లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ అంటే ఏమిటి?

ఫ్రెంచ్ వైద్యుడు కనుగొన్నాడు గాస్టన్ ప్లాంటే1859లో, లెడ్ యాసిడ్ వాణిజ్య ఉపయోగం కోసం మొదటి పునర్వినియోగపరచదగిన బ్యాటరీ. దాని ఆధునిక వయస్సు ఉన్నప్పటికీ, ప్రధాన రసాయన శాస్త్రం నేడు విస్తృత ఉపయోగంలో కొనసాగుతోంది. దాని జనాదరణకు మంచి కారణాలు ఉన్నాయి; లెడ్ యాసిడ్ ఆధారపడదగినది మరియు ప్రతి వాట్ బేస్‌పై ఖర్చుతో కూడుకున్నది. లెడ్ యాసిడ్ వలె చౌకగా బల్క్ పవర్‌ని అందించే కొన్ని ఇతర బ్యాటరీలు ఉన్నాయి మరియు ఇది ఆటోమొబైల్స్, గోల్ఫ్ కార్లు, ఫోర్క్‌లిఫ్ట్‌లు, సముద్ర మరియు నిరంతర విద్యుత్ సరఫరాలకు (UPS) బ్యాటరీని ఖర్చుతో కూడుకున్నదిగా చేస్తుంది.

లెడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ యొక్క గ్రిడ్ నిర్మాణం సీసం మిశ్రమం నుండి తయారు చేయబడింది. స్వచ్ఛమైన సీసం చాలా మృదువుగా ఉంటుంది మరియు దానికదే మద్దతు ఇవ్వదు, కాబట్టి యాంత్రిక బలాన్ని పొందడానికి మరియు విద్యుత్ లక్షణాలను మెరుగుపరచడానికి ఇతర లోహాల చిన్న పరిమాణాలు జోడించబడతాయి. అత్యంత సాధారణ సంకలనాలు యాంటిమోనీ, కాల్షియం, టిన్ మరియు సెలీనియం. ఈ బ్యాటరీలను తరచుగా "లీడ్-యాంటిమోనీ" మరియు "లీడ్‌కాల్షియం" అని పిలుస్తారు.

యాంటిమోనీ మరియు టిన్‌లను జోడించడం వల్ల డీప్ సైక్లింగ్‌ను మెరుగుపరుస్తుంది, అయితే ఇది నీటి వినియోగాన్ని పెంచుతుంది మరియు అవసరాన్ని పెంచుతుందిసమం. కాల్షియం స్వీయ-ఉత్సర్గను తగ్గిస్తుంది, అయితే సానుకూల సీసం-కాల్షియం ప్లేట్ అధిక-ఛార్జ్ అయినప్పుడు గ్రిడ్ ఆక్సీకరణం కారణంగా పెరుగుతున్న దుష్ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఆధునిక లెడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీలు యాంటీమోనీ మరియు కాల్షియం కంటెంట్‌ను తగ్గించడానికి సెలీనియం, కాడ్మియం, టిన్ మరియు ఆర్సెనిక్ వంటి డోపింగ్ ఏజెంట్లను కూడా ఉపయోగిస్తాయి.

లీడ్ యాసిడ్ భారీగా ఉంటుంది మరియు నికెల్- మరియు లిథియం-ఆధారిత వ్యవస్థల కంటే డీప్ సైకిల్‌తో పోలిస్తే తక్కువ మన్నికగా ఉంటుంది. పూర్తి డిశ్చార్జ్ ఒత్తిడిని కలిగిస్తుంది మరియు ప్రతి ఉత్సర్గ/ఛార్జ్ సైకిల్ బ్యాటరీని చిన్న మొత్తంలో సామర్ధ్యాన్ని శాశ్వతంగా దోచుకుంటుంది. బ్యాటరీ మంచి ఆపరేటింగ్ స్థితిలో ఉన్నప్పుడు ఈ నష్టం తక్కువగా ఉంటుంది, కానీ పనితీరు నామమాత్రపు సామర్థ్యంలో సగానికి పడిపోయిన తర్వాత క్షీణత పెరుగుతుంది. ఈ వేర్-డౌన్ లక్షణం వివిధ స్థాయిలలోని అన్ని బ్యాటరీలకు వర్తిస్తుంది.

ఉత్సర్గ లోతుపై ఆధారపడి, డీప్-సైకిల్ అప్లికేషన్‌ల కోసం లెడ్ యాసిడ్ 200 నుండి 300 ఉత్సర్గ/ఛార్జ్ సైకిళ్లను అందిస్తుంది. దాని సాపేక్షంగా చిన్న సైకిల్ జీవితానికి ప్రాథమిక కారణాలు సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్‌పై గ్రిడ్ తుప్పు, క్రియాశీల పదార్థం యొక్క క్షీణత మరియు సానుకూల పలకల విస్తరణ. ఈ వృద్ధాప్య దృగ్విషయం ఎలివేటెడ్ ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మరియు అధిక ఉత్సర్గ ప్రవాహాలను గీసేటప్పుడు వేగవంతం అవుతుంది.

లెడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడం చాలా సులభం, కానీ సరైన వోల్టేజ్ పరిమితులను తప్పనిసరిగా గమనించాలి. తక్కువ వోల్టేజ్ పరిమితిని ఎంచుకోవడం బ్యాటరీని ఆశ్రయిస్తుంది, అయితే ఇది పేలవమైన పనితీరును ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు నెగటివ్ ప్లేట్‌పై సల్ఫేషన్ ఏర్పడటానికి కారణమవుతుంది. అధిక వోల్టేజ్ పరిమితి పనితీరును మెరుగుపరుస్తుంది కానీ సానుకూల ప్లేట్‌లో గ్రిడ్ తుప్పును ఏర్పరుస్తుంది. సమయానికి సేవ చేస్తే సల్ఫేషన్ రివర్స్ అవుతుంది, తుప్పు శాశ్వతంగా ఉంటుంది.

లీడ్ యాసిడ్ ఫాస్ట్ ఛార్జింగ్‌కు అవకాశం ఇవ్వదు మరియు చాలా రకాల్లో, పూర్తి ఛార్జింగ్‌కు 14–16 గంటలు పడుతుంది. బ్యాటరీ ఎల్లప్పుడూ పూర్తి స్థాయి ఛార్జ్‌లో నిల్వ చేయబడాలి. తక్కువ ఛార్జ్ సల్ఫేషన్‌కు కారణమవుతుంది, ఈ పరిస్థితి బ్యాటరీ పనితీరును దోచుకుంటుంది. ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌పై కార్బన్‌ను జోడించడం వలన ఈ సమస్యను తగ్గిస్తుంది కానీ ఇది నిర్దిష్ట శక్తిని తగ్గిస్తుంది.

లీడ్ యాసిడ్ మితమైన జీవిత కాలాన్ని కలిగి ఉంటుంది, కానీ నికెల్-ఆధారిత వ్యవస్థల వలె ఇది మెమరీకి లోబడి ఉండదు మరియు రీఛార్జ్ చేయగల బ్యాటరీలలో ఛార్జ్ నిలుపుదల ఉత్తమంగా ఉంటుంది. NiCd మూడు నెలల్లో తమ నిల్వ శక్తిలో దాదాపు 40 శాతాన్ని కోల్పోతుండగా, లెడ్ యాసిడ్ ఒక సంవత్సరంలో అదే మొత్తాన్ని స్వీయ-డిశ్చార్జ్ చేస్తుంది. లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ చల్లని ఉష్ణోగ్రతల వద్ద బాగా పనిచేస్తుంది మరియు సబ్జెరో పరిస్థితుల్లో పనిచేసేటప్పుడు లిథియం-అయాన్ కంటే మెరుగైనది. RWTH, Aachen, Germany (2018) ప్రకారం, వరదలతో కూడిన లెడ్ యాసిడ్ ధర kWhకి దాదాపు $150, బ్యాటరీలలో అత్యల్పమైనది.