সিএসপাওয়ার লেড কার্বন ব্যাটারি – প্রযুক্তি ও সুবিধাসমূহ
সমাজের অগ্রগতির সাথে সাথে বিভিন্ন সামাজিক ক্ষেত্রে ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয়ের প্রয়োজনীয়তা ক্রমাগত বাড়ছে। বিগত কয়েক দশকে অনেক ব্যাটারি প্রযুক্তিতে ব্যাপক অগ্রগতি সাধিত হয়েছে এবং লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির উন্নয়নেও বহু সুযোগ ও প্রতিবন্ধকতার সম্মুখীন হতে হয়েছে। এই প্রেক্ষাপটে, বিজ্ঞানী ও প্রকৌশলীরা সম্মিলিতভাবে লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির নেগেটিভ অ্যাক্টিভ ম্যাটেরিয়ালে কার্বন যুক্ত করার জন্য কাজ করেছেন এবং এর ফলস্বরূপ লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির একটি উন্নত সংস্করণ, লেড-কার্বন ব্যাটারির জন্ম হয়েছে।
লেড কার্বন ব্যাটারি হলো ভালভ নিয়ন্ত্রিত লেড অ্যাসিড ব্যাটারির একটি উন্নত রূপ, যেখানে কার্বন দিয়ে তৈরি ক্যাথোড এবং সীসা দিয়ে তৈরি অ্যানোড ব্যবহৃত হয়। কার্বন দিয়ে তৈরি ক্যাথোডের কার্বন একটি ক্যাপাসিটর বা 'সুপারক্যাপাসিটর'-এর কাজ করে, যা দ্রুত চার্জিং ও ডিসচার্জিং-এর পাশাপাশি ব্যাটারির প্রাথমিক চার্জিং পর্যায়ে এর আয়ু বাড়িয়ে দেয়।
বাজারে কেন লেড কার্বন ব্যাটারির প্রয়োজন???
- নিবিড় সাইক্লিংয়ের ক্ষেত্রে ফ্ল্যাট প্লেট ভিআরএলএ লেড অ্যাসিড ব্যাটারির ব্যর্থতার ধরণসমূহ
সবচেয়ে সাধারণ ব্যর্থতার ধরণগুলো হলো:
– সক্রিয় উপাদানের নরম হয়ে যাওয়া বা খসে পড়া। ডিসচার্জের সময় পজিটিভ প্লেটের লেড অক্সাইড (PbO2) লেড সালফেটে (PbSO4) রূপান্তরিত হয় এবং চার্জিংয়ের সময় আবার লেড অক্সাইডে ফিরে আসে। লেড অক্সাইডের তুলনায় লেড সালফেটের পরিমাণ বেশি হওয়ায় ঘন ঘন সাইক্লিংয়ের ফলে পজিটিভ প্লেটের উপাদানের সংহতি কমে যায়।
– পজিটিভ প্লেটের গ্রিডের ক্ষয়। চার্জ প্রক্রিয়ার শেষে সালফিউরিক অ্যাসিডের অপরিহার্য উপস্থিতির কারণে এই ক্ষয় প্রতিক্রিয়া ত্বরান্বিত হয়।
– নেগেটিভ প্লেটের সক্রিয় উপাদানের সালফেশন। ডিসচার্জের সময় নেগেটিভ প্লেটের সীসা (Pb) লেড সালফেটে (PbSO4) রূপান্তরিত হয়। কম চার্জ অবস্থায় রেখে দিলে, নেগেটিভ প্লেটের উপর থাকা লেড সালফেটের স্ফটিকগুলো বড় ও শক্ত হয়ে একটি দুর্ভেদ্য স্তর তৈরি করে, যা পুনরায় সক্রিয় উপাদানে রূপান্তরিত হতে পারে না। এর ফলে ব্যাটারির ধারণক্ষমতা কমতে থাকে এবং একসময় তা অকেজো হয়ে পড়ে।
- লেড অ্যাসিড ব্যাটারি রিচার্জ করতে সময় লাগে।
আদর্শগতভাবে, একটি লেড অ্যাসিড ব্যাটারি 0.2C-এর বেশি হারে চার্জ করা উচিত নয় এবং মূল চার্জিং পর্যায়টি আট ঘণ্টার অ্যাবজর্পশন চার্জের মাধ্যমে সম্পন্ন করা উচিত। চার্জ কারেন্ট এবং চার্জ ভোল্টেজ বাড়ালে রিচার্জের সময় কমে আসে, কিন্তু এর ফলে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং উচ্চ চার্জ ভোল্টেজের কারণে পজিটিভ প্লেটে দ্রুত ক্ষয় ধরে, যা ব্যাটারির কার্যকাল কমিয়ে দেয়।
- লেড কার্বন: উন্নততর আংশিক চার্জ-অবস্থার কর্মক্ষমতা, অধিক চক্র, দীর্ঘ জীবনকাল এবং উচ্চতর দক্ষতা সম্পন্ন ডিপ সাইকেল।
নেগেটিভ প্লেটের সক্রিয় উপাদানকে লেড-কার্বন যৌগ দ্বারা প্রতিস্থাপন করলে তা সালফেশন কমাতে এবং নেগেটিভ প্লেটের চার্জ গ্রহণ ক্ষমতা উন্নত করতে পারে।
সীসা কার্বন ব্যাটারি প্রযুক্তি
ব্যবহৃত বেশিরভাগ ব্যাটারিই এক ঘন্টা বা তার বেশি সময়ের মধ্যে দ্রুত চার্জ হয়। ব্যাটারিগুলো চার্জ অবস্থায় থাকলেও শক্তি সরবরাহ করতে পারে, যা সেগুলোকে চার্জ থাকা অবস্থাতেও সচল রাখে এবং এর ব্যবহার বাড়িয়ে তোলে। তবে, লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির ক্ষেত্রে সমস্যাটি ছিল যে, এগুলো ডিসচার্জ হতে খুব কম সময় নিত এবং পুনরায় চার্জ হতে অনেক বেশি সময় নিত।
লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির মূল চার্জ ফিরে পেতে এত বেশি সময় লাগার কারণ ছিল ব্যাটারির ইলেকট্রোড এবং অন্যান্য অভ্যন্তরীণ উপাদানগুলিতে জমা হওয়া লেড সালফেটের অবশিষ্টাংশ। এর জন্য ইলেকট্রোড এবং ব্যাটারির অন্যান্য উপাদান থেকে সালফেটের পর্যায়ক্রমিক সমতাকরণের প্রয়োজন হতো। প্রতিটি চার্জ এবং ডিসচার্জ চক্রের সাথে লেড সালফেটের এই অধঃক্ষেপণ ঘটে এবং এই অধঃক্ষেপণের ফলে সৃষ্ট অতিরিক্ত ইলেকট্রন হাইড্রোজেন উৎপাদন করে, যার ফলে পানি বেরিয়ে যায়। সময়ের সাথে সাথে এই সমস্যা বাড়তে থাকে এবং সালফেটের অবশিষ্টাংশ স্ফটিক গঠন করতে শুরু করে, যা ইলেকট্রোডের চার্জ গ্রহণ করার ক্ষমতা নষ্ট করে দেয়।
একই ব্যাটারির পজিটিভ ইলেকট্রোডে লেড সালফেটের অধঃক্ষেপ থাকা সত্ত্বেও এটি ভালো ফল দেয়, যা থেকে স্পষ্ট হয় যে সমস্যাটি ব্যাটারির নেগেটিভ ইলেকট্রোডের মধ্যেই রয়েছে। এই সমস্যাটি কাটিয়ে উঠতে, বিজ্ঞানী ও নির্মাতারা ব্যাটারির নেগেটিভ ইলেকট্রোডে (ক্যাথোড) কার্বন যোগ করে এর সমাধান করেছেন। কার্বন যোগ করার ফলে ব্যাটারির চার্জ গ্রহণ ক্ষমতা উন্নত হয় এবং লেড সালফেটের অবশিষ্টাংশের কারণে সৃষ্ট আংশিক চার্জ ও ব্যাটারির ক্ষয় দূর হয়। কার্বন যোগ করার মাধ্যমে ব্যাটারিটি একটি 'সুপারক্যাপাসিটর' হিসেবে কাজ করতে শুরু করে এবং এর উন্নত কর্মক্ষমতার জন্য নিজস্ব বৈশিষ্ট্যগুলো প্রদান করে।
যেসব ক্ষেত্রে লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি ব্যবহৃত হয়, যেমন ঘন ঘন স্টার্ট-স্টপ অ্যাপ্লিকেশন এবং মাইক্রো/মাইল্ড হাইব্রিড সিস্টেমে, সেখানে লেড-কার্বন ব্যাটারি একটি আদর্শ বিকল্প। অন্যান্য ধরনের ব্যাটারির তুলনায় লেড-কার্বন ব্যাটারি ভারী হতে পারে, কিন্তু এগুলো সাশ্রয়ী, চরম তাপমাত্রা প্রতিরোধী এবং এদের সাথে কাজ করার জন্য কোনো শীতলীকরণ ব্যবস্থার প্রয়োজন হয় না। প্রচলিত লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির বিপরীতে, এই লেড-কার্বন ব্যাটারিগুলো সালফেট অধঃক্ষেপণের ভয় ছাড়াই ৩০ থেকে ৭০ শতাংশ চার্জিং ক্ষমতার মধ্যে নিখুঁতভাবে কাজ করে। বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই লেড-কার্বন ব্যাটারি লেড-অ্যাসিড ব্যাটারিকে ছাড়িয়ে গেছে, কিন্তু সুপারক্যাপাসিটরের মতোই ডিসচার্জের সময় এতে ভোল্টেজ ড্রপ হয়।
নির্মাণের জন্যসিএসপাওয়ারফাস্ট চার্জ ডিপ সাইকেল লেড কার্বন ব্যাটারি
ফাস্ট চার্জ ডিপ সাইকেল লেড কার্বন ব্যাটারির বৈশিষ্ট্য
- লেড অ্যাসিড ব্যাটারি এবং সুপার ক্যাপাসিটরের বৈশিষ্ট্যগুলির সমন্বয়
- দীর্ঘ জীবনচক্র পরিষেবা ডিজাইন, চমৎকার PSoC এবং চক্রীয় কর্মক্ষমতা
- উচ্চ ক্ষমতা সম্পন্ন, দ্রুত চার্জিং এবং ডিসচার্জিং
- অনন্য গ্রিড এবং সীসা পেস্টিং ডিজাইন
- চরম তাপমাত্রা সহনশীলতা
- -৩০°C থেকে -৬০°C তাপমাত্রায় কাজ করতে সক্ষম
- গভীর ডিসচার্জ পুনরুদ্ধার ক্ষমতা
ফাস্ট চার্জ ডিপ সাইকেল লেড কার্বন ব্যাটারির সুবিধাসমূহ
প্রতিটি ব্যাটারিরই তার প্রয়োগের উপর নির্ভর করে নির্দিষ্ট ব্যবহার রয়েছে এবং সেগুলোকে সাধারণভাবে ভালো বা খারাপ বলা যায় না।
লেড-কার্বন ব্যাটারি হয়তো ব্যাটারির জন্য সবচেয়ে আধুনিক প্রযুক্তি নয়, কিন্তু এটি এমন কিছু দারুণ সুবিধা প্রদান করে যা এমনকি সাম্প্রতিক ব্যাটারি প্রযুক্তিগুলোও দিতে পারে না। লেড-কার্বন ব্যাটারির এই সুবিধাগুলোর কয়েকটি নিচে দেওয়া হলো:
- আংশিক চার্জ অবস্থায় পরিচালনার ক্ষেত্রে সালফেশন কম হয়।
- চার্জিং ভোল্টেজ কম হওয়ায় কর্মদক্ষতা বেশি হয় এবং পজিটিভ প্লেটে ক্ষয় কম হয়।
- এবং এর সামগ্রিক ফল হলো উন্নত সাইকেল লাইফ।
পরীক্ষায় দেখা গেছে যে, আমাদের লেড কার্বন ব্যাটারিগুলো অন্তত আটশোটি ১০০% ডিওডি সাইকেল সহ্য করতে পারে।
পরীক্ষাগুলোতে প্রতিদিন I = 0,2C₂₀ হারে 10,8V পর্যন্ত ডিসচার্জ করা হয়, এরপর ডিসচার্জ অবস্থায় প্রায় দুই ঘণ্টা বিশ্রাম দেওয়া হয় এবং তারপর I = 0,2C₂₀ হারে রিচার্জ করা হয়।
- l ≥ ১২০০ সাইকেল @ ৯০% DoD (I = ০.২C₂₀ দিয়ে ১০.৮V পর্যন্ত ডিসচার্জ, ডিসচার্জ অবস্থায় প্রায় দুই ঘণ্টা বিশ্রাম, এবং তারপর I = ০.২C₂₀ দিয়ে রিচার্জ)
- l ≥ ২৫০০ সাইকেল @ ৬০% DoD (তিন ঘন্টা ধরে I = ০.২C₂₀ হারে ডিসচার্জ, এবং অবিলম্বে I = ০.২C₂₀ হারে রিচার্জ)
- l ≥ ৩৭০০ সাইকেল @ ৪০% DoD (দুই ঘন্টা ধরে I = ০.২C₂₀ হারে ডিসচার্জ, এবং অবিলম্বে I = ০.২C₂₀ হারে রিচার্জ)
- লেড-কার্বন ব্যাটারির চার্জ-ডিসচার্জ বৈশিষ্ট্যের কারণে এতে তাপীয় ক্ষতির প্রভাব নগণ্য। এর প্রতিটি সেল পুড়ে যাওয়া, বিস্ফোরিত হওয়া বা অতিরিক্ত গরম হওয়ার ঝুঁকি থেকে অনেক দূরে থাকে।
- লেড-কার্বন ব্যাটারি অন-গ্রিড এবং অফ-গ্রিড উভয় সিস্টেমের জন্যই আদর্শ। এই গুণের কারণে এগুলো সৌর বিদ্যুৎ ব্যবস্থার জন্য একটি ভালো পছন্দ, কারণ এগুলো উচ্চ ডিসচার্জ কারেন্ট ক্ষমতা প্রদান করে।
সীসা কার্বন ব্যাটারিVSসিলড লেড অ্যাসিড ব্যাটারি, জেল ব্যাটারি
- লেড কার্বন ব্যাটারি আংশিক চার্জ অবস্থায় (PSOC) থাকতে বেশি স্বচ্ছন্দ। সাধারণ লেড ব্যাটারিগুলো একটি কঠোর 'সম্পূর্ণ চার্জ'-'সম্পূর্ণ ডিসচার্জ'-'সম্পূর্ণ চার্জ' নিয়ম মেনে চললে সবচেয়ে ভালো কাজ করে এবং বেশি দিন টেকে; সম্পূর্ণ এবং খালি অবস্থার মধ্যবর্তী কোনো অবস্থায় চার্জ করা হলে এগুলো ভালোভাবে সাড়া দেয় না। লেড কার্বন ব্যাটারিগুলো চার্জিংয়ের অপেক্ষাকৃত অস্পষ্ট পরিসরেও স্বাচ্ছন্দ্যে কাজ করতে পারে।
- লেড কার্বন ব্যাটারিতে সুপারক্যাপাসিটরের নেগেটিভ ইলেকট্রোড ব্যবহার করা হয়। কার্বন ব্যাটারিতে একটি সাধারণ লেড-টাইপ ব্যাটারির পজিটিভ ইলেকট্রোড এবং একটি সুপারক্যাপাসিটরের নেগেটিভ ইলেকট্রোড থাকে। এই সুপারক্যাপাসিটর ইলেকট্রোডটিই কার্বন ব্যাটারির দীর্ঘস্থায়িত্বের মূল চাবিকাঠি। একটি সাধারণ লেড-টাইপ ইলেকট্রোড চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের ফলে সময়ের সাথে সাথে রাসায়নিক বিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। সুপারক্যাপাসিটরের নেগেটিভ ইলেকট্রোডটি পজিটিভ ইলেকট্রোডের ক্ষয় কমায়, যার ফলে ইলেকট্রোডটির নিজস্ব আয়ু বাড়ে এবং ফলস্বরূপ ব্যাটারিগুলোও দীর্ঘস্থায়ী হয়।
- লেড কার্বন ব্যাটারির চার্জ/ডিসচার্জের হার দ্রুততর। সাধারণ লেড ব্যাটারির চার্জ/ডিসচার্জের হার তাদের নির্ধারিত ক্ষমতার সর্বোচ্চ ৫-২০% এর মধ্যে থাকে, যার অর্থ হলো আপনি ব্যাটারিগুলোকে ৫-২০ ঘণ্টা পর্যন্ত চার্জ বা ডিসচার্জ করতে পারেন এবং এতে ব্যাটারির কোনো দীর্ঘমেয়াদী ক্ষতি হয় না। অন্যদিকে, কার্বন লেডের তাত্ত্বিক চার্জ/ডিসচার্জের হার অসীম।
- লেড কার্বন ব্যাটারির কোনো রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হয় না। ব্যাটারিগুলো সম্পূর্ণভাবে সিল করা থাকে এবং এগুলোর জন্য কোনো সক্রিয় রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হয় না।
- লেড কার্বন ব্যাটারি খরচের দিক থেকে জেল ব্যাটারির সাথে প্রতিযোগিতামূলক। কেনার প্রাথমিক খরচের দিক থেকে জেল ব্যাটারি এখনও কিছুটা সস্তা, কিন্তু কার্বন ব্যাটারির দাম সামান্য বেশি। জেল এবং কার্বন ব্যাটারির মধ্যে বর্তমান মূল্যের পার্থক্য প্রায় ১০-১১%। এই বিষয়টি বিবেচনা করুন যে কার্বন ব্যাটারি প্রায় ৩০% বেশি দিন টেকে, তাহলেই আপনি বুঝতে পারবেন কেন এটি অর্থের দিক থেকে একটি ভালো বিকল্প।
পোস্ট করার সময়: ০৮-এপ্রিল-২০২২
