लेड-एसिड बैटरी एक रिचार्जेबल बैटरी है जो अपने संचालन के लिए लेड और सल्फ्यूरिक एसिड के संयोजन पर निर्भर करती है। इसमें नियंत्रित रासायनिक प्रतिक्रिया को सुविधाजनक बनाने के लिए लेड घटकों को सल्फ्यूरिक एसिड में डुबोया जाता है।
यह रासायनिक प्रतिक्रिया बैटरी के भीतर बिजली पैदा करने के लिए जिम्मेदार है, और इसे बैटरी को रिचार्ज करने के लिए उलटा किया जा सकता है। उल्लेखनीय रूप से, यह तकनीक एक सदी से भी अधिक समय से अस्तित्व में है, जो 1859 में इसके आविष्कार से शुरू हुई थी, और इसकी दक्षता बढ़ाने के लिए इसमें महत्वपूर्ण सुधार हुए हैं।
लीड-एसिड बैटरी कैसे काम करती है?
सरल शब्दों में कहें तो, बैटरी का विद्युत आवेश तब उत्पन्न होता है जब सल्फ्यूरिक अम्ल में मौजूद सल्फेट, लेड के घटकों के साथ बंध बनाता है। बैटरी को रिचार्ज करने के लिए, इस अभिक्रिया को उलट दिया जाता है, जिससे सल्फेट वापस सल्फ्यूरिक अम्ल में मिल जाता है और विद्युत आवेश पुनः भर जाता है।
हालांकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि एसिड के भीतर सल्फेट आयनों की एक सीमित मात्रा होती है, और बॉन्डिंग के लिए लेड का उपलब्ध सतह क्षेत्र भी सीमित होता है। नतीजतन, जैसे-जैसे सल्फेट कम होता जाता है, बैटरी का चार्ज कमज़ोर होता जाता है।
परिणामस्वरूप, लेड-एसिड बैटरियाँ लंबे समय तक उपकरणों को चलाने के लिए आदर्श नहीं हैं। इसके बजाय, वे शक्तिशाली ऊर्जा के अल्पकालिक विस्फोटों की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में बेहतर हैं।
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लेड-एसिड बैटरी के प्रकार क्या हैं?
लेड-एसिड बैटरियों के विभिन्न प्रकार इस प्रकार हैं:
1. सीलबंद या रखरखाव-मुक्त: 1970 के दशक के मध्य में पेश की गई ये बैटरियां उच्च-तनाव वाले चार्जिंग और तीव्र डिस्चार्जिंग के दौरान गैस उत्सर्जन को नियंत्रित करने के लिए वाल्व से सुसज्जित होती हैं। सीलबंद लेड एसिड शब्द कुछ हद तक गलत है, क्योंकि पूर्ण सीलबंदी संभव नहीं है।
2. स्टार्टर: इंजन को स्टार्ट करने के लिए डिज़ाइन की गई ये बैटरियां कुछ सेकंड तक चलने वाले संक्षिप्त, उच्च-शक्ति वाले लोड के लिए उच्च धारा प्रदान करती हैं। हालांकि, ये डीप साइक्लिंग के लिए उपयुक्त नहीं हैं।
3. डीप-साइकिल: ये बैटरियां विशेष रूप से व्हीलचेयर, गोल्फ कार्ट, फोर्कलिफ्ट आदि जैसे उपकरणों के लिए निरंतर बिजली आपूर्ति प्रदान करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं। इन्हें अधिकतम क्षमता के लिए बनाया गया है और ये काफी अधिक साइकिल काउंट प्रदान करती हैं।
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लेड एसिड बैटरी के उपयोग क्या हैं?
इसके उपयोग इस प्रकार हैं:
1. सील्ड लेड-एसिड (एसएलए): छोटे यूपीएस सिस्टम , आपातकालीन प्रकाश व्यवस्था और व्हीलचेयर में व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं। एसएलए बैटरियों को अस्पतालों और वृद्धाश्रमों जैसे स्वास्थ्य देखभाल केंद्रों में उनकी किफायती कीमत, विश्वसनीयता और न्यूनतम रखरखाव आवश्यकताओं के कारण प्राथमिकता दी जाती है।
2. वाल्व-नियंत्रित लेड-एसिड (वीआरएलए): सेलुलर रिपीटर टावर, इंटरनेट हब, बैंक, अस्पताल और हवाई अड्डों सहित विभिन्न अनुप्रयोगों में बिजली बैकअप के लिए उपयोग किया जाता है।
3. शोषक ग्लास मैट (एजीएम): इसका उपयोग मोटरसाइकिलों के लिए स्टार्टर बैटरी के रूप में, स्टार्ट-स्टॉप फ़ंक्शन वाली माइक्रो-हाइब्रिड कारों में, और समुद्री वाहनों और आरवी में किया जाता है जिन्हें कभी-कभार साइकिल चलाने की आवश्यकता होती है।
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लीड एसिड बैटरी के फायदे और नुकसान क्या हैं?
निम्नलिखित बिंदु लीड एसिड बैटरी के फायदे और नुकसान प्रदर्शित करते हैं:
लाभ:
- लागत प्रभावी और सरल विनिर्माण प्रक्रिया।
- उच्च विशिष्ट शक्ति, उच्च निर्वहन धारा को सक्षम बनाती है।
- विस्तृत तापमान रेंज में विश्वसनीय प्रदर्शन।
- ब्लॉक-वार या सेल-वार की आवश्यकता को समाप्त करता है बैटरी प्रबंधन प्रणाली (BMS).
नुकसान:
- कम विशिष्ट ऊर्जा के परिणामस्वरूप भार-से-ऊर्जा अनुपात खराब हो जाता है।
- पूर्ण संतृप्ति चार्ज के साथ धीमी चार्जिंग के लिए 14-16 घंटे की आवश्यकता होती है।
- सल्फेशन को रोकने के लिए चार्ज की गई स्थिति में भंडारण की आवश्यकता है।
- सीमित चक्र जीवन, बार-बार डीप-साइक्लिंग से बैटरी की दीर्घायु कम हो जाती है।
- बाढ़ग्रस्त प्रकारों के लिए पानी की आवश्यकता।
- बाढ़ प्रभावित प्रकारों के लिए परिवहन प्रतिबंध।
- प्रतिकूल पर्यावरणीय प्रभाव.
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