একটি লিড-অ্যাসিড ব্যাটারি কি?

https://youtu.be/kNGg0P7B5fI

লিড অ্যাসিড ব্যাটারি একটি রিচার্জেবল ব্যাটারি যা ভূমিকা পালন করতে সীসা এবং সালফিউরিক অ্যাসিড ব্যবহার করে। নিয়ন্ত্রিত রাসায়নিক বিক্রিয়া করার জন্য সীসাকে সালফিউরিক অ্যাসিডে নিমজ্জিত করা হয়।

এই রাসায়নিক বিক্রিয়াই ব্যাটারি শক্তি উৎপাদনের কারণ। ব্যাটারি চার্জ করার জন্য প্রতিক্রিয়াটি বিপরীত হয়।

সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির জন্য উপকরণ

সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারি নির্মাণের জন্য প্রয়োজনীয় প্রধান সক্রিয় উপকরণগুলি হল:

লিড পারক্সাইড (PbO2): গাঢ় বাদামী, শক্ত এবং ভঙ্গুর উপাদান, একটি ইতিবাচক প্লেট গঠন করে।

স্পঞ্জ লিড (Pb): নরম স্পঞ্জের অবস্থার অধীনে বিশুদ্ধ সীসা নেতিবাচক প্লেট গঠন করে।

পাতলা সালফিউরিক অ্যাসিড (H2SO4): একটি শক্তিশালী অ্যাসিড এবং ভাল ইলেক্ট্রোলাইট। এটি অত্যন্ত আয়নযুক্ত, এবং তরলীকরণের সময় মুক্তির বেশিরভাগ তাপ হাইড্রোজেন আয়নগুলির হাইড্রেশন থেকে আসে। জল সহ সীসা অ্যাসিড ব্যাটারির জন্য: অ্যাসিড=3:1।

সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারি কিভাবে কাজ করে?

সীসা অ্যাসিড ব্যাটারি সীসা পারক্সাইড ইলেক্ট্রোড প্লেট এবং পাতলা সালফিউরিক অ্যাসিডে নিমজ্জিত স্পঞ্জ সীসা ইলেক্ট্রোড প্লেট দিয়ে তৈরি। এই বোর্ডগুলির মধ্যে বর্তমান বাহ্যিকভাবে সংযুক্ত। পাতলা সালফিউরিক অ্যাসিডে, অ্যাসিড অণুগুলি ধনাত্মক হাইড্রোজেন আয়ন (H প্লাস) এবং ঋণাত্মক সালফেট আয়ন (SO4 --) এ বিভক্ত হয়। যখন এটি PbO2 প্লেটে পৌঁছায়, তখন হাইড্রোজেন আয়নগুলি সেখান থেকে ইলেকট্রন গ্রহণ করে এবং হাইড্রোজেন পরমাণুতে পরিণত হয়, আবার PbO2 আক্রমণ করে এবং PbO এবং H2O (জল) গঠন করে। এই PbO H2SO4 এর সাথে বিক্রিয়া করে PbSO4 এবং H2O (জল) গঠন করে।

SO4 - আয়নগুলি (anions) DC পাওয়ার সাপ্লাইয়ের ধনাত্মক মেরুতে সংযুক্ত ইলেক্ট্রোডে (অ্যানোড) চলে যায়, যেখানে তারা অতিরিক্ত ইলেকট্রন ছেড়ে দেবে এবং মুক্ত র্যাডিকেল SO4 হয়ে যাবে। এই র্যাডিকাল SO4 একা থাকতে পারে না; অতএব, এটি লিড পারক্সাইড (PbO2) এবং সালফিউরিক অ্যাসিড (H2SO4) তৈরি করতে অ্যানোডের PbSO4 এর সাথে বিক্রিয়া করে।

ব্যাটারি চার্জ হলে

চার্জিং হল বৈদ্যুতিক রাসায়নিক বিক্রিয়াকে বিপরীত করার একটি প্রক্রিয়া। এটি চার্জার থেকে বৈদ্যুতিক শক্তিকে ব্যাটারিতে রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে। তবে, ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয় করে না। এটি বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য প্রয়োজনীয় রাসায়নিক শক্তি ধরে রাখে।

চার্জারের ভোল্টেজ ব্যাটারির চেয়ে বেশি হলে, ব্যাটারি চার্জার কারেন্টকে বিপরীত করবে। চার্জারটি নেতিবাচক প্লেটে অনেকগুলি ইলেকট্রন তৈরি করে এবং ধনাত্মক হাইড্রোজেন আয়নগুলি তাদের প্রতি আকৃষ্ট হয়। হাইড্রোজেন সীসা সালফেটের সাথে বিক্রিয়া করে সালফিউরিক অ্যাসিড এবং সীসা তৈরি করে। যখন বেশিরভাগ সালফেট অদৃশ্য হয়ে যায়, তখন নেতিবাচক প্লেট থেকে হাইড্রোজেন উঠে যায়। পানির অক্সিজেন ধনাত্মক প্লেটে সীসা সালফেটের সাথে বিক্রিয়া করে আবার সীসা ডাই অক্সাইডে পরিণত হয়। যখন প্রতিক্রিয়া সম্পূর্ণ হতে চলেছে, তখন অক্সিজেন বুদবুদগুলি ধনাত্মক প্লেট থেকে উঠে আসে। একে রক্তপাত বলে।

স্ব-স্রাব

সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির একটি খারাপ বৈশিষ্ট্য হল যে তারা নিজেরাই ডিসচার্জ করে, এমনকি ব্যবহার না করলেও। সাধারণ নিয়ম হল প্রতিদিন এক শতাংশ স্ব-স্রাব হার। উচ্চ তাপমাত্রায় হার বৃদ্ধি পায় এবং নিম্ন তাপমাত্রায় হ্রাস পায়।

চার্জিং এবং ডিসচার্জ করার পরে সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারিতে ইলেক্ট্রোলাইটের পরিবর্তন

যখন সীসা ব্যাটারিটি নিঃসৃত হয়, তখন ইলেক্ট্রোলাইটে সালফিউরিক অ্যাসিড হ্রাস পায়, জলের পরিমাণ বৃদ্ধি পায় এবং দ্রবণের নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ হ্রাস পায়।

যখন সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারি চার্জ করা হয়, ইলেক্ট্রোলাইটে সালফিউরিক অ্যাসিড ক্রমাগত বৃদ্ধি পায়, জল ধীরে ধীরে হ্রাস পায় এবং দ্রবণের নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ বৃদ্ধি পায়।

আসলে, ইলেক্ট্রোলাইট নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ পরিবর্তন সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির চার্জিং অবস্থা নির্ধারণ করে। এই কারণেই ব্যাটারিতে নিয়মিত জল দেওয়া গুরুত্বপূর্ণ যাতে আপনি এটির সর্বোচ্চ ব্যবহার করতে পারেন।