లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీకి సంబంధించిన భావనలను తెలుసుకోవడానికి నేరుగా దూకడానికి ముందు, దాని చరిత్రతో ప్రారంభిద్దాం. కాబట్టి, 1801 సంవత్సరంలో నికోలస్ గౌథెరోట్ అనే ఫ్రెంచ్ శాస్త్రవేత్త, విద్యుద్విశ్లేషణ పరీక్షలో, ప్రధాన బ్యాటరీ యొక్క డిస్‌కనెక్ట్ అయినప్పుడు కూడా తక్కువ మొత్తంలో విద్యుత్తు ఉందని గమనించాడు. సంవత్సరంలో, 1859 లో గాట్సన్ అనే శాస్త్రవేత్త లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీని అభివృద్ధి చేశాడు మరియు రివర్స్ కరెంట్ గడిచేటప్పుడు రీఛార్జ్ అయ్యే మొదటిది ఇది. ఈ రకమైన బ్యాటరీ యొక్క ప్రారంభ సంస్కరణ ఇది, అయితే ఫౌర్ దీనికి అనేక మెరుగుదలలను జోడించాడు మరియు చివరకు, ఆచరణాత్మక రకం లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీని 1886 లో హెన్రీ ట్యూడర్ కనుగొన్నాడు. ఈ రకమైన మరింత వివరంగా చర్చించుకుందాం బ్యాటరీ , పని, రకాలు, నిర్మాణం మరియు ప్రయోజనాలు.
లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ అంటే ఏమిటి?
లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ పునర్వినియోగపరచదగిన మరియు ద్వితీయ బ్యాటరీల వర్గీకరణ క్రింద వస్తుంది. శక్తికి వాల్యూమ్ మరియు శక్తికి బరువులో బ్యాటరీ యొక్క కనీస నిష్పత్తి ఉన్నప్పటికీ, పెరిగిన ఉప్పెన ప్రవాహాలను అందించే సామర్థ్యాన్ని ఇది కలిగి ఉంది. సీస ఆమ్ల కణాలు బరువు నిష్పత్తికి అధిక శక్తిని కలిగి ఉంటాయని ఇది సూచిస్తుంది.
రసాయన శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చడానికి సీసం పెరాక్సైడ్ మరియు స్పాంజి సీసాలను ఉపయోగించే బ్యాటరీలు ఇవి. సెల్ వోల్టేజ్ స్థాయిలు మరియు కనీస వ్యయం పెరిగిన కారణంగా ఇవి ఎక్కువగా సబ్‌స్టేషన్లు మరియు విద్యుత్ వ్యవస్థలలో పనిచేస్తాయి.
నిర్మాణం
లో లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ నిర్మాణం , ప్లేట్లు మరియు కంటైనర్లు కీలకమైన భాగాలు. దిగువ విభాగం నిర్మాణంలో ఉపయోగించిన ప్రతి భాగం యొక్క వివరణాత్మక వర్ణనను అందిస్తుంది. ది లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ రేఖాచిత్రం ఉంది
లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ రేఖాచిత్రం
కంటైనర్
ఈ కంటైనర్ భాగాన్ని ఎబోనైట్, సీసం పూసిన కలప, గాజు, బిటుమినస్ మూలకంతో తయారు చేసిన కఠినమైన రబ్బరు, సిరామిక్ పదార్థాలు లేదా నకిలీ ప్లాస్టిక్‌తో నిర్మించారు, వీటిని ఎలాంటి ఎలక్ట్రోలైట్ ఉత్సర్గమూ తొలగించడానికి పైన ఉంచారు. కంటైనర్ దిగువ విభాగంలో, నాలుగు పక్కటెముకలు ఉన్నాయి, ఇక్కడ రెండు పాజిటివ్ ప్లేట్ మీద మరియు మిగిలినవి నెగటివ్ ప్లేట్ మీద ఉంచబడతాయి.
ఇక్కడ, ప్రిజం రెండు ప్లేట్లకు బేస్ గా పనిచేస్తుంది మరియు అదనంగా ఇది షార్ట్-సర్క్యూట్ నుండి ప్లేట్లను రక్షిస్తుంది. కంటైనర్ నిర్మాణానికి ఉపయోగించబడే భాగాలు సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం నుండి విముక్తి కలిగి ఉండాలి, అవి వంగి లేదా పారగమ్యంగా ఉండకూడదు మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ దెబ్బతినడానికి దారితీసే ఎలాంటి మలినాలను కలిగి ఉండకూడదు.
ప్లేట్లు
లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీలోని ప్లేట్లు వేరే విధంగా నిర్మించబడ్డాయి మరియు అన్నీ సారూప్య భాగాలు మరియు సీసాలతో నిర్మించిన గ్రిడ్ యొక్క ఒకే రకమైన నిర్మాణాలతో రూపొందించబడ్డాయి. కరెంట్ యొక్క వాహకతను స్థాపించడానికి మరియు క్రియాశీల భాగాలకు సమాన మొత్తంలో ప్రవాహాలను వ్యాప్తి చేయడానికి గ్రిడ్ కీలకం. అసమాన పంపిణీ ఉంటే, అప్పుడు క్రియాశీల భాగం యొక్క వదులుగా ఉంటుంది. ఈ బ్యాటరీలోని ప్లేట్లు రెండు రకాలు. అవి ప్లాంటే / ఏర్పడిన ప్లేట్లు మరియు ఫౌర్ / పేస్ట్ ప్లేట్లు.
ఏర్పడిన ప్లేట్లు ప్రధానంగా స్టాటిక్ బ్యాటరీల కోసం ఉపయోగించబడతాయి మరియు అవి హెవీవెయిట్ మరియు ఖరీదైనవి కూడా కలిగి ఉంటాయి. కానీ అవి ఎక్కువ మన్నిక కలిగివుంటాయి మరియు ఇవి నిరంతర ఛార్జింగ్ మరియు ఉత్సర్గ ప్రక్రియలలో కూడా వాటి క్రియాశీల భాగాలను సులభంగా కోల్పోయే అవకాశం లేదు. ఇవి బరువు నిష్పత్తికి తక్కువ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
అతికించిన ప్రక్రియ ఎక్కువగా సానుకూల పలకల కంటే ప్రతికూల పలకల నిర్మాణానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ప్రతికూల క్రియాశీల భాగం కొంత క్లిష్టంగా ఉంటుంది మరియు వారు ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జ్ ప్రక్రియలలో స్వల్ప మార్పును అనుభవిస్తారు.
క్రియాశీల భాగం
ప్రధానంగా ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జ్ సమయంలో బ్యాటరీలో జరిగే రసాయన ప్రతిచర్య ప్రక్రియలలో చురుకుగా పాల్గొనే భాగాన్ని క్రియాశీలక భాగం అని పిలుస్తారు. క్రియాశీల భాగాలు:
- లీడ్ పెరాక్సైడ్ - ఇది సానుకూల క్రియాశీలక భాగాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.
- స్పాంజ్ సీసం - ఈ పదార్థం ప్రతికూల క్రియాశీల భాగాన్ని ఏర్పరుస్తుంది
- పలుచన సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం - ఇది ప్రధానంగా ఎలక్ట్రోలైట్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది
సెపరేటర్లు
పోరస్ రబ్బరు, పూతతో కూడిన లీడ్‌వుడ్ మరియు గ్లాస్ ఫైబర్‌తో నిర్మించిన సన్నని పలకలు ఇవి. క్రియాశీల ఇన్సులేషన్ అందించడానికి విభజనలను ప్లేట్ల మధ్య ఉంచారు. వారు ఒక వైపు గాడి ఆకారం మరియు ఇతర అంచులలో మృదువైన ముగింపు కలిగి ఉంటారు.
బ్యాటరీ అంచులు
ఇది 17.5 మిమీ మరియు 16 మిమీ వ్యాసం కలిగిన సానుకూల మరియు ప్రతికూల అంచులను కలిగి ఉంటుంది.
లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ వర్కింగ్ ప్రిన్సిపల్
సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం బ్యాటరీలో ఎలక్ట్రోలైట్‌గా ఉపయోగించబడుతున్నందున, అది కరిగిపోయినప్పుడు, దానిలోని అణువులను SO గా చెదరగొట్టారు4-(ప్రతికూల అయాన్లు) మరియు 2 హెచ్ + (పాజిటివ్ అయాన్లు) మరియు వీటికి స్వేచ్ఛా కదలిక ఉంటుంది. ఈ ఎలక్ట్రోడ్లను ద్రావణాలలో ముంచి, DC సరఫరాను అందించినప్పుడు, అప్పుడు సానుకూల అయాన్లు ఒక కదలికను కలిగి ఉంటాయి మరియు బ్యాటరీ యొక్క ప్రతికూల అంచు దిశ వైపు కదులుతాయి. అదే విధంగా, ప్రతికూల అయాన్లు కదలికను కలిగి ఉంటాయి మరియు బ్యాటరీ యొక్క సానుకూల అంచు దిశ వైపు కదులుతాయి.
ప్రతి హైడ్రోజన్ మరియు సల్ఫేట్ అయాన్లు కాథోడ్ మరియు యానోడ్ నుండి ఒకటి మరియు రెండు-ఎలక్ట్రాన్ మరియు ప్రతికూల అయాన్లను సేకరిస్తాయి మరియు అవి నీటితో ప్రతిచర్యను కలిగి ఉంటాయి. ఇది హైడ్రోజన్ మరియు సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. పై ప్రతిచర్యల నుండి అభివృద్ధి చెందినవి సీసం ఆక్సైడ్తో చర్య జరుపుతాయి మరియు సీసం పెరాక్సైడ్ను ఏర్పరుస్తాయి. దీని అర్థం ఛార్జింగ్ ప్రక్రియ సమయంలో సీసం కాథోడ్ మూలకం సీసంగానే ఉంటుంది, అయితే సీసం యానోడ్ సీసం పెరాక్సైడ్ వలె ఏర్పడుతుంది, ఇది ముదురు గోధుమ రంగులో ఉంటుంది.
లేనప్పుడు DC సరఫరా ఆపై ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య వోల్టమీటర్ అనుసంధానించబడిన సమయంలో, ఇది ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది. ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య వైర్ యొక్క కనెక్షన్ ఉన్నప్పుడు, బాహ్య సర్క్యూట్ ద్వారా ప్రతికూల నుండి పాజిటివ్ ప్లేట్ వరకు ప్రవాహం వెళుతుంది, ఇది సెల్ యొక్క విద్యుత్ రూపాన్ని అందించే సామర్థ్యాన్ని సెల్ కలిగి ఉందని సూచిస్తుంది.
కాబట్టి, ఇది చూపిస్తుంది లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ పని దృష్టాంతంలో.
వివిధ రకములు
ది సీసం ఆమ్ల బ్యాటరీ రకాలు ప్రధానంగా ఐదు రకాలుగా వర్గీకరించబడ్డాయి మరియు అవి క్రింది విభాగంలో వివరంగా వివరించబడ్డాయి.
వరదలున్న రకం - ఇది సాంప్రదాయిక ఇంజిన్ జ్వలన రకం మరియు ట్రాక్షన్ రకమైన బ్యాటరీని కలిగి ఉంటుంది. సెల్ విభాగంలో ఎలక్ట్రోలైట్ ఉచిత కదలికను కలిగి ఉంటుంది. ఈ రకాన్ని ఉపయోగిస్తున్న వ్యక్తులు ప్రతి కణానికి ప్రాప్యతను కలిగి ఉంటారు మరియు బ్యాటరీ ఎండిపోయినప్పుడు వారు కణాలకు నీటిని జోడించవచ్చు.
సీల్డ్ రకం - ఈ రకమైన లీడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీ వరదలున్న బ్యాటరీకి ఒక చిన్న మార్పు. బ్యాటరీలోని ప్రతి సెల్‌కు ప్రజలు ప్రాప్యత కలిగి లేనప్పటికీ, అంతర్గత రూపకల్పన దాదాపుగా వరదలున్న టైప్ వన్‌తో సమానంగా ఉంటుంది. ఈ రకమైన ప్రధాన వైవిధ్యం ఏమిటంటే, బ్యాటరీ జీవితమంతా రసాయన ప్రతిచర్యల సజావుగా ప్రవహించడాన్ని తట్టుకునే ఆమ్లం తగినంతగా ఉంది.
VRLA రకం - వీటిని అంటారు వాల్వ్ రెగ్యులేటెడ్ లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీలు వీటిని సీలు చేసిన బ్యాటరీ అని కూడా పిలుస్తారు. O యొక్క సురక్షిత పరిణామానికి విలువ నియంత్రణ విధానం అనుమతిస్తుందిరెండుమరియు హెచ్రెండుఛార్జింగ్ సమయంలో వాయువులు.
AGM రకం - ఇది శోషక గ్లాస్ మాట్టే రకం బ్యాటరీ, ఇది ఎలక్ట్రోలైట్‌ను ప్లేట్ యొక్క పదార్థానికి సమీపంలో నిలిపివేయడానికి అనుమతిస్తుంది. ఈ రకమైన బ్యాటరీ ఉత్సర్గ మరియు ఛార్జింగ్ ప్రక్రియల పనితీరును పెంచుతుంది. ఇవి ముఖ్యంగా పవర్ స్పోర్ట్స్ మరియు ఇంజిన్ ఇనిషియేషన్ అనువర్తనాలలో ఉపయోగించబడతాయి.
జెల్ రకం - ఇది తడి రకమైన లీడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీ, ఇక్కడ ఈ కణంలోని ఎలక్ట్రోలైట్ సిలికాకు సంబంధించినది, ఇది పదార్థాన్ని గట్టిపరుస్తుంది. సెల్ యొక్క రీఛార్జ్ వోల్టేజ్ విలువలు ఇతర రకాలతో పోల్చినప్పుడు తక్కువగా తింటాయి మరియు దీనికి ఎక్కువ సున్నితత్వం ఉంటుంది.
లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ కెమికల్ రియాక్షన్
బ్యాటరీలోని రసాయన ప్రతిచర్య ప్రధానంగా ఉత్సర్గ మరియు రీఛార్జింగ్ పద్ధతుల సమయంలో జరుగుతుంది మరియు ఉత్సర్గ ప్రక్రియలో ఇది క్రింది విధంగా వివరించబడింది:
బ్యాటరీ పూర్తిగా డిశ్చార్జ్ అయినప్పుడు, యానోడ్ మరియు కాథోడ్లు PbOరెండుమరియు పిబి. నిరోధకతను ఉపయోగించి వీటిని అనుసంధానించినప్పుడు, బ్యాటరీ డిశ్చార్జ్ అవుతుంది మరియు ఛార్జింగ్ సమయంలో ఎలక్ట్రాన్లు వ్యతిరేక మార్గాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ది హెచ్రెండుఅయాన్లు యానోడ్ వైపు కదలికను కలిగి ఉంటాయి మరియు అవి అణువుగా మారుతాయి. ఇది PbO తో అందుబాటులోకి వస్తుందిరెండు, తద్వారా PbSO ఏర్పడుతుంది4ఇది తెలుపు రంగులో ఉంటుంది.
అదే విధంగా, సల్ఫేట్ అయాన్ కాథోడ్ వైపు కదలికను కలిగి ఉంటుంది మరియు చేరుకున్న తరువాత, అయాన్ SO గా ఏర్పడుతుంది4. ఇది సీసంతో స్పందిస్తుంది కాథోడ్ తద్వారా సీసం సల్ఫేట్ ఏర్పడుతుంది.
PbSO4+ 2 హెచ్ = పిబిఒ + హెచ్రెండులేదా
PbO + H.రెండుSO4= PbSO4+ 2 హెచ్రెండులేదా
PbOరెండు+ హెచ్రెండుSO4+ 2 హెచ్ = పిబిఎస్ఓ4+ 2 హెచ్రెండులేదా
రసాయన ప్రతిచర్యలు
రీఛార్జింగ్ ప్రక్రియలో, కాథోడ్ మరియు యానోడ్లు DC సరఫరా యొక్క ప్రతికూల మరియు సానుకూల అంచులతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. సానుకూల H2 అయాన్లు కాథోడ్ దిశలో కదులుతాయి మరియు అవి రెండు ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రూపాలను H2 అణువుగా పొందుతాయి. ఇది సీసం సల్ఫేట్‌తో రసాయన ప్రతిచర్యకు లోనవుతుంది మరియు సీసం మరియు సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.
PbSO4+ 2 హెచ్రెండుO + 2H = PbSO4+ 2 హెచ్రెండుSO4
రెండు ప్రక్రియలకు మిశ్రమ సమీకరణం ఇలా సూచించబడుతుంది
ఉత్సర్గ మరియు రీఛార్జ్ ప్రక్రియ
ఇక్కడ, క్రిందికి బాణం ఉత్సర్గాన్ని సూచిస్తుంది మరియు పైకి బాణం రీఛార్జ్ ప్రక్రియను సూచిస్తుంది.
జీవితం
లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీకి వాంఛనీయ కార్యాచరణ ఉష్ణోగ్రత 250సి అంటే 770ఎఫ్. ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో పెరుగుదల దీర్ఘాయువును తగ్గిస్తుంది. నియమం ప్రకారం, ప్రతి 80 సి ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలకు, ఇది బ్యాటరీ యొక్క సగం జీవితాన్ని తగ్గిస్తుంది. విలువ నియంత్రిత బ్యాటరీ 25 వద్ద పనిచేస్తుంది0సి ఒక ఉంది లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ లైఫ్ 10 సంవత్సరాలలో. మరియు ఇది 33 వద్ద పనిచేసేటప్పుడు0సి, దీనికి 5 సంవత్సరాల జీవిత కాలం మాత్రమే ఉంది.
లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ అప్లికేషన్స్
- సంప్ పంపులకు శక్తిని అందించడానికి అత్యవసర మెరుపులో వీటిని ఉపయోగిస్తారు.
- ఎలక్ట్రిక్ మోటారులలో వాడతారు
- జలాంతర్గాములు
- అణు జలాంతర్గాములు
ఈ వ్యాసం లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ పని సూత్రం, రకాలు, జీవితం, నిర్మాణం, రసాయన ప్రతిచర్యలు మరియు అనువర్తనాలను వివరించింది. అదనంగా, ఏమిటో తెలుసుకోండి లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు వివిధ డొమైన్లలో?
