চার্জার ক্ষতি বিশ্লেষণ

লিথিয়াম-অ্যাসিড ব্যাটারির ইলেকট্রোলাইট মানুষের শরীরের রক্তের মতোই মূল্যবান এবং একবার ইলেকট্রোলাইট হারিয়ে গেলে, এটি অর্থ করে যে ব্যাটারি বাজার থেকে বাদ দেওয়া হয়েছে। ইলেকট্রোলাইট পানি এবং পাতলা সালফিউরিক এসিড দ্বারা গঠিত। চার্জিং প্রক্রিয়ার সময়, পানি হারানো এড়ানো কঠিন এবং চার্জিং মোড ভিন্ন হলেও পানি হারানো ভিন্ন হয়। সাধারণ তিন-ধাপের চার্জিং মোডে, চার্জিং সময়ে পানি হারানো কলিন পালস মোডের তুলনায় দ্বিগুণ বেশি! ব্যাটারির পাশাপাশি স্বাভাবিক জীবন ছাড়াও, এখানে পানি হারানোর জীবন রয়েছে: একটি একক ব্যাটারি ৯০ গ্রাম বেশি পানি হারালে, ব্যাটারি বাজার থেকে বাদ দেওয়া হয়। ঘরের তাপমাত্রা (২৫ ° C), সাধারণ চার্জারের জল ক্ষতি প্রায় 0.25 গ্রাম, তবে কোলিন পালসের ক্ষেত্রে এটি 0.12 গ্রাম। উচ্চ তাপমাত্রা (35 ° C), সাধারণ চার্জারের জল ক্ষতি 0.5 গ্রাম, তবে কোলিন পালসের ক্ষেত্রে এটি 0.23 গ্রাম। এই হিসাব অনুযায়ী, সাধারণ চার্জার 250 চক্রের পর শুকিয়ে যাবে, এবং কোলিন পালস 600 চক্রের পর শুকিয়ে যাবে। ফলশ্রুতিতে, কোলিন পালস ব্যাটারির জীবন দ্বিগুণেরও বেশি বাড়িয়ে তুলতে পারে।

① জল ক্ষতি ② ভলকানাইজেশন ③ অসাম্য ④ থার্মাল রানাওয়ে (পূর্ণ ড্রাম)

প্রথম দুটি (1) এবং (2) বাজারের 97% ব্যাটারি ক্ষতির জন্য দায়ী।

(1) বিশ্লেষণ ① : লিড-অ্যাসিড ব্যাটারি জল ক্ষতির মূল কারণগুলি

বৈদ্যুতিক যানবাহন চার্জার

লিথিয়াম-অ্যাসিড ব্যাটারির ইলেকট্রোলাইট মানুষের শরীরের রক্তের মতোই মূল্যবান এবং একবার ইলেকট্রোলাইট হারিয়ে গেলে, এটি অর্থ করে যে ব্যাটারি বাজার থেকে বাদ দেওয়া হয়েছে। ইলেকট্রোলাইট পানি এবং পাতলা সালফিউরিক এসিড দ্বারা গঠিত। চার্জিং প্রক্রিয়ার সময়, পানি হারানো এড়ানো কঠিন এবং চার্জিং মোড ভিন্ন হলেও পানি হারানো ভিন্ন হয়। সাধারণ তিন-ধাপের চার্জিং মোডে, চার্জিং সময়ে পানি হারানো কলিন পালস মোডের তুলনায় দ্বিগুণ বেশি! ব্যাটারির পাশাপাশি স্বাভাবিক জীবন ছাড়াও, এখানে পানি হারানোর জীবন রয়েছে: একটি একক ব্যাটারি ৯০ গ্রাম বেশি পানি হারালে, ব্যাটারি বাজার থেকে বাদ দেওয়া হয়। ঘরের তাপমাত্রা (২৫ ° C), সাধারণ চার্জারের জল ক্ষতি প্রায় 0.25 গ্রাম, তবে কোলিন পালসের ক্ষেত্রে এটি 0.12 গ্রাম। উচ্চ তাপমাত্রা (35 ° C), সাধারণ চার্জারের জল ক্ষতি 0.5 গ্রাম, তবে কোলিন পালসের ক্ষেত্রে এটি 0.23 গ্রাম। এই হিসাব অনুযায়ী, সাধারণ চার্জার 250 চক্রের পর শুকিয়ে যাবে, এবং কোলিন পালস 600 চক্রের পর শুকিয়ে যাবে। ফলশ্রুতিতে, কোলিন পালস ব্যাটারির জীবন দ্বিগুণেরও বেশি বাড়িয়ে তুলতে পারে।

লিড-অ্যাসিড ব্যাটারির চার্জিং প্রক্রিয়ার সময় গ্যাস নিষ্কাশন একটি বড় সমস্যা।

আমেরিকান বিজ্ঞানী J.A.Mas-এর গবেষণা অনুযায়ী, লিড-অ্যাসিড ব্যাটারির চার্জিং প্রক্রিয়ার সময় গ্যাসিং-এর কারণ এবং নিয়ম অধ্যয়ন করা হয়েছে। খুব কম গ্যাসিং হার অর্জনের জন্য, লিড-অ্যাসিড ব্যাটারি নিম্নলিখিত চার্জিং কারেন্ট বক্ররেখা গ্রহণ করতে পারে:

গ্যাস উত্সর্গের আনুমানিক বক্ররেখার সূত্রটি হল: I=I0e-at %h^2

চার্জিং প্রক্রিয়ায়, চার্জিং কারেন্ট আনুমানিক গ্যাস উত্সর্গের বক্ররেখা অতিক্রম করলে, এটি শুধুমাত্র ব্যাটারির ইলেকট্রোলিটিক জল বিক্রিয়া উৎপাদন করবে এবং গ্যাস এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধি ঘটাবে, এবং ব্যাটারির ধারণ ক্ষমতা বাড়াতে পারবে না

① অধিবাহ চার্জিং পর্বে, চার্জিং কারেন্ট ধ্রুব থাকে, চার্জড বিদ্যুৎ দ্রুত বৃদ্ধি পায় এবং ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায়;

ধ্রুব ভোল্টেজ চার্জিং পর্বে, চার্জিং ভোল্টেজ ধ্রুব থাকে, চার্জড বিদ্যুৎ অবিচ্ছেদ্যভাবে বৃদ্ধি পায় এবং চার্জিং কারেন্ট হ্রাস পায়;

③ ব্যাটারি পূর্ণ হয়, কারেন্ট ফ্লোটিং চার্জ রূপান্তর কারেন্টের নিচে নেমে আসে এবং চার্জিং ভোল্টেজ ফ্লোটিং চার্জ ভোল্টেজে হ্রাস পায়;

(4) ফ্লোটিং চার্জিং পর্বে, চার্জিং ভোল্টেজ ফ্লোটিং চার্জ ভোল্টেজে থাকে;

সাধারণ তিন-ধাপের চার্জিং পদক্ষেপ হল ধ্রুব বিদ্যুৎ চার্জিং, যা মূলত বর্তনীর ডিজাইনটি আরও সহজ করতে এবং ব্যাটারির পারফরম্যান্সকে অত্যন্ত ভালো না করতে ব্যবহৃত হয়।

ধ্রুব বিদ্যুৎ চার্জিং-এর শেষ ধাপে এবং ধ্রুব ভোল্টেজ চার্জিং-এর প্রথম ধাপে (ছায়া এলাকা), বর্তমান গুরুত্বপূর্ণ গ্যাস উৎপাদন বক্ররেখা ছাড়িয়ে যায়, যা ব্যাটারিতে গ্যাস উৎপাদন এবং জীবন কমিয়ে দেয়।

গুরুত্বপূর্ণ গ্যাস উৎপাদন বক্ররেখা ছাড়িয়ে যাওয়া বর্তমান শুধুমাত্র ব্যাটারিতে গ্যাস এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধি ঘটায় এবং ব্যাটারি শক্তি পরিণত হয় না, ফলে চার্জিং দক্ষতা হ্রাস পায়।

(2) বিশ্লেষণ ② কারণ: লিথিয়াম-অ্যাসিড ব্যাটারি সালফেডিং

দীর্ঘমেয়াদী ব্যাটারি সংরক্ষণ, চার্জিং প্রক্রিয়ায় দীর্ঘমেয়াদী অতি-চার্জ এবং অন্ডারচার্জ এবং ব্যবহার প্রক্রিয়ায় বড় বর্তনি ছাড় করা ব্যাটারিকে সহজেই ভস্মীভূত করতে পারে। এর আবহ: একটি হালকা, একটি পূর্ণ, আমরা এটিকে ব্যাটারির "মিথ্যা ক্ষতি" বলি। সালফাইড পদার্থ সালফেট প্লেটে লেগে থাকে, যা ইলেকট্রোলাইট এবং প্লেটের মধ্যে বিক্রিয়ার ক্ষেত্র কমিয়ে দেয়, ফলে ব্যাটারির ধারণশীলতা দ্রুত হ্রাস পায়। জলের ক্ষতি ব্যাটারির ভস্মীভূত হওয়ার পরিমাণ বাড়ায়; ভস্মীভূত হওয়া ব্যাটারির জলের ক্ষতি বাড়ায় এবং এটি সহজেই একটি নেতিবাচক চক্র গঠন করতে পারে।

(3) বিশ্লেষণ ③ পিবিএস (সিলভার-অ্যাসিড) ব্যাটারির অসামঞ্জস্য

একটি ব্যাটারীতে তিন বা চারটি সেল থাকে। উৎপাদন প্রক্রিয়ার সমস্যার কারণে, প্রতিটি ব্যাটারীর কার্যকর ভারসাম্য অর্জন করা সম্ভব নয়, সাধারণ চার্জারগুলি গড় বর্তমান ব্যবহার করে, তাই একটি ছোট ধারণক্ষমতার ব্যাটারী প্রথমেই পূর্ণ হয় এবং ওভারচার্জ হয়, ডিসচার্জ করার সময়, ছোট ধারণক্ষমতার ব্যাটারী প্রথমেই শেষ হয় এবং ওভারডিসচার্জ হয়। দীর্ঘ সময়ের জন্য, এই নিখরচা চক্র সম্পূর্ণ ব্যাটারী গ্রুপকে পিছিয়ে আনে, তাই সম্পূর্ণ ব্যাটারী গ্রুপ অকার্যকর হয়। তিন-ধাপের চার্জারের ফ্লোটিং চার্জ ধাপে 500mA এর ছোট বর্তমান রয়েছে, এবং এর ভূমিকা হল চার্জিং কম্পেন্সেশন এবং ব্যাটারীকে পূর্ণ করা। তবে, এটি দুটি পার্শ্ব প্রভাব নিয়ে আসে: ১, পূর্ণ হওয়ার পর, অতিরিক্ত বর্তমান বন্ধ হয় না, বৈদ্যুতিক শক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়, জল বিয়োজিত হয়, এবং জলের বিতরণ ত্বরিত হয়; ২, ছোট বর্তমান চার্জিং, যা ফলে বর্তমান বিভাজন বড় হয়, ব্যাটারী প্যাকেটের অসাম্য ঘটানোর জন্য বেশি সম্ভাবনা।

(4) বিশ্লেষণ ④ : পুরাতন এসিড ব্যাটারির তাপমাত্রা রানাওয়ে সমস্যা

ব্যাটারির আকৃতি পরিবর্তন হঠাৎ হয় না, অধিকাংশ সময় এটি একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ঘটে। যখন ব্যাটারিটি 80% ক্ষমতা পর্যন্ত চার্জ হয়, তখন এটি উচ্চ-ভোল্টেজ চার্জিং এলাকায় প্রবেশ করে। এই সময়ে ধনাত্মক প্লেটে অক্সিজেন উৎপন্ন হয়, এবং অক্সিজেন পার্টিশনের ছিদ্র দিয়ে নেগেটিভ ইলেক্ট্রোডে যায়, এবং নেগেটিভ প্লেটে অক্সিজেন পুনরায় কার্যকর হয়: 2Pb+O2(অক্সিজেন)=2PbO+Q(তাপ); PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+Q(তাপ)। যখন বিক্রিয়া তাপ উৎপন্ন করে, তখন চার্জিং ক্ষমতা 90% পৌঁছালে, অক্সিজেনের উৎপাদনের হার বাড়ে, নেগেটিভ ইলেক্ট্রোড হাইড্রোজেন উৎপন্ন করে, ব্যাটারির আন্তর্বর্তী চাপ ভ্যালভ চাপ বাড়িয়ে দেয়, নিরাপদ ভ্যালভ খোলে, গ্যাস পালিয়ে যায়, এবং ফলস্বরূপ জলের ক্ষতি হয়। 2H2O সমান 2H2 ↑ +O2 ↑ । ব্যাটারির চক্র সংখ্যা বাড়াতে থাকলে, জল ধীরে ধীরে কমে যায়, এটি ব্যাটারিতে নিম্নলিখিত শর্তগুলি তৈরি করে:

(1) অক্সিজেন "চ্যানেল" সুস্থ হয়, এবং ধনাত্মক ইলেকট্রোড দ্বারা উৎপাদিত অক্সিডেশন "চ্যানেল" মাধ্যমে নেগেটিভ ইলেকট্রোডে সহজেই পৌঁছতে পারে;

(2) তাপ ধারণ ক্ষমতা হ্রাস পায়, ব্যাটারির তাপ ধারণ ক্ষমতা খুব বড় ছিল, পানি হারাবার পর ব্যাটারির তাপ ধারণ ক্ষমতা খুব কমে যায় এবং উৎপাদিত তাপ ব্যাটারির তাপমাত্রা দ্রুত বাড়ায়;

(3) ব্যাটারির জল কমে গেলে উল্ট্রা ফাইন গ্লাস ফাইবার সোলারেটরের সংকোচন ঘটনার কারণে, ধনাত্মক ও নেগেটিভ প্লেটের সাথে আঁটন খারাপ হয়ে যায়, আন্তর্বর্তী রেজিস্ট্যান্স বাড়ে এবং চার্জ এবং ডিসচার্জ প্রক্রিয়ার সময় তাপ বৃদ্ধি পায়। উপরোক্ত প্রক্রিয়ার পরে, ব্যাটারির ভিতরে উৎপন্ন তাপ শুধুমাত্র ব্যাটারি স্লট দিয়ে ছড়িয়ে যেতে পারে। যদি তাপ ছড়ানোর হার তাপ উৎপাদনের হারের চেয়ে কম হয়, তাহলে তাপমাত্রা বাড়ে। তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে ব্যাটারির গ্যাস উৎপাদনের অধিবৈদ্যুতিক স্তর কমে, গ্যাস উৎপাদনের আয়তন বাড়ে, ধনাত্মক ইলেক্ট্রোডের বড় পরিমাণ অক্সিডেশন "চ্যানেল" দিয়ে যায়, নেগেটিভ ইলেক্ট্রোডের পৃষ্ঠে বিক্রিয়া ঘটায় এবং বড় পরিমাণ তাপ উৎপাদন করে, যা তাপমাত্রা দ্রুত বাড়ায় এবং একটি বিপর্যস্ত চক্র তৈরি করে, যা বলা হয় "থার্মাল রানঅয়েট"।