എന്താണ് ലെഡ് ആസിഡ് ബാറ്ററി?

ഫ്രഞ്ച് വൈദ്യനാണ് കണ്ടുപിടിച്ചത് ഗാസ്റ്റൺ പ്ലാൻ്റ്1859-ൽ, ലെഡ് ആസിഡ് വാണിജ്യാവശ്യത്തിനുള്ള ആദ്യത്തെ റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ബാറ്ററിയായിരുന്നു. പ്രായപൂർത്തിയായിട്ടും, ലെഡ് കെമിസ്ട്രി ഇന്നും വ്യാപകമായ ഉപയോഗത്തിൽ തുടരുന്നു. അതിൻ്റെ ജനപ്രീതിക്ക് നല്ല കാരണങ്ങളുണ്ട്; ലെഡ് ആസിഡ് ഒരു വാട്ട് ബേസിൽ ആശ്രയിക്കാവുന്നതും വിലകുറഞ്ഞതുമാണ്. ലെഡ് ആസിഡ് പോലെ കുറഞ്ഞ വിലയ്ക്ക് ബൾക്ക് പവർ നൽകുന്ന മറ്റ് ചില ബാറ്ററികളുണ്ട്, ഇത് ഓട്ടോമൊബൈലുകൾ, ഗോൾഫ് കാറുകൾ, ഫോർക്ക്ലിഫ്റ്റുകൾ, മറൈൻ, ഇൻററപ്റ്റബിൾ പവർ സപ്ലൈസ് (യുപിഎസ്) എന്നിവയ്ക്ക് ബാറ്ററി ചെലവ് കുറഞ്ഞതാക്കുന്നു.

ലെഡ് ആസിഡ് ബാറ്ററിയുടെ ഗ്രിഡ് ഘടന ഒരു ലെഡ് അലോയ് ഉപയോഗിച്ചാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. ശുദ്ധമായ ഈയം വളരെ മൃദുവായതിനാൽ സ്വയം പിന്തുണയ്ക്കില്ല, അതിനാൽ മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി ലഭിക്കുന്നതിനും വൈദ്യുത ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും മറ്റ് ലോഹങ്ങളുടെ ചെറിയ അളവിൽ ചേർക്കുന്നു. ആൻ്റിമണി, കാൽസ്യം, ടിൻ, സെലിനിയം എന്നിവയാണ് ഏറ്റവും സാധാരണമായ അഡിറ്റീവുകൾ. ഈ ബാറ്ററികൾ പലപ്പോഴും "ലെഡ്-ആൻ്റിമണി" എന്നും "ലെഡ്കാൽസിയം" എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു.

ആൻ്റിമണിയും ടിന്നും ചേർക്കുന്നത് ആഴത്തിലുള്ള സൈക്ലിംഗ് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു, എന്നാൽ ഇത് ജല ഉപഭോഗം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ആവശ്യകത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നുതുല്യമാക്കുക. കാൽസ്യം സ്വയം ഡിസ്ചാർജ് കുറയ്ക്കുന്നു, എന്നാൽ പോസിറ്റീവ് ലെഡ്-കാൽസ്യം പ്ലേറ്റ് അമിതമായി ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ ഗ്രിഡ് ഓക്സിഡേഷൻ കാരണം വളരുന്നതിൻ്റെ പാർശ്വഫലങ്ങൾ ഉണ്ട്. ആധുനിക ലെഡ് ആസിഡ് ബാറ്ററികൾ ആൻ്റിമണി, കാൽസ്യം എന്നിവയുടെ ഉള്ളടക്കം കുറയ്ക്കുന്നതിന് സെലിനിയം, കാഡ്മിയം, ടിൻ, ആർസെനിക് തുടങ്ങിയ ഡോപ്പിംഗ് ഏജൻ്റുമാരും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ലെഡ് ആസിഡ് ഭാരമുള്ളതും ആഴത്തിലുള്ള സൈക്കിൾ ചെയ്യുമ്പോൾ നിക്കൽ, ലിഥിയം അധിഷ്ഠിത സംവിധാനങ്ങളേക്കാൾ ഈടുനിൽക്കാത്തതുമാണ്. ഒരു പൂർണ്ണ ഡിസ്ചാർജ് ബുദ്ധിമുട്ട് ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഓരോ ഡിസ്ചാർജ്/ചാർജ് സൈക്കിളും ബാറ്ററിയുടെ ചെറിയ അളവിലുള്ള ശേഷിയെ ശാശ്വതമായി അപഹരിക്കുന്നു. ബാറ്ററി നല്ല ഓപ്പറേറ്റിംഗ് അവസ്ഥയിലായിരിക്കുമ്പോൾ ഈ നഷ്ടം ചെറുതാണ്, എന്നാൽ പ്രകടനം നാമമാത്രമായ ശേഷിയുടെ പകുതിയായി കുറയുമ്പോൾ മങ്ങൽ വർദ്ധിക്കുന്നു. ഈ ക്ഷീണിച്ച സ്വഭാവം വിവിധ ഡിഗ്രികളിലുള്ള എല്ലാ ബാറ്ററികൾക്കും ബാധകമാണ്.

ഡിസ്ചാർജിൻ്റെ ആഴം അനുസരിച്ച്, ഡീപ്-സൈക്കിൾ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കുള്ള ലെഡ് ആസിഡ് 200 മുതൽ 300 വരെ ഡിസ്ചാർജ്/ചാർജ് സൈക്കിളുകൾ നൽകുന്നു. പോസിറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡിലെ ഗ്രിഡ് തുരുമ്പെടുക്കൽ, സജീവമായ പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ ശോഷണം, പോസിറ്റീവ് പ്ലേറ്റുകളുടെ വികാസം എന്നിവയാണ് അതിൻ്റെ താരതമ്യേന ഹ്രസ്വമായ സൈക്കിൾ ജീവിതത്തിൻ്റെ പ്രാഥമിക കാരണങ്ങൾ. ഉയർന്ന പ്രവർത്തന താപനിലയിലും ഉയർന്ന ഡിസ്ചാർജ് വൈദ്യുതധാരകൾ വരയ്ക്കുമ്പോഴും ഈ പ്രായമാകുന്ന പ്രതിഭാസം ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു.

ഒരു ലെഡ് ആസിഡ് ബാറ്ററി ചാർജ് ചെയ്യുന്നത് ലളിതമാണ്, എന്നാൽ ശരിയായ വോൾട്ടേജ് പരിധികൾ നിരീക്ഷിക്കേണ്ടതുണ്ട്. കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജ് പരിധി തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് ബാറ്ററിയെ സംരക്ഷിക്കുന്നു, പക്ഷേ ഇത് മോശം പ്രകടനം ഉണ്ടാക്കുകയും നെഗറ്റീവ് പ്ലേറ്റിൽ സൾഫേഷൻ വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് പരിധി പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു, പക്ഷേ പോസിറ്റീവ് പ്ലേറ്റിൽ ഗ്രിഡ് കോറഷൻ ഉണ്ടാക്കുന്നു. കൃത്യസമയത്ത് സർവീസ് ചെയ്താൽ സൾഫേഷൻ മാറ്റാനാകുമെങ്കിലും, നാശം ശാശ്വതമാണ്.

ലെഡ് ആസിഡ് ഫാസ്റ്റ് ചാർജിംഗിന് വഴങ്ങില്ല, മിക്ക തരത്തിലും പൂർണ്ണ ചാർജിന് 14-16 മണിക്കൂർ എടുക്കും. ബാറ്ററി എല്ലായ്പ്പോഴും പൂർണ്ണമായ ചാർജിൽ സൂക്ഷിക്കണം. കുറഞ്ഞ ചാർജ് സൾഫേഷന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് ബാറ്ററിയുടെ പ്രകടനത്തെ കവർന്നെടുക്കുന്നു. നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിൽ കാർബൺ ചേർക്കുന്നത് ഈ പ്രശ്നം കുറയ്ക്കുന്നു, എന്നാൽ ഇത് പ്രത്യേക ഊർജ്ജം കുറയ്ക്കുന്നു.

ലെഡ് ആസിഡിന് മിതമായ ആയുസ്സ് ഉണ്ട്, എന്നാൽ നിക്കൽ അധിഷ്ഠിത സംവിധാനങ്ങൾ പോലെ ഇത് മെമ്മറിക്ക് വിധേയമല്ല, റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ബാറ്ററികളിൽ ചാർജ് നിലനിർത്തൽ മികച്ചതാണ്. മൂന്ന് മാസത്തിനുള്ളിൽ NiCd അവരുടെ സംഭരിച്ച ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ ഏകദേശം 40 ശതമാനം നഷ്ടപ്പെടുമ്പോൾ, ലെഡ് ആസിഡ് ഒരു വർഷത്തിനുള്ളിൽ അതേ അളവിൽ സ്വയം ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നു. ലെഡ് ആസിഡ് ബാറ്ററി തണുത്ത ഊഷ്മാവിൽ നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, സബ്സെറോ അവസ്ഥയിൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ ലിഥിയം-അയോണിനെക്കാൾ മികച്ചതാണ്. RWTH, Aachen, Germany (2018) പറയുന്നതനുസരിച്ച്, വെള്ളപ്പൊക്കമുള്ള ലെഡ് ആസിഡിൻ്റെ വില kWh-ന് ഏകദേശം $150 ആണ്, ബാറ്ററികളിലെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ വിലയാണിത്.