বৈদ্যুতিক ব্যাটারি কীভাবে তৈরি করা হয়, এর কাজের নীতি, প্রকার, উদ্দেশ্য এবং প্রধান বৈশিষ্ট্য?

বৈদ্যুতিক ব্যাটারির প্রয়োগের সুযোগ অত্যন্ত বিস্তৃত। বিদ্যুতের উৎস হিসেবে তারা ব্যবহার করা হয় শিশুদের খেলনাব্যাটারিগুলি শক্তি সরঞ্জাম এবং বৈদ্যুতিক গাড়িতে ট্র্যাকশনের উত্স হিসাবে উভয়ই ব্যবহৃত হয়। ব্যাটারিগুলি দক্ষতার সাথে ব্যবহার করার জন্য, তাদের বৈশিষ্ট্য, তাদের শক্তি এবং দুর্বলতাগুলি জানা প্রয়োজন।

একটি বৈদ্যুতিক ব্যাটারি কি এবং এটি কিভাবে নির্মিত হয়?

বৈদ্যুতিক ব্যাটারি - একটি পুনর্নবীকরণযোগ্য বৈদ্যুতিক শক্তির উৎস. গ্যালভানিক কোষের বিপরীতে এটি একটি স্রাবের পরে রিচার্জ করা যেতে পারে। নীতিগতভাবে সমস্ত সঞ্চয়কারী একইভাবে তৈরি করা হয় এবং একটি ক্যাথোড এবং একটি ইলেক্ট্রোলাইটে স্থাপিত একটি অ্যানোড নিয়ে গঠিত।

ইলেক্ট্রোডের উপাদান এবং ইলেক্ট্রোলাইটের সংমিশ্রণ পরিবর্তিত হয় এবং এটিই ব্যাটারির ভোক্তা বৈশিষ্ট্য এবং তাদের প্রয়োগের সুযোগ নির্ধারণ করে। একটি ছিদ্রযুক্ত অস্তরক বিভাজক, একটি ইলেক্ট্রোলাইট-অন্তর্ভুক্ত বিভাজক, ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে স্থাপন করা যেতে পারে। তবে এটি বেশিরভাগই সমাবেশের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে এবং নীতিগতভাবে কোষের ক্রিয়াকলাপকে প্রভাবিত করে না।

সাধারণভাবে, ব্যাটারি অপারেশন দুটি শক্তি রূপান্তরের উপর ভিত্তি করে:

• চার্জে রাসায়নিক থেকে বৈদ্যুতিক;
• স্রাব এ বৈদ্যুতিক থেকে রাসায়নিক.

উভয় প্রকারের রূপান্তরই বিপরীতমুখী রাসায়নিক বিক্রিয়ার প্রবাহের উপর ভিত্তি করে, যার কোর্সটি ব্যাটারিতে ব্যবহৃত পদার্থ দ্বারা নির্ধারিত হয়। সীসা-অ্যাসিড কোষে, উদাহরণস্বরূপ, অ্যানোডের সক্রিয় অংশটি সীসা ডাই অক্সাইড দিয়ে তৈরি এবং ক্যাথোডটি ধাতব সীসা দিয়ে তৈরি। ইলেক্ট্রোডগুলি সালফিউরিক অ্যাসিডের ইলেক্ট্রোলাইটে থাকে। অ্যানোডে স্রাবের সময় সীসা ডাই অক্সাইড সীসা সালফেট এবং জলের গঠনের সাথে হ্রাস পায় এবং ক্যাথোডে সীসা সীসা সালফেটে জারিত হয়। চার্জ করার সময় বিপরীত প্রতিক্রিয়া ঘটে। অন্যান্য ব্যাটারি ডিজাইনে, উপাদানগুলি ভিন্নভাবে প্রতিক্রিয়া দেখায়, তবে নীতিটি একই রকম।

ব্যাটারির ধরন এবং প্রকারভেদ

ব্যাটারির ভোক্তা বৈশিষ্ট্যগুলি মূলত এর উত্পাদন প্রযুক্তি দ্বারা নির্ধারিত হয়। গৃহস্থালি এবং শিল্পে, বিভিন্ন ধরণের ব্যাটারি কোষ সবচেয়ে সাধারণ।

লেড এসিড .

এই ধরনের ব্যাটারি XIX শতাব্দীর মাঝামাঝি সময়ে আবিষ্কৃত হয়েছিল এবং এখনও এর প্রয়োগের বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এর সুবিধার মধ্যে রয়েছে:

• সহজ, সস্তা এবং কয়েক দশকের উৎপাদন প্রযুক্তি দ্বারা প্রমাণিত;
• উচ্চ বর্তমান আউটপুট;
• দীর্ঘ সেবা জীবন (300 থেকে 1000 চার্জ-ডিসচার্জ চক্র পর্যন্ত);
• সর্বনিম্ন স্ব-স্রাব বর্তমান;
• কোন মেমরি প্রভাব নেই।

অসুবিধাও আছে। প্রথমত, এটি কম নির্দিষ্ট শক্তি ক্ষমতা, যা আকার এবং ওজন বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে। এছাড়াও নেতিবাচক তাপমাত্রায় খারাপ কর্মক্ষমতা উল্লেখ করা হয়েছে, বিশেষ করে মাইনাস 20 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে। নিষ্পত্তিতেও সমস্যা রয়েছে - সীসা যৌগগুলি বেশ বিষাক্ত। কিন্তু এই সমস্যা অন্যান্য ধরনের ব্যাটারির জন্যও সমাধান করতে হবে।.

অ্যাসিড-লিড ব্যাটারির ডিভাইসটি সর্বোত্তম অবস্থায় আনা সত্ত্বেও, এখানে উন্নতির বিকল্প রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, একটি AGM প্রযুক্তি রয়েছে, যা অনুসারে ইলেক্ট্রোলাইট দ্বারা গর্ভবতী একটি ছিদ্রযুক্ত উপাদান ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে স্থাপন করা হয়।ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল চার্জিং এবং ডিসচার্জিং প্রক্রিয়া প্রভাবিত হয় না। এটি প্রধানত ব্যাটারির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য (কম্পনের প্রতিরোধ, প্রায় যেকোনো অবস্থানে কাজ করার ক্ষমতা ইত্যাদি) উন্নত করে এবং কিছুটা অপারেশনের নিরাপত্তা বাড়ায়।

এছাড়াও একটি লক্ষণীয় সুবিধা হ'ল মাইনাস 30 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় ক্ষমতা এবং বর্তমান আউটপুট হ্রাস ছাড়াই উন্নত অপারেশন। এজিএম-ব্যাটারির নির্মাতারা প্রারম্ভিক বর্তমান এবং পরিষেবা জীবন বৃদ্ধির দাবি করেন।

অ্যাসিড-সীসা ব্যাটারির আরেকটি পরিবর্তন হল জেল ব্যাটারি। ইলেক্ট্রোলাইটকে জেলি অবস্থায় ঘন করা হয়। এটি অপারেশন চলাকালীন ইলেক্ট্রোলাইট ফুটো প্রতিরোধ করে এবং গ্যাস গঠনের সম্ভাবনা দূর করে। যাইহোক, বর্তমান আউটপুট কিছুটা হ্রাস পেয়েছে, যা স্টার্টার ব্যাটারি হিসাবে জেল ব্যাটারির ব্যবহার সীমিত করে। বর্ধিত ক্ষমতা এবং পরিষেবা জীবনের পরিপ্রেক্ষিতে এই ধরনের ব্যাটারির ঘোষিত অলৌকিক বৈশিষ্ট্যগুলি বিপণনকারীদের বিবেকের উপর নির্ভর করে।

লিড-অ্যাকুমুলেটর ব্যাটারিগুলি সাধারণত ভোল্টেজ স্থিতিশীলতার মোডে চার্জ করা হয়। এটি ব্যাটারির ভোল্টেজ বাড়ায় এবং চার্জিং কারেন্ট কমিয়ে দেয়। চার্জিং প্রক্রিয়া শেষ হওয়ার মাপকাঠি হল সেট সীমার বর্তমান ড্রপ।

নিকেল-ক্যাডমিয়াম

তারা তাদের বয়সের শেষ দিকে আসছে, এবং তাদের প্রয়োগের পরিধি ধীরে ধীরে হ্রাস পাচ্ছে। তাদের প্রধান অসুবিধা একটি উচ্চারিত মেমরি প্রভাব। আপনি যদি একটি অসম্পূর্ণভাবে নিষ্কাশন করা Ni-Cd ব্যাটারি চার্জ করা শুরু করেন, সেলটি এই স্তরটিকে "মনে রাখে" এবং ক্ষমতা এই মান দ্বারা আরও নির্ধারিত হয়। আরেকটি সমস্যা হল পরিবেশগত বন্ধুত্ব কম। বিষাক্ত ক্যাডমিয়াম যৌগগুলি এই ধরনের ব্যাটারির নিষ্পত্তিতে সমস্যা তৈরি করে। অন্যান্য অসুবিধার মধ্যে রয়েছে:

• স্ব-স্রাবের উচ্চ প্রবণতা;
• অপেক্ষাকৃত কম শক্তি ক্ষমতা।

কিন্তু এছাড়াও সুবিধা আছে:

• কম খরচে;
• দীর্ঘ সেবা জীবন (1000 চার্জ-ডিসচার্জ চক্র পর্যন্ত);
• উচ্চ কারেন্ট দেওয়ার ক্ষমতা।

এছাড়াও এই ব্যাটারির যোগ্যতার মধ্যে রয়েছে কম নেতিবাচক তাপমাত্রায় কাজ করার ক্ষমতা।

Ni-Cd কোষ ধ্রুবক বর্তমান মোডে চার্জ করা হয়। চার্জিং কারেন্টের মসৃণ বা ধাপে ধাপে রিচার্জ করে ক্ষমতার সম্পূর্ণ ব্যবহার করা যেতে পারে। প্রক্রিয়ার শেষ সেল ভোল্টেজ হ্রাস দ্বারা নিরীক্ষণ করা হয়।

নিকেল-ধাতু হাইড্রাইড

এগুলি নিকেল ক্যাডমিয়াম ব্যাটারি প্রতিস্থাপন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। তাদের Ni-Cd ব্যাটারির অনেক বৈশিষ্ট্য এবং কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য রয়েছে। আমরা আংশিকভাবে মেমরি প্রভাব পরিত্রাণ পেতে পরিচালিত, প্রায় দেড় গুণ শক্তি ক্ষমতা বৃদ্ধি এবং স্ব-স্রাব প্রবণতা কমাতে. একই সময়ে, বর্তমান আউটপুট উচ্চ রয়ে গেছে এবং খরচ প্রায় একই স্তরে রয়ে গেছে। পরিবেশগত সমস্যা প্রশমিত হয়েছে - ব্যাটারিগুলি বিষাক্ত যৌগ ব্যবহার ছাড়াই উত্পাদিত হয়। তবে এটির জন্য একটি গুণ কম জীবন (5 গুণ পর্যন্ত) এবং নেতিবাচক তাপমাত্রায় কাজ করার ক্ষমতার জন্য অর্থ প্রদান করতে হয়েছিল - নিকেল ক্যাডমিয়াম ব্যাটারির জন্য -40 ডিগ্রি সেলসিয়াসের বিপরীতে -20 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত।

এই ধরনের কোষ ধ্রুবক বর্তমান মোডে চার্জ করা হয়। প্রতিটি কক্ষের ভোল্টেজকে 1.37 ভোল্টে বাড়িয়ে প্রক্রিয়াটির সমাপ্তি পর্যবেক্ষণ করা হয়। সবচেয়ে অনুকূল হল নেতিবাচক নির্গমন সহ স্পন্দিত বর্তমান মোড। এটি মেমরি প্রভাবের প্রভাব দূর করে।

লিথিয়াম-আয়ন

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বিশ্ব দখল করছে। তারা এমন জায়গা থেকে অন্য ধরনের ব্যাটারি স্থানচ্যুত করছে যেখানে অবস্থানটি অটুট বলে মনে হচ্ছে। লি-আয়ন কোষগুলির প্রায় কোনও মেমরি প্রভাব নেই (এটি উপস্থিত, তবে একটি তাত্ত্বিক স্তরে), 600 চার্জ-ডিসচার্জ চক্র পর্যন্ত সহ্য করতে পারে, শক্তি ক্ষমতা নিকেলের ওজনের ক্ষমতার অনুপাতের তুলনায় 2-3 গুণ বেশি- ধাতব হাইড্রাইড ব্যাটারি।

স্টোরেজ চলাকালীন স্ব-স্রাব করার প্রবণতাও ন্যূনতম, তবে আপনাকে আক্ষরিক অর্থে এই সমস্তটির জন্য অর্থ প্রদান করতে হবে - এই জাতীয় ব্যাটারিগুলি ঐতিহ্যবাহী ব্যাটারির চেয়ে অনেক বেশি ব্যয়বহুল।আমরা আশা করতে পারি উৎপাদনের বিকাশের সাথে সাথে দাম কমবে, যেমনটি তারা সাধারণত করে, তবে এই ধরনের ব্যাটারির অন্যান্য অন্তর্নিহিত ত্রুটিগুলি - বর্তমান আউটপুট হ্রাস, নেতিবাচক তাপমাত্রায় কাজ করতে অক্ষমতা - বিদ্যমান প্রযুক্তিগুলি দ্বারা কাটিয়ে উঠার সম্ভাবনা কম।

বর্ধিত অগ্নি বিপদের পাশাপাশি, এটি কিছুটা ব্যবহারে বাধা দেয় লি-আয়ন ব্যাটারি. এছাড়াও এটি বিবেচনা করা উচিত যে এই জাতীয় কোষগুলি ক্ষয় সাপেক্ষে। এমনকি যদি তারা চার্জ এবং ডিসচার্জ না হয়, তাদের জীবন নিজেই 1.5 ... 2 বছরের স্টোরেজের মধ্যে শূন্যে চলে যায়।

সবচেয়ে সুবিধাজনক চার্জিং মোড দুটি ধাপে। প্রথমে একটি স্থিতিশীল বর্তমান (একটি মসৃণভাবে ক্রমবর্ধমান ভোল্টেজ সহ), তারপর একটি স্থিতিশীল ভোল্টেজের সাথে (একটি মসৃণভাবে হ্রাসকারী কারেন্ট সহ)। অনুশীলনে, দ্বিতীয় পর্যায়টি ধাপে ধাপে চার্জিং কারেন্ট হ্রাসের আকারে উপলব্ধি করা হয়। এমনকি আরো প্রায়ই এই পর্যায়ে একটি একক ধাপ গঠিত - শুধুমাত্র স্থিতিশীল বর্তমান হ্রাস।

ব্যাটারির মৌলিক বৈশিষ্ট্য

ব্যাটারি নির্বাচন করার সময় প্রথম যে প্যারামিটারটি মনোযোগ দেয় তা হল এটি নামমাত্র ভোল্টেজ. একটি ব্যাটারি কোষের ভোল্টেজ কোষের মধ্যে ঘটে যাওয়া ভৌত এবং রাসায়নিক প্রক্রিয়া দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং ব্যাটারির ধরনের উপর নির্ভর করে। একটি সম্পূর্ণ চার্জ প্রদান করতে পারে:

• সীসা-অ্যাসিড কোষ - 2.1 ভোল্ট;
• নিকেল-ক্যাডমিয়াম - 1.25 ভোল্ট;
• নিকেল-ধাতু হাইড্রাইড, 1.37 ভোল্ট;
• লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি: 3.7 ভোল্ট।

একটি উচ্চ ভোল্টেজ পেতে, কোষগুলি ব্যাটারিতে একত্রিত হয়। সুতরাং, একটি গাড়ির ব্যাটারির জন্য, আপনাকে 12 ভোল্ট (আরো সঠিকভাবে, 12.6 ভোল্ট) পেতে সিরিজে 6টি লিড-অ্যাসিড ব্যাটারি সংযুক্ত করতে হবে এবং একটি 18-ভোল্ট স্ক্রু ড্রাইভারের জন্য - 3.7 ভোল্টের 5টি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি।

দ্বিতীয় গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি হল ক্ষমতা. এটি লোডের অধীনে ব্যাটারির অপারেটিং সময় নির্ধারণ করে। এটি অ্যাম্পিয়ার ঘন্টায় পরিমাপ করা হয় (সময়ে বর্তমানের গুণফল)।উদাহরণস্বরূপ, 3 A⋅h ক্ষমতা সম্পন্ন একটি ব্যাটারি 1 amp এর কারেন্ট দিয়ে ডিসচার্জ করা হলে 3 ঘন্টার মধ্যে এবং 3 amps কারেন্ট দিয়ে ডিসচার্জ করা হলে 1 ঘন্টার মধ্যে ডিসচার্জ হবে৷

গুরুত্বপূর্ণ ! কঠোরভাবে বলতে গেলে, একটি ব্যাটারির ক্ষমতা বর্তমানের উপর নির্ভর করে তাই একই ব্যাটারির জন্য বিভিন্ন লোড মানের বর্তমান এবং স্রাবের সময়ের গুণফল একই হবে না।

এবং তৃতীয় গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার বর্তমান বহন ক্ষমতা. এটি একটি ব্যাটারি সর্বোচ্চ বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে পারে। এই গুরুত্বপূর্ণ, উদাহরণস্বরূপ, জন্য গাড়ির ব্যাটারি - ঠান্ডা আবহাওয়ায় ইঞ্জিন শ্যাফ্ট ক্র্যাঙ্ক করার ক্ষমতা নির্ধারণ করে। এছাড়াও, উচ্চ কারেন্ট সরবরাহ করার ক্ষমতা, উচ্চ টর্ক তৈরি করা গুরুত্বপূর্ণ, উদাহরণস্বরূপ, পাওয়ার সরঞ্জামগুলির জন্য। কিন্তু মোবাইল গ্যাজেটগুলির জন্য, এই বৈশিষ্ট্যটি এত গুরুত্বপূর্ণ নয়।

বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য এবং ব্যাটারির ভোক্তা গুণাবলী তাদের নকশা এবং উৎপাদন প্রযুক্তির উপর নির্ভর করে। ব্যাটারির সঠিক ব্যবহার নবায়নযোগ্য রাসায়নিক শক্তির উত্সগুলির সুবিধার ব্যবহার এবং অসুবিধাগুলি সমতলকরণ বোঝায়।

সম্পরকিত প্রবন্ধ: