কিভাবে একটি বৈদ্যুতিক ব্যাটারি কাজ করে, এর অপারেশনের নীতি, প্রকার, উদ্দেশ্য এবং প্রধান বৈশিষ্ট্য

বৈদ্যুতিক ব্যাটারির প্রয়োগের সুযোগ অত্যন্ত বিস্তৃত। এগুলি বিদ্যুতের উত্স হিসাবে ব্যবহৃত হয় শিশুদের খেলনা, এবং পাওয়ার টুলে, এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনে ট্র্যাকশনের উত্স হিসাবে। সঠিকভাবে ব্যাটারি ব্যবহার করতে, আপনাকে তাদের বৈশিষ্ট্য, তাদের শক্তি এবং দুর্বলতাগুলি জানতে হবে।

একটি বৈদ্যুতিক ব্যাটারি কি এবং এটি কিভাবে কাজ করে

বৈদ্যুতিক ব্যাটারি - এটি পুনর্নবীকরণযোগ্য বৈদ্যুতিক শক্তির উৎস. গ্যালভানিক কোষের বিপরীতে, ডিসচার্জ হওয়ার পরে, এটি আবার চার্জ করা যেতে পারে। নীতিগতভাবে, সমস্ত ব্যাটারি একইভাবে সাজানো হয় এবং একটি ক্যাথোড এবং একটি ইলেক্ট্রোলাইটে রাখা একটি অ্যানোড নিয়ে গঠিত।

ইলেক্ট্রোডের উপাদান এবং ইলেক্ট্রোলাইটের সংমিশ্রণ ভিন্ন হতে পারে এবং এটিই ব্যাটারির ভোক্তা বৈশিষ্ট্য এবং তাদের সুযোগ নির্ধারণ করে।ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে, একটি ছিদ্রযুক্ত অস্তরক বিভাজক স্থাপন করা যেতে পারে - একটি বিভাজক ইলেক্ট্রোলাইট দ্বারা গর্ভবতী। তবে এটি নির্ধারণ করে, বেশিরভাগ অংশের জন্য, সমাবেশের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং মৌলিকভাবে উপাদানটির ক্রিয়াকলাপকে প্রভাবিত করে না।

সাধারণভাবে, ব্যাটারি অপারেশন দুটি শক্তি রূপান্তরের উপর ভিত্তি করে:

• চার্জ করার সময় বৈদ্যুতিক থেকে রাসায়নিক;
• স্রাব সময় বৈদ্যুতিক মধ্যে রাসায়নিক.

উভয় ধরণের রূপান্তরই বিপরীত রাসায়নিক বিক্রিয়ার ঘটনার উপর ভিত্তি করে, যার কোর্সটি ব্যাটারিতে ব্যবহৃত পদার্থ দ্বারা নির্ধারিত হয়। সুতরাং, একটি সীসা-অ্যাসিড কোষে, অ্যানোডের সক্রিয় অংশটি সীসা ডাই অক্সাইড দিয়ে তৈরি এবং ক্যাথোডটি ধাতব সীসা দিয়ে তৈরি। ইলেক্ট্রোডগুলি সালফিউরিক অ্যাসিডের ইলেক্ট্রোলাইটে থাকে। অ্যানোডে নিঃসৃত হলে, সীসা ডাই অক্সাইড সীসা সালফেট এবং জল গঠনে হ্রাস পায় এবং ক্যাথোডে সীসা সীসা সালফেটে জারিত হয়। চার্জ করার সময় বিপরীত প্রতিক্রিয়া ঘটে। অন্যান্য ডিজাইনের ব্যাটারিতে, উপাদানগুলি ভিন্নভাবে প্রতিক্রিয়া জানায়, তবে নীতিটি একই রকম।

ব্যাটারির ধরন এবং প্রকারভেদ

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

লেড এসিড

এই ধরণের ব্যাটারি 19 শতকের মাঝামাঝি সময়ে আবিষ্কৃত হয়েছিল এবং এখনও এর নিজস্ব প্রয়োগ রয়েছে। এর সুবিধার মধ্যে রয়েছে:

• সহজ, সস্তা এবং কয়েক দশকের পুরনো উৎপাদন প্রযুক্তি;
• 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 একটি কম নির্দিষ্ট শক্তির তীব্রতা, যার ফলে মাত্রা এবং ওজন বৃদ্ধি পায়। নিম্ন তাপমাত্রায়, বিশেষ করে মাইনাস 20 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে খারাপ কর্মক্ষমতাও রয়েছে। নিষ্পত্তিতেও সমস্যা রয়েছে - সীসা যৌগগুলি বেশ বিষাক্ত। কিন্তু এই টাস্ক অন্যান্য ধরনের ব্যাটারির জন্য সুরাহা করা আবশ্যক.

যদিও সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারিগুলি তাদের সর্বোত্তম হিসাবে অপ্টিমাইজ করা হয়েছে, এমনকি এখানে উন্নতির জন্য জায়গা রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, এজিএম প্রযুক্তি রয়েছে, যার অনুসারে একটি ইলেক্ট্রোলাইট দিয়ে গর্ভবতী একটি ছিদ্রযুক্ত উপাদান ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে স্থাপন করা হয়। এটি চার্জ এবং স্রাবের ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল প্রক্রিয়াগুলিকে প্রভাবিত করে না। মূলত, এটি ব্যাটারির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করে (কম্পনের প্রতিরোধ, প্রায় কোনও অবস্থানে কাজ করার ক্ষমতা ইত্যাদি) এবং কিছুটা অপারেশনের নিরাপত্তা বাড়ায়।

এছাড়াও একটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা হল মাইনাস 30 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় ক্যাপ্যাসিট্যান্স এবং বর্তমান আউটপুট ক্ষতি ছাড়াই উন্নত অপারেশন। এজিএম ব্যাটারির নির্মাতারা প্রারম্ভিক বর্তমান এবং সংস্থান বৃদ্ধির দাবি করেন।

জেল ব্যাটারি হল সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির আরেকটি পরিবর্তন। ইলেক্ট্রোলাইট একটি জেলি অবস্থায় ঘন হয়। এটি অপারেশন চলাকালীন ইলেক্ট্রোলাইটের ফুটো বর্জন করে এবং গ্যাস গঠনের সম্ভাবনা দূর করে। কিন্তু বর্তমান আউটপুট কিছুটা হ্রাস পেয়েছে, এবং এটি স্টার্টার ব্যাটারি হিসাবে জেল ব্যাটারি ব্যবহার করার সম্ভাবনাকে সীমিত করে। বর্ধিত ক্ষমতা এবং বর্ধিত সম্পদের পরিপ্রেক্ষিতে এই ধরনের ব্যাটারির ঘোষিত অলৌকিক বৈশিষ্ট্যগুলি বিপণনকারীদের বিবেকের উপর নির্ভর করে।

লিড-অ্যাসিড ব্যাটারি সাধারণত ভোল্টেজ স্ট্যাবিলাইজেশন মোডে চার্জ করা হয়। একই সময়ে, ব্যাটারির ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায় এবং চার্জিং কারেন্ট হ্রাস পায়। চার্জিং প্রক্রিয়া শেষ হওয়ার মাপকাঠি হল সেট সীমার বর্তমান ড্রপ।

নিকেল-ক্যাডমিয়াম

তাদের সেঞ্চুরি শেষ হয়ে আসছে, এবং সুযোগ ধীরে ধীরে সঙ্কুচিত হচ্ছে। তাদের প্রধান ত্রুটি একটি উচ্চারিত মেমরি প্রভাব। আপনি যদি একটি অসম্পূর্ণভাবে নিষ্কাশন করা Ni-Cd ব্যাটারি রিচার্জ করা শুরু করেন, তাহলে উপাদানটি এই স্তরটিকে "মনে রাখে" এবং এই মান থেকে ক্ষমতা 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 খরচ।

কিন্তু এছাড়াও প্লাস আছে:

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

এছাড়াও, এই ধরনের ব্যাটারির সুবিধার মধ্যে রয়েছে কম নেতিবাচক তাপমাত্রায় কাজ করার ক্ষমতা।

Ni-Cd কোষের চার্জিং সরাসরি বর্তমান মোডে বাহিত হয়। আপনি চার্জিং কারেন্টে মসৃণ বা ধাপে ধাপে হ্রাসের সাথে রিচার্জ করে ক্ষমতাটি সম্পূর্ণরূপে ব্যবহার করতে পারেন। প্রক্রিয়ার শেষ সেল ভোল্টেজ হ্রাস দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।

নিকেল ধাতব হাইড্রাইড

নিকেল-ক্যাডমিয়াম ব্যাটারি প্রতিস্থাপন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। অনেক বৈশিষ্ট্য এবং ভোক্তা বৈশিষ্ট্য Ni-Cd এর চেয়ে বেশি। এটি আংশিকভাবে মেমরি প্রভাব পরিত্রাণ পেতে, প্রায় দেড় গুণ শক্তির তীব্রতা বৃদ্ধি এবং স্ব-স্রাব প্রবণতা হ্রাস করা সম্ভব ছিল। একই সময়ে, উচ্চ বর্তমান দক্ষতা সংরক্ষিত ছিল এবং খরচ প্রায় একই স্তরে রয়ে গেছে। পরিবেশগত সমস্যা প্রশমিত হয় - ব্যাটারি বিষাক্ত যৌগ ব্যবহার ছাড়াই উত্পাদিত হয়। তবে আমাদের এটির জন্য একটি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাসকৃত সংস্থান (5 গুণ পর্যন্ত) এবং নেতিবাচক তাপমাত্রায় কাজ করার ক্ষমতা দিয়ে অর্থ প্রদান করতে হয়েছিল - নিকেল-ক্যাডমিয়ামগুলির জন্য -20 ° C বনাম -40 ° C পর্যন্ত।

এই ধরনের কোষ সরাসরি বর্তমান মোডে চার্জ করা হয়. প্রতিটি উপাদানের ভোল্টেজ 1.37 ভোল্ট পর্যন্ত বাড়িয়ে প্রক্রিয়ার শেষ নিয়ন্ত্রিত হয়। নেতিবাচক surges সঙ্গে স্পন্দিত বর্তমান মোড সবচেয়ে অনুকূল হয়। এটি মেমরি প্রভাবের প্রভাব দূর করে।

লি-আয়ন

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বিশ্ব দখল করছে। তারা সেইসব এলাকা থেকে অন্য ধরনের ব্যাটারি স্থানচ্যুত করে যেখানে পরিস্থিতি অচল বলে মনে হয়। লি-আয়ন কোষগুলির কার্যত কোনও মেমরি প্রভাব নেই (এটি উপস্থিত রয়েছে, তবে একটি তাত্ত্বিক স্তরে), 600 চার্জ-ডিসচার্জ চক্র পর্যন্ত প্রতিরোধ করে, শক্তির তীব্রতা নিকেল-মেটাল হাইড্রাইডের ক্ষমতা এবং ওজনের অনুপাতের চেয়ে 2-3 গুণ বেশি। ব্যাটারি

স্টোরেজ চলাকালীন স্ব-স্রাবের প্রবণতাও ন্যূনতম, তবে আপনাকে আক্ষরিক অর্থেই এই সমস্ত কিছুর জন্য অর্থ প্রদান করতে হবে - এই জাতীয় ব্যাটারিগুলি ঐতিহ্যবাহী ব্যাটারিগুলির চেয়ে অনেক বেশি ব্যয়বহুল। উত্পাদনের বিকাশের সাথে দাম হ্রাসের আশা করা যায়, যেমনটি সাধারণত হয়, তবে এই জাতীয় ব্যাটারির অন্যান্য অন্তর্নিহিত অসুবিধাগুলি - বর্তমান কার্যকারিতা হ্রাস, নেতিবাচক তাপমাত্রায় কাজ করার অক্ষমতা - বিদ্যমান প্রযুক্তিগুলির কাঠামোর মধ্যে কাটিয়ে ওঠার সম্ভাবনা কম।

একটি বর্ধিত অগ্নি বিপদের পাশাপাশি, এটি ব্যবহারে কিছুটা বাধা দেয় লি-আয়ন ব্যাটারি. এটিও মনে রাখা উচিত যে এই জাতীয় উপাদানগুলি অবক্ষয়ের বিষয়। এমনকি যদি তারা চার্জ এবং ডিসচার্জ না হয়, তাদের সম্পদ নিজেই 1.5 ... 2 বছরের স্টোরেজের মধ্যে শূন্যে চলে যায়।

সবচেয়ে সুবিধাজনক চার্জিং মোড দুটি পর্যায়ে। প্রথমত, একটি স্থিতিশীল বর্তমান (একটি মসৃণভাবে ক্রমবর্ধমান ভোল্টেজ সহ), তারপর একটি স্থিতিশীল ভোল্টেজ (একটি মসৃণভাবে হ্রাসকারী কারেন্ট সহ)। অনুশীলনে, দ্বিতীয় পর্যায়টি ধাপে ধাপে হ্রাসকৃত চার্জিং কারেন্টের আকারে প্রয়োগ করা হয়। এমনকি আরো প্রায়ই, এই পর্যায়ে একটি পর্যায় গঠিত - স্থিতিশীল বর্তমান সহজভাবে হ্রাস পায়।

ব্যাটারির প্রধান বৈশিষ্ট্য

একটি ব্যাটারি নির্বাচন করার সময় মনোযোগ দেওয়া হয় যে প্রথম পরামিতি হল তার রেটেড ভোল্টেজ. একটি ব্যাটারি কোষের ভোল্টেজ কোষের অভ্যন্তরে ঘটতে থাকা ভৌত রাসায়নিক প্রক্রিয়া দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং এটি ব্যাটারির ধরণের উপর নির্ভর করে। একটি সম্পূর্ণ চার্জযুক্ত ব্যাঙ্ক দেয়:

• সীসা-অ্যাসিড উপাদান - 2.1 ভোল্ট;
• নিকেল-ক্যাডমিয়াম - 1.25 ভোল্ট;
• নিকেল মেটাল হাইড্রাইড - 1.37 ভোল্ট;
• লিথিয়াম-আয়ন - 3.7 ভোল্ট।

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

দ্বিতীয় গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি হল ক্ষমতা. লোডের অধীনে ব্যাটারির আয়ু নির্ধারণ করে। এটি অ্যাম্পিয়ার-আওয়ারে পরিমাপ করা হয় (কারেন্ট এবং সময়ের গুণফল)। সুতরাং, 3 A⋅h ক্ষমতা সম্পন্ন একটি ব্যাটারি যখন 1 অ্যাম্পিয়ার কারেন্ট দিয়ে ডিসচার্জ করা হয় তখন 3 ঘন্টায় এবং 3 অ্যাম্পিয়ার কারেন্টের সাথে - 1 ঘন্টায় ডিসচার্জ হবে।

গুরুত্বপূর্ণ ! কঠোরভাবে বলতে গেলে, ব্যাটারির ক্ষমতা বর্তমানের উপর নির্ভর করে ডিসচার্জ, তাই একটি ব্যাটারির জন্য বিভিন্ন লোড মানগুলিতে বর্তমান এবং স্রাব সময়ের পণ্য একই হবে না।

এবং তৃতীয় গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার - বর্তমান সরবরাহ. এটি ব্যাটারি সরবরাহ করতে পারে এমন সর্বাধিক বর্তমান। এটা গুরুত্বপূর্ণ, উদাহরণস্বরূপ, জন্য স্বয়ংচালিত ব্যাটারি - ঠান্ডা মরসুমে মোটর শ্যাফ্ট বাঁকানোর সম্ভাবনা নির্ধারণ করে। এছাড়াও, উচ্চ কারেন্ট সরবরাহ করার ক্ষমতা, একটি উচ্চ টর্ক তৈরি করা গুরুত্বপূর্ণ, উদাহরণস্বরূপ, পাওয়ার সরঞ্জামগুলির জন্য। এবং মোবাইল গ্যাজেটগুলির জন্য, এই বৈশিষ্ট্যটি এত গুরুত্বপূর্ণ নয়।

ব্যাটারির বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য এবং ভোক্তা গুণাবলী তাদের নকশা এবং উৎপাদন প্রযুক্তির উপর নির্ভর করে। ব্যাটারির সঠিক ব্যবহার মানে নবায়নযোগ্য রাসায়নিক শক্তির উত্সগুলির সুবিধাগুলি ব্যবহার করা এবং অসুবিধাগুলি সমতল করা।

অনুরূপ নিবন্ধ: