लीड-एसिड बैटरी क्या है?

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लीड एसिड बैटरी एक रिचार्जेबल बैटरी है जो एक भूमिका निभाने के लिए सीसा और सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग करती है। नियंत्रित रासायनिक प्रतिक्रियाओं की अनुमति देने के लिए लेड को सल्फ्यूरिक एसिड में डुबोया जाता है।

यह रासायनिक प्रतिक्रिया बैटरी बिजली उत्पादन का कारण है। फिर बैटरी को चार्ज करने के लिए प्रतिक्रिया को उलट दिया जाता है।

लीड-एसिड बैटरी के लिए सामग्री

लीड-एसिड बैटरी के निर्माण के लिए आवश्यक मुख्य सक्रिय सामग्री हैं:

लेड पेरोक्साइड (PbO2): गहरा भूरा, कठोर और भंगुर पदार्थ, एक सकारात्मक प्लेट बनाता है।

स्पंज लेड (Pb): सॉफ्ट स्पंज की स्थिति में शुद्ध लेड नेगेटिव प्लेट बनाता है।

पतला सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4): एक मजबूत एसिड और अच्छा इलेक्ट्रोलाइट। यह अत्यधिक आयनित होता है, और तनुकरण के दौरान निकलने वाली अधिकांश ऊष्मा हाइड्रोजन आयनों के जलयोजन से आती है। पानी के साथ लेड एसिड बैटरी के लिए: एसिड=3:1.

लीड-एसिड बैटरी कैसे काम करती हैं?

लेड एसिड बैटरी लेड पेरोक्साइड इलेक्ट्रोड प्लेट और स्पंज लेड इलेक्ट्रोड प्लेट से बनी होती है जो तनु सल्फ्यूरिक एसिड में डूबी होती है। इन बोर्डों के बीच करंट बाहरी रूप से जुड़ा हुआ है। तनु सल्फ्यूरिक एसिड में, एसिड अणु सकारात्मक हाइड्रोजन आयनों (H प्लस) और नकारात्मक सल्फेट आयनों (SO4 --) में विभाजित हो जाते हैं। जब यह PbO2 प्लेट पर पहुंचता है, तो हाइड्रोजन आयन वहां से इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं और हाइड्रोजन परमाणु बन जाते हैं, PbO2 पर फिर से हमला करते हैं और PbO और H2O (पानी) बनाते हैं। यह PbO, H2SO4 से क्रिया करके PbSO4 और H2O (जल) बनाता है।

SO4 - आयन (आयन) DC विद्युत आपूर्ति के धनात्मक ध्रुव से जुड़े इलेक्ट्रोड (एनोड) में जाते हैं, जहां वे अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देंगे और मुक्त मूलक SO4 बन जाएंगे। यह कट्टरपंथी SO4 अकेले मौजूद नहीं हो सकता; इसलिए, यह लेड पेरोक्साइड (PbO2) और सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4) उत्पन्न करने के लिए एनोड के PbSO4 के साथ प्रतिक्रिया करता है।

जब बैटरी चार्ज होती है

चार्जिंग विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया को उलटने की एक प्रक्रिया है। यह चार्जर से विद्युत ऊर्जा को बैटरी में रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। हालाँकि, बैटरी पावर स्टोर नहीं करती है। यह बिजली उत्पन्न करने के लिए आवश्यक रासायनिक ऊर्जा को बरकरार रखता है।

यदि चार्जर का वोल्टेज बैटरी से अधिक है, तो बैटरी चार्जर करंट को उल्टा कर देगा। चार्जर नकारात्मक प्लेट पर बहुत अधिक इलेक्ट्रॉन उत्पन्न करता है, और सकारात्मक हाइड्रोजन आयन उनकी ओर आकर्षित होते हैं। हाइड्रोजन लेड सल्फेट से अभिक्रिया कर सल्फ्यूरिक अम्ल और सीसा उत्पन्न करता है। जब अधिकांश सल्फेट गायब हो जाता है, तो ऋणात्मक प्लेट से हाइड्रोजन ऊपर उठती है। पानी में ऑक्सीजन सकारात्मक प्लेट पर लेड सल्फेट के साथ प्रतिक्रिया करता है जिससे यह फिर से लेड डाइऑक्साइड बन जाता है। जब अभिक्रिया पूरी होने वाली होती है, तो धनात्मक प्लेट से ऑक्सीजन के बुलबुले उठते हैं। इसे ब्लीडिंग कहते हैं।

स्व निर्वहन

लेड-एसिड बैटरियों की एक बुरी विशेषता यह है कि वे उपयोग में न होने पर भी अपने आप डिस्चार्ज हो जाती हैं। अंगूठे का सामान्य नियम प्रति दिन एक प्रतिशत स्व-मुक्ति दर है। दर उच्च तापमान पर बढ़ जाती है और कम तापमान पर घट जाती है।

चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के बाद लेड-एसिड बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट का परिवर्तन

जब लेड बैटरी को डिस्चार्ज किया जाता है, तो इलेक्ट्रोलाइट में सल्फ्यूरिक एसिड कम हो जाता है, पानी की मात्रा बढ़ जाती है और घोल का विशिष्ट गुरुत्व कम हो जाता है।

जब लेड-एसिड बैटरी को चार्ज किया जाता है, तो इलेक्ट्रोलाइट में सल्फ्यूरिक एसिड लगातार बढ़ता है, पानी धीरे-धीरे कम होता है, और घोल का विशिष्ट गुरुत्व बढ़ जाता है।

वास्तव में, इलेक्ट्रोलाइट विशिष्ट गुरुत्व का परिवर्तन लीड-एसिड बैटरी की चार्जिंग स्थिति को निर्धारित करता है। यही कारण है कि यह सुनिश्चित करने के लिए बैटरी को लगातार पानी देना महत्वपूर्ण है कि आप इसका अधिकतम लाभ उठा सकें।