एजीएम बैटरी और वीएलआरए बैटरी

Pb-Ca-Sn मिश्र धातु ग्रिड का उपयोग लेड-एसिड बैटरी में किया जाता है, और हाइड्रोजन विकास अवरोधकों को नकारात्मक प्लेटों में जोड़ा जाता है। बैटरी उद्योग में गीली चार्जिंग तकनीक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। चार्जिंग वोल्टेज को सीमित करने के बाद, इन बैटरियों को रखरखाव-मुक्त माना जा सकता है। हालांकि, उनकी सेवा का जीवन चार्जिंग स्थितियों पर बहुत निर्भर है, जिन्हें कड़ाई से देखने की आवश्यकता है, विशेष रूप से अधिकतम चार्जिंग वोल्टेज की सीमा। बैटरी इंजीनियर और निर्माता एच . को पानी में रीसायकल करने के तरीकों की तलाश कर रहे हैं₂ और ओ₂ बैटरी चार्जिंग और ओवरचार्जिंग के दौरान जारी किया गया। ऐसे में पानी की कमी की समस्या का समाधान किया जा सकता है।

बैटरी में पानी की कमी H . की सांद्रता का कारण बनेगी₂इसलिए₄ बढ़ाने के लिए, जिसके परिणामस्वरूप सकारात्मक प्लेट निष्क्रिय हो जाती है।हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को वापस पानी में मिलाने के लिए तीन मुख्य तकनीकों का विकास किया गया है, जैसा कि नीचे वर्णित है:

1. उत्प्रेरक प्लग में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन संयुक्त होते हैं;

2. हाइड्रोजन और ऑक्सीजन सहायक उत्प्रेरक इलेक्ट्रोड पर संयुक्त होते हैं;

3. वाल्व-विनियमित लीड-एसिड बैटरी (VRLAB)।

VRLAB के कार्य सिद्धांत को संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है:

- धनात्मक प्लेट जल विभाजन अभिक्रिया से गुजरती है, जिसके कारण O₂अवक्षेपित होता है तथा H+ आयन उत्पन्न होते हैं।

- ओ₂ और H+ आयन विभाजक में गैस चैनलों और तरल चैनलों के माध्यम से नकारात्मक प्लेट में फैल जाते हैं।

- ऋणात्मक प्लेट पर पहुंचने के बाद, ऑक्सीजन में कमी की प्रतिक्रिया होती है और पानी बनाने के लिए H+ आयनों के साथ प्रतिक्रिया करता है।

- उत्पन्न पानी विभाजक के माध्यम से सकारात्मक प्लेट में फैल जाता है, जिससे सकारात्मक प्लेट द्वारा इलेक्ट्रोलाइज्ड पानी पुनर्प्राप्त हो जाता है।

उपरोक्त प्रतिक्रिया तथाकथित बंद ऑक्सीजन चक्र (COC) बनाती है। बंद ऑक्सीजन चक्र चार्जिंग और ओवरचार्जिंग के दौरान बैटरी के पानी के नुकसान को काफी कम कर देता है, जिससे यह रखरखाव-मुक्त हो जाता है।

विभाजक प्रकार और इलेक्ट्रोलाइट स्थिति के आधार पर, VRLA बैटरी में नियोजित दो बुनियादी प्रौद्योगिकियां हैं:

 (1) adsorbed ग्लास फाइबर मैट (AGM) का उपयोग करने वाली बैटरी, जिसका इलेक्ट्रोलाइट एजीएम सेपरेटर में सोख लिया जाता है। Adsorbent ग्लास फाइबर में 1 ~ 2 मिमी की लंबाई के साथ 85% से अधिक ग्लास फाइबर नहीं होता है, और इसमें 15% बहुलक फाइबर (पॉलीइथाइलीन, पॉलीफेनिलीन, आदि) एक मजबूत सामग्री के रूप में होता है। ग्लास फाइबर हाइड्रोफिलिक होते हैं, और उनका कार्य इलेक्ट्रोलाइट को सोखना है, जबकि बहुलक फाइबर यांत्रिक सहायता प्रदान करते हैं और इसमें एक निश्चित डिग्री की हाइड्रोफिलिसिटी भी होती है, जो गैस चैनलों के निर्माण को बढ़ावा दे सकती है।

(2) कोलाइडल इलेक्ट्रोलाइट (कोलाइडल बैटरी) का उपयोग करने वाली बैटरी, इस बैटरी का इलेक्ट्रोलाइट एक गैर-प्रवाहित थिक्सोट्रोपिक कोलाइड होता है, जिसमें SiO होता है₂ और अली₂हे₃ कई नैनोमीटर के व्यास वाले कण। पॉजिटिव और नेगेटिव प्लेट्स को अलग करने के लिए फ्लड बैटरियों में इस्तेमाल होने वाले एक ही पॉलीमर सेपरेटर का इस्तेमाल करें। जेल बैटरियां, जैसे बाढ़ वाली बैटरियों (जिसमें बहते हुए इलेक्ट्रोलाइट होते हैं) का उपयोग शुरू करने पर भी पानी की कमी हो जाती है। नतीजतन, कोलाइड सिकुड़ जाता है और अंदर दरारें बन जाती हैं। ये दरारें ऑक्सीजन चैनल बनाती हैं। पॉजिटिव प्लेट से निकली ऑक्सीजन नेगेटिव प्लेट तक पहुंचती है, जिससे COC काम करना शुरू कर देती है और पानी की कमी रुक जाती है। उपयोग किए गए विभाजक के प्रकार (एजीएम या जेल विभाजक के समान) की परवाह किए बिना, सभी प्रकार की वीआरएलए बैटरी के सीओसी का संचालन तंत्र समान है।

VRLA बैटरी के प्रत्येक सेल में एक दबाव कम करने वाला वाल्व होता है (बाढ़ वाली बैटरी के वेंट कैप के बजाय), जो इलेक्ट्रोड प्लेट और विभाजक से युक्त बैटरी पोल समूह के ऊपर एक निश्चित गैस दबाव बनाए रख सकता है। ऑक्सीजन की कमी की प्रतिक्रिया नकारात्मक प्लेट में होती है, जो ध्रुव समूह में नकारात्मक प्लेट पर ऑक्सीजन के दबाव को बहुत कम कर देती है। इस तरह, ध्रुव समूह के अंदर एक प्रसार प्रवणता बनती है, जो ऑक्सीजन के प्रवाह को नकारात्मक प्लेट में निर्देशित करती है। इसलिए, दबाव कम करने वाला वाल्व VRLAB का एक अनिवार्य हिस्सा है।

ऑक्सीजन को दो रास्तों से ले जाया जाता है:

(1) एजीएम विभाजक के अबाधित गैस चैनल के माध्यम से, और

(2) इलेक्ट्रोलाइट में घुल जाता है और एक निश्चित व्यास से भरे इलेक्ट्रोलाइट चैनल के साथ ले जाया जाता है। गैस चैनल में ऑक्सीजन की प्रसार दर अधिक है, तरल चैनल में ऑक्सीजन की प्रसार दर से अधिक परिमाण के 6 आदेश। इसलिए, चूंकि इलेक्ट्रोलाइट में ऑक्सीजन की मात्रा कम होती है, इसलिए इलेक्ट्रोलाइट में ऑक्सीजन का परिवहन नगण्य होता है।

एजीएम बैटरी एक प्रकार की वीआरएलए बैटरी है, जो जेल बैटरी से अलग है जिसमें यह ग्लास फाइबर का उपयोग करती है जो सल्फ्यूरिक एसिड इलेक्ट्रोलाइट को विभाजक के रूप में अवशोषित कर सकती है। सकारात्मक इलेक्ट्रोड से उत्पन्न ऑक्सीजन को विभाजक के छिद्रों के माध्यम से नकारात्मक इलेक्ट्रोड में ले जाया जाता है और पानी और गर्मी उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है।

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