहरूले लोड आपूर्ति गर्दछ।

ट्रेन बत्तीको लागि निम्न प्रणालीहरू हाल प्रयोगमा छन् –

1) एक्सल संचालित प्रणाली 110 V DC आपूर्तिमा काम गर्दै।

2) 415 V, 3 फेज जेनरेशन AC 110 V उपयोगको साथ मिड अन जेनरेशन।

३) ३ फेज ४१५ वी जेनेरेसन र एसी ११० वी उपयोगको साथ जेनरेशनको अन्त्य

४) ३ फेज ७५० वी जेनेरेसन र एसी ११० वी उपयोगको साथ जेनरेशनको अन्त्य

निर्माण भइरहेका सबै कोचमा ११० भीको मात्र प्रणाली रहेको छ । 24 V प्रणालीमा सञ्चालित कोचहरूलाई पहिले नै 110 V प्रणालीमा रूपान्तरण गरिएको छ।

अल्टरनेटरको बिभिन्न मूल्याङ्कनहरूको लागि ERRU को DC आउटपुट टर्मिनलहरूमा मानक मूल्याङ्कन तल दिइएको छ:

(i) 25 kW, 130V, 193A

(ii) 4.5 kW 128.5V 35A

ERRU कोचको अन्डरफ्रेममा माउन्ट गरिएको छ र तापमान -5 डिग्री देखि 55 डिग्री सेल्सियस र 98% सापेक्षिक आर्द्रतामा सन्तोषजनक रूपमा काम गर्न डिजाइन गरिएको छ। यो एक भारी धुलो क्षेत्रमा काम गर्न, सेवा कम्पन र shunting झटका सामना गर्न डिजाइन गरिएको छ।

विद्युत प्रसारण V-बेल्ट मार्फत छ। कुल 12 नग (प्रत्येक तर्फ 6) र 4 नग। C-122 साइजको (एउटा तर्फ मात्र) क्रमशः AC र TL alternators मा उपलब्ध गराइन्छ। अल्टरनेटरको गति 0 देखि 2500 RPM सम्म भिन्न हुन्छ। कोचको पाङ्ग्राको व्यास नयाँ हुँदा 915 मिमी र पूर्ण रूपमा लगाउँदा 813 मिमी हुन्छ, कट-इन गति र पूर्ण आउटपुट (MFO) को लागि न्यूनतम गति अनुरूप किमी/घन्टामा ट्रेनको गतिको गणना गर्न नयाँ पाङ्ग्राको व्यासलाई विचार गरिनेछ। अल्टरनेटर को गति।

इलेक्ट्रोनिक रेक्टिफायर कम रेगुलेटर युनिट (ERRU) (दुबै २५ kW र 4.5 kW) को आउटपुट विशेषताहरू तल दिइएका छन्:

नो-लोड DC आउटपुट भोल्टेज 135 V अधिकतम हो, जुन मा सेट गर्न सकिन्छ 128 ± 0.5 V, 97 A (1100 र 650 Ah ब्याट्रीहरूको लागि) र 128 ± 0.5, 120 Ah को लागि 19 A ब्याट्रीहरू) 1500 rpm मा (न्यूनतम र अधिकतम गति बीचको बीचमा), भोल्टेज नियमन ± 2 %, दक्षता 95% (न्यूनतम)। भोल्टेज लहर 2% भित्र राखिएको छ। लोड भिन्नता 10 A देखि 193 A 400 rpm देखि 2500 rpm (1100 र 650 Ah ब्याट्रीहरूको लागि) र 350 RPM देखि 2500 rpm (120 Ah ब्याट्रीहरू) को गतिमा छ।

उच्च क्षमताको ब्याट्रीहरूको लागि, 15% ओभरलोडमा भोल्टेज 222 A मा 120 V (न्यूनतम) हो, वर्तमान 230A (अधिकतम) मा सीमित छ। 120 Ah ब्याट्रीको लागि, 40 A को ओभरलोडमा भोल्टेज 115 V (न्यूनतम) मा सेट गरिएको छ।

ब्याट्री चार्ज गर्ने हालको सीमा 1100 Ah ब्याट्रीको लागि 220 A, 650 Ah ब्याट्रीको लागि 130 A र 120 Ah ब्याट्रीको लागि 24 A (अधिकतम) हो। अन्तिम दुई प्यारामिटरहरू युनिभर्सल भोल्टेज कन्ट्रोलर (UVC) र साथै कोच इन्डिकेशन प्यानल (CIP) बाट सेट गर्न सकिन्छ।

4.5 kW EERU को लागि, लोड भिन्नता 350 RPM देखि 2500 rpm मा 1 A देखि 37.5 A सम्म हुनेछ। 40 A को ओभरलोडमा भोल्टेज 115 V (न्यूनतम) हो, वर्तमान 43A (अधिकतम) मा सीमित छ।

हामी देख्न सक्छौं कि चार्जिंग करन्ट 1100/220 = 5 हो; ६५०/१३०= ५ र १२०/२४ = ५। यी सबै ब्याट्रीहरूका लागि चार्जिङ वर्तमान सीमित छ C/5 एम्पियर, अधिकतम भोल्टेज 128 V। (अर्थात्, ब्याट्री बैंकको OCV भन्दा 16% माथि)।

समग्र कोचको लागि ब्लक रेखाचित्रहरूमा थप विवरणहरूको लागि, तारहरू निम्न रेखाचित्र र अल्टरनेटर-ERRU प्रणालीको ब्लक रेखाचित्र जस्तै हुनेछ, तल दिइएको लिङ्कलाई सन्दर्भ गर्न सकिन्छ:

कर्षण ब्याट्री चार्जर

फोर्कलिफ्ट ब्याट्रीहरूको प्रदर्शन र जीवन कर्षण ब्याट्री चार्जर र नियोजित चार्ज गर्ने विधिहरूद्वारा प्रभावित हुन्छ। फोर्कलिफ्ट ब्याट्री चार्जर भोल्टेज र ब्याट्रीको आह अनुरूप चयन गर्नुपर्छ।

राम्रो फोर्कलिफ्ट ब्याट्री चार्जर

    • चार्ज गर्दा तापमान वृद्धि सीमित गर्नुपर्छ
    • अनावश्यक ओभरचार्ज नगरी, चार्जरले सही समयमा ब्याट्रीमा करेन्ट आपूर्ति गर्न बन्द गर्नुपर्छ
    • इक्वलाइजेशन चार्ज सुविधा हुनुपर्दछ (अर्थात्, उच्च प्रवाहमा चार्ज)।
    • खतरनाक अवस्थाको अवस्थामा, एक स्वत: बन्द सुविधा प्रदान गरिनेछ।
    • माइक्रोप्रोसेसर वा पीसी मार्फत प्रोग्रामयोग्य हुनुपर्छ।
    • केही चार्जरहरूमा, कोशिकाहरूमा पातलो हावा पाइपहरू मार्फत वायु आन्दोलन पनि प्रदान गरिन्छ।

चार्जिङ भोल्टेज दायरा 24 V देखि 96 V सम्म भिन्न हुन्छ।

वर्तमान ब्याट्रीको क्षमतामा निर्भर गर्दछ, जुन 250 Ah देखि 4000 Ah सम्म हुन्छ।

कर्षण ब्याट्री चार्ज गर्ने विधिहरू

एकल-चरण टेपर चार्जिङ: चार्जरले लगभग 16A/100Ah मा काम सुरु गर्छ र सेल भोल्टेज बढ्दै जाँदा हालको टेपरहरू। जब सेल भोल्टेज 2.4V/सेलमा पुग्छ, वर्तमान ट्यापर्स 8A/100 Ah मा पुग्छ र त्यसपछि 3 देखि 4 A/100 Ah को अन्तिम दरमा पुग्छ। चार्जिङलाई टाइमरद्वारा बन्द गरिएको छ। 80% डिस्चार्ज गरिएको ब्याट्रीहरू बिना हावाको आन्दोलन हुन 11 देखि 13 घण्टा (Ah इनपुट कारक 1.20) लाग्न सक्छ।

चार्जिङ समयको भिन्नता प्रारम्भिक प्रवाहको भिन्नताको कारणले हो, अर्थात्, यदि सुरु हुने प्रवाह 16 A/100 Ah छ भने, अवधि कम छ र यदि यो 12A/100Ah छ भने, अवधि बढी छ। वायु आन्दोलन सुविधा संग, अवधि 9 देखि 11 घण्टा (Ah इनपुट कारक 1.10) मा घटाइएको छ।

दुई-चरण टेपर चार्जिङ (CC-CV-CC मोड): यो पहिलेको विधि भन्दा सुधार हो। चार्जर 32 A / 100 Ah को उच्च प्रवाह संग सुरु हुन्छ। जब सेल भोल्टेज प्रति सेल 2.4 V पुग्छ चार्जर स्वचालित रूपमा टेपर मोडमा स्विच हुन्छ र वर्तमान 2.6 V प्रति सेल नपुगेसम्म ट्यापिङ जारी रहन्छ र वर्तमान 3 देखि 4 A/100 Ah को अन्तिम दरमा जान्छ र 3 देखि 4 सम्म जारी रहन्छ। घण्टा। 80% डिस्चार्ज गरिएको ब्याट्रीहरू बिना हावा आन्दोलित हुन लगभग 8 देखि 9 घण्टा (Ah इनपुट कारक 1.20) लाग्न सक्छ। एयर एजिटेशन सुविधाको साथ, अवधि 7 देखि 8 घण्टा (Ah इनपुट कारक 1.10) मा घटाइएको छ।

गेल्ड VRLA ब्याट्री चार्ज गर्दै: (CC-CV-CC मोड):

चार्जर 15 A / 100 Ah को वर्तमान संग सुरु हुन्छ। जब सेल भोल्टेज प्रति सेल 2.35 V पुग्छ चार्जर स्वचालित रूपमा टेपर मोडमा स्विच हुन्छ र चार्जर उही भोल्टेजमा CV मोडमा जान्छ। यसले अधिकतम १२ घण्टा लिन्छ। CV चरण स्थिर रहन्छ जबसम्म चार्ज वर्तमान 1.4 A/100 Ah को सीमित मूल्यमा झर्छ। दोस्रो चरण केहि घण्टा सम्म रहन सक्छ, अधिकतम 4 घण्टा। यो अवधि पहिलो चरणको अवधिमा निर्भर गर्दछ।

उच्च आवृत्ति फोर्कलिफ्ट ब्याट्री चार्जर

विद्यमान चार्जरहरू सामान्यतया दुई प्रकारका हुन्छन्: फेरो-रेजोनन्ट र सिलिकन कन्ट्रोल्ड रेक्टिफायर (SCR)। तिनीहरू अधिक किफायती छन्, तर तिनीहरू पनि कम कुशल छन्।
ब्याट्री चार्जरले उच्च आवृत्ति स्विच गर्ने पावर उपकरणहरू समावेश गर्दछ, जस्तै, MOSFET (मेटल अक्साइड सेमीकन्डक्टर फिल्ड-इफेक्ट ट्रान्जिस्टर) र IGBT (आइसोलेटेड गेट बाइपोलर ट्रान्जिस्टर) लाइन फ्रिक्वेन्सीहरू (केही kHz देखि दुई सय kHz) भन्दा धेरै फ्रिक्वेन्सीहरूमा काम गर्दछ। यसको विपरित, MOSFETs र IGBTs, तिनीहरूको पूर्ण-अन/अफ क्षमताको साथ, चार्जरलाई वांछित आउटपुट उत्पादन गर्न अनुमति दिन कुनै पनि क्षणमा ठीकसँग नियन्त्रण गर्न सकिन्छ। SCR हरू अनियन्त्रित टर्न-अफ भएका आधा-नियन्त्रित यन्त्रहरू हुन्।

HF चार्जरहरूले पावर सप्लाई स्विच गर्ने रूपमा काम गर्छन्, जसको मतलब तिनीहरूले उच्च फ्रिक्वेन्सी (50-170 kHz) मा इलेक्ट्रोनिक स्विचहरू अन र अफ गर्छन्।

यस HF प्रविधिका फाइदाहरू समावेश छन्:

उच्च आवृत्ति ब्याट्री चार्जर
170 kHz सम्म उच्च आवृत्ति रूपान्तरणबाट हुने घाटा कम छ
परिष्कृत चार्जिङ दक्षता (८७ देखि ९५%) ऊर्जा बचतको कारण कम ऊर्जा लागत (20% सम्म)
घटाइएको AC तरंग प्रवाह कम तापमान वृद्धिको कारण लामो जीवन। कम पानी हानिको कारण कम रखरखाव लागत
यो सार्वभौमिक रूपमा अनुकूलन योग्य छ फ्लड, एजीएम, र जेल ब्याट्रीहरू सबै कुनै पनि ओभरचार्ज वा कम चार्ज बिना चार्ज गर्न सकिन्छ।
सानो आकार, हल्का वजन, र थप ठाउँ बचत यसमा सानो खुट्टा ठाउँ छ र सजिलैसँग अन-बोर्ड माउन्ट गर्न सकिन्छ
त्यस्ता चार्जरहरू 40 देखि 300 A को चार्जिङ करन्ट भएका 24 V देखि 80 V ब्याट्रीहरूको चार्जरदेखि विभिन्न दायराहरूमा उपलब्ध छन्।

भूमिगत खनन ब्याट्री अनुप्रयोगहरूको लागि ब्याट्री चार्जर

भूमिगत खनन ब्याट्रीहरू मुख्यतया गहिरो-चक्र लीड-एसिड ब्याट्रीहरू हुन्। सामान्य भोल्टेज 48 र 440 V को बीचमा हुन्छ, र क्षमता 700 Ah देखि 1550 Ah सम्म हुन्छ।

यी ब्याट्री चार्ज गर्नु भनेको कर्षण ब्याट्री चार्ज गर्नु जस्तै हो। ब्याट्रीहरू चार्ज हुन्छन्
2.6 V सुरुमा 21 A देखि 17 A प्रति 100 Ah र अन्तमा 4.5 A प्रति 100 Ah को अन्तिम दरको रूपमा। चार्जिङ ६ देखि ८ घण्टामा पूरा गर्न सकिन्छ।

ब्याट्रीहरू IS 5154:2013 भाग 1 (IEC 60254-2006) अनुरूप छन्

समुद्री ब्याट्री चार्जर

समुद्री अनुप्रयोगहरूको लागि ब्याट्रीहरू दुई प्रकारमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ। स्टार्टर ब्याट्रीहरूमा पातलो प्लेटहरू हुन्छन् र थोरै समयको लागि ठूलो फटहरू प्रदान गर्न सक्षम हुन्छन्। अर्को प्रकार एक गहिरो चक्र ब्याट्री हो जुन अन्य समुद्री अनुप्रयोगहरू जस्तै इलेक्ट्रोनिक सामानहरू, ट्रोलिङ मोटर र जहाजमा विद्युतीय र इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूका लागि प्रयोग गरिन्छ। थप रूपमा, डुअल-फंक्शन ब्याट्रीहरूले SLI ब्याट्री र गहिरो चक्र ब्याट्रीको रूपमा कार्य गर्दछ। विशिष्ट ब्याट्रीहरूको लागि विशेष चार्जरहरू प्रयोग गरिन्छ। VR लेड-एसिड ब्याट्रीहरूमा CC-CV मोड प्रयोग गर्नुपर्छ।

एकै पटक चारवटा ब्याट्री चार्ज गर्न सक्ने चार्जरहरू पनि छन्। सबै प्रकारका समुद्री ब्याट्रीहरू, VR ब्याट्रीहरू (दुवै एजीएम र जेलेड) साथै कम मर्मतसम्भार फ्लड ब्याट्रीहरू चार्ज गर्न सकिन्छ।

ब्याट्री र चार्जरहरू डुङ्गामा प्रयोग हुने भएकाले, तिनीहरू सुख्खा रहनुपर्छ र पर्याप्त भेन्टिलेसन हुनुपर्छ। तिनीहरू पनि वाटरप्रूफ, शॉकप्रूफ र कम्पन-प्रतिरोधी हुनुपर्छ र आवश्यक भएमा पूर्ण रूपमा बन्द हुनुपर्छ। थप रूपमा, तपाईंले चार्जरहरूमा उल्टो ध्रुवता सुरक्षा सुविधा र स्पार्क-प्रूफ क्षमताहरू छन् भनेर सुनिश्चित गर्नुपर्छ।

सौर्य अनुप्रयोगहरूको लागि ब्याट्री चार्जर

सौर्य विकिरणमा हुने भिन्नताका कारण, SPV प्यानलको आउटपुटमा उतारचढाव हुन्छ। फलस्वरूप, चिन्तामुक्त चार्जिङ प्रक्रिया सुनिश्चित गर्न डिजिटल अधिकतम पावर पोइन्ट ट्र्याकर (MPPT) SPV प्यानल र ब्याट्री बीच जोडिएको छ। MPPT एक इलेक्ट्रोनिक DC देखि DC कन्भर्टर हो जुन सौर्य एरे (PV प्यानल) र ब्याट्री बैंक बीचको मिलानलाई अनुकूलन गर्न डिजाइन गरिएको हो। यसले सोलार प्यानलहरूबाट DC आउटपुट महसुस गर्छ, यसलाई उच्च-फ्रिक्वेन्सी AC मा परिवर्तन गर्छ र ब्याट्रीहरूको पावर आवश्यकताहरूसँग ठ्याक्कै मिलाउन फरक DC भोल्टेज र वर्तमानमा झर्छ। MPPT हुनुको फाइदा तल वर्णन गरिएको छ।

धेरै जसो PV प्यानलहरू 16 देखि 18 भोल्टको आउटपुटका लागि बनाइन्छ, यद्यपि SPV प्यानलको नाममात्र भोल्टेज रेटिङ १२ V हो। तर नाममात्र 12 V ब्याट्रीमा 11.5 देखि 12.5 V (OCV) को वास्तविक भोल्टेज दायरा हुन सक्छ। चार्जको अवस्था (SOC)। चार्ज गर्ने अवस्थाहरूमा, ब्याट्रीमा अतिरिक्त भोल्टेज कम्पोनेन्ट डेलिभर गर्नुपर्छ। सामान्य चार्ज कन्ट्रोलरहरूमा, SPV प्यानलले उत्पादन गरेको अतिरिक्त पावरलाई तातोको रूपमा नष्ट गरिन्छ, जबकि MPPT ले ब्याट्री आवश्यकताहरू बुझ्छ र SPV प्यानलले उच्च शक्ति उत्पादन गरेमा उच्च शक्ति दिन्छ। तसर्थ, MPPT प्रयोग गरेर बर्बाद, कम चार्ज र ओभरचार्जबाट बच्न सकिन्छ।

तापक्रमले SPV प्यानलको कार्यसम्पादनलाई असर गर्छ। जब तापक्रम बढ्छ SPV प्यानलको दक्षता घट्छ। (नोट: जब SPV प्यानल उच्च तापक्रममा उजागर हुन्छ, SPV प्यानलले उत्पादन गरेको वर्तमान बढ्छ, जबकि भोल्टेज घट्छ। भोल्टेजमा भएको कमी वर्तमानको वृद्धि भन्दा छिटो भएकोले, SPV प्यानलको दक्षता घटेको छ।) यसको विपरीत, कम तापमान मा, दक्षता बढ्छ। 25 डिग्री सेल्सियस भन्दा कम तापक्रममा (जुन मानक परीक्षण अवस्था ( एसटीसी ) को तापक्रम हो), दक्षता बढ्छ। तर दक्षता लामो समय मा सन्तुलन बाहिर हुनेछ।

Please share if you liked this article!

Did you like this article? Any errors? Can you help us improve this article & add some points we missed?

Please email us at webmaster @ microtexindia. com

On Key

Hand picked articles for you!

ब्याट्री चार्जको अवस्था

चार्जको अवस्था (SOC) के हो र यसले किन फरक पार्छ? चार्जको अवस्था (SOC) ले हाल ब्याट्रीमा भण्डारण गरिएको ऊर्जाको मात्रालाई बुझाउँछ, ब्याट्रीको कुल क्षमताको प्रतिशतको

ब्याट्री रसायन को तुलना

ब्याट्री रसायन को तुलना त्यहाँ धेरै ब्याट्री प्यारामिटरहरू छन् र विभिन्न अनुप्रयोगहरूमा आधारित ब्याट्रीको लागि प्रयोग गरिन्छ, निश्चित प्यारामिटरहरू अन्य प्यारामिटरहरू भन्दा बढी महत्त्वपूर्ण छन्।

खनन लोकोमोटिभ ब्याट्रीहरू

ब्याट्री संचालित भूमिगत खनन उपकरणहरूको लागि Microtex ब्याट्रीहरू यस ब्लगमा, हामी ब्याट्रीहरूको धेरै गाह्रो भूमिगत कर्तव्यको लागि आवश्यकताहरूको जाँच गर्छौं ब्याट्री संचालित भूमिगत खनन उपकरण।

लीड एसिड ब्याट्री सुरक्षा

लीड एसिड ब्याट्री सुरक्षा लीड एसिड ब्याट्री सुरक्षालाई गम्भीर रूपमा लिनुपर्छ। यो एक DC पावर स्रोत भएकोले हामी मध्ये धेरैले यसलाई हानिरहित र एकदम सुरक्षित

Join our Newsletter!

Join our mailing list of 13,334 amazing people
who are in the loop of our latest updates on battery technology

Read our Privacy Policy here – We promise we won’t share your email with anyone & we won’t spam you. You can unsubscribe anytime.

Want to become a channel partner?

Leave your details & our Manjunath will get back to you

Want to become a channel partner?

Leave your details here & our Sales Team will get back to you immediately!

Do you want a quick quotation for your battery?

Please share your email or mobile to reach you.

We promise to give you the price in a few minutes

(during IST working hours).

You can also speak with our Head of Sales, Vidhyadharan on +91 990 2030 976