सीसा-एसिड बैटरी के चार्जिंग तकनीकें

सीसा-एसिड बैटरी: ऊर्जा परिवर्तन और चार्जिंग विधियाँ

सीसा-एसिड बैटरी रासायनिक ऊर्जा के लिए एक संचय माध्यम के रूप में कार्य करती है, जिसे जब भी आवश्यकता हो, इलेक्ट्रिकल ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है। रासायनिक ऊर्जा को इलेक्ट्रिकल ऊर्जा में बदलने की प्रक्रिया को चार्जिंग कहा जाता है, जबकि इलेक्ट्रिकल ऊर्जा को फिर से रासायनिक ऊर्जा में बदलने की प्रक्रिया को डिस्चार्जिंग कहा जाता है। चार्जिंग दौरान, बैटरी के अंदर होने वाली रासायनिक अभिक्रियाओं द्वारा बैटरी में विद्युत धारा प्रवाहित होती है। सीसा-एसिड बैटरी मुख्य रूप से दो प्राथमिक चार्जिंग तकनीकों का उपयोग करती है: स्थिर वोल्टेज चार्जिंग और स्थिर धारा चार्जिंग।

स्थिर वोल्टेज चार्जिंग

स्थिर वोल्टेज चार्जिंग सीसा-एसिड बैटरी को चार्ज करने की सबसे आम विधि है। यह दृष्टिकोण कई लाभ प्रदान करता है, जैसे कि कुल चार्जिंग समय को कम करना और बैटरी की क्षमता को लगभग 20% तक बढ़ाना। हालांकि, इसका एक दोष भी है: चार्जिंग की कुशलता में लगभग 10% की कमी।

स्थिर वोल्टेज चार्जिंग विधि में, चार्जिंग वोल्टेज पूरे चार्जिंग चक्र के दौरान निरंतर रहता है। प्रक्रिया की शुरुआत में, जब बैटरी डिस्चार्ज्ड अवस्था में होती है, चार्जिंग धारा अपेक्षाकृत उच्च होती है। जैसे-जैसे बैटरी चार्ज जमा करती है, इसका वापसी विद्युत विभव (emf) बढ़ता है। इस परिणामस्वरूप, चार्जिंग धारा समय के साथ-साथ धीरे-धीरे कम होती जाती है, जैसे-जैसे बैटरी अपनी पूरी तरह से चार्ज होने के करीब पहुंचती है। चार्जिंग वोल्टेज, धारा, और बैटरी की आंतरिक विशेषताओं के बीच यह गतिशील संबंध यह सुनिश्चित करता है कि बैटरी कुशलता से चार्ज होती है और ओवरचार्जिंग या क्षति की संभावना को कम करता है।

स्थिर वोल्टेज चार्जिंग के फायदे

स्थिर वोल्टेज चार्जिंग का एक महत्वपूर्ण फायदा यह है कि यह विभिन्न क्षमता और विभिन्न स्तर के डिस्चार्ज के सेलों को समायोजित करने में लचीला है। यह विधि सेलों के विशेषताओं के सटीक मिलान की आवश्यकता के बिना एक साथ एक से अधिक सेलों को चार्ज करने की अनुमति देती है। इसके अलावा, हालांकि चार्जिंग धारा की शुरुआत में उच्च होती है, लेकिन यह उच्च-धारा चरण अपेक्षाकृत छोटा होता है। इस परिणामस्वरूप, यह सेलों को कोई महत्वपूर्ण क्षति नहीं पहुंचाता, उनकी लंबाई और सुरक्षा को सुनिश्चित करता है।

जैसे-जैसे चार्जिंग प्रक्रिया पूरा होने के करीब पहुंचती है, चार्जिंग धारा धीरे-धीरे कम होती जाती है और शून्य के करीब पहुंचती है। यह इसलिए होता है क्योंकि बैटरी का वोल्टेज अंततः आपूर्ति सर्किट के वोल्टेज के लगभग बराबर हो जाता है, जिससे वोल्टेज का अंतर खत्म हो जाता है जो धारा प्रवाह को चलाता है।

स्थिर धारा चार्जिंग

स्थिर धारा चार्जिंग विधि में, बैटरी को श्रृंखला में जोड़कर समूह बनाया जाता है। प्रत्येक समूह को डायरेक्ट-करंट (DC) आपूर्ति मुख्य लाइन से लोडिंग रियोस्टैट्स के माध्यम से जोड़ा जाता है। प्रत्येक समूह में बैटरी की संख्या चार्जिंग सर्किट के वोल्टेज द्वारा निर्धारित की जाती है, जिसकी आवश्यकता होती है कि चार्जिंग सर्किट वोल्टेज प्रति सेल 2.7 वोल्ट से कम न हो।

चार्जिंग के पूरे अवधि में, चार्जिंग धारा निरंतर स्तर पर रखी जाती है। जैसे-जैसे बैटरी वोल्टेज चार्जिंग के दौरान बढ़ता है, सर्किट में प्रतिरोध को कम किया जाता है ताकि धारा अपरिवर्तित रहे। अत्यधिक गैसिंग या अत्यधिक गर्मी जैसी समस्याओं से बचने के लिए, चार्जिंग प्रक्रिया अक्सर दो अलग-अलग चरणों में की जाती है। एक प्रारंभिक चरण में बैटरी को अपेक्षाकृत उच्च धारा से चार्ज किया जाता है, जिसके बाद एक निष्पादन चरण में कम धारा के साथ चार्ज किया जाता है, जिससे एक अधिक नियंत्रित और कुशल चार्जिंग चक्र की सुनिश्चितता होती है।

स्थिर धारा चार्जिंग विधि की विवरण

स्थिर धारा चार्जिंग दृष्टिकोण में, चार्जिंग धारा आमतौर पर बैटरी की ऐम्पियर रेटिंग के एक-आठवें के आसपास सेट की जाती है। यह विशेष धारा मान एक संतुलित और सुरक्षित चार्जिंग प्रक्रिया को सुनिश्चित करने में मदद करता है। जैसे-जैसे बैटरी चार्ज होती है, आपूर्ति सर्किट से अतिरिक्त वोल्टेज चार्जिंग सर्किट में जोड़े गए श्रृंखला प्रतिरोध पर खर्च होता है।

बैटरी समूहों को चार्जिंग के लिए जोड़ते समय, उनकी व्यवस्था पर ध्यान देना आवश्यक है। उद्देश्य यह है कि कनेक्शनों को इस तरह से व्यवस्थित किया जाए कि श्रृंखला प्रतिरोध द्वारा ऊर्जा की खपत को कम किया जा सके। यह न केवल चार्जिंग सिस्टम की कुल कार्यक्षमता को बढ़ाता है, बल्कि अनावश्यक ऊर्जा की हानि को भी कम करता है।

श्रृंखला प्रतिरोध के संबंध में, इसकी धारा-वहन क्षमता आवश्यक रूप से आवश्यक चार्जिंग धारा के बराबर या उससे अधिक होनी चाहिए। इस आवश्यकता को पूरा न करने से प्रतिरोध का गर्म होना हो सकता है, जो अंततः इसे जला सकता है और चार्जिंग प्रक्रिया को रोक सकता है।

इसके अलावा, चार्जिंग समूह के लिए बैटरी चुनते समय, यह आवश्यक है कि वे समान क्षमता की हों। जहाँ विभिन्न क्षमता की बैटरी को एक साथ चार्ज करने की आवश्यकता हो, वहाँ उन्हें उनके बीच सबसे कम क्षमता वाली बैटरी के आधार पर समूह बनाया जाना चाहिए और प्रबंधित किया जाना चाहिए। यह प्रथा व्यक्तिगत बैटरी के ओवरचार्जिंग या अंडरचार्जिंग की समस्याओं से बचाती है, जिससे प्रत्येक बैटरी की प्रदर्शन और लंबाई की सुरक्षा होती है।