বেটাৰীৰ ভিতৰত কি ধৰণৰ শক্তি আছে?

এটা বেটাৰীয়ে ৰাসায়নিক বিভৱ শক্তি সংৰক্ষণ কৰে যিয়ে এটা যন্ত্ৰৰ সৈতে সংযোগ কৰিলে বৈদ্যুতিক শক্তিলৈ ৰূপান্তৰিত হয়। এই শক্তি পৰমাণু আৰু অণুৰ মাজৰ ৰাসায়নিক বন্ধনত নিদ্ৰাহীন হৈ থাকে যেতিয়ালৈকে বেটাৰীয়ে এটা বৰ্তনী সম্পূৰ্ণ নকৰে আৰু ডিচাৰ্জ কৰিবলৈ আৰম্ভ নকৰে।

বেটাৰী শক্তিৰ দ্বৈত প্ৰকৃতি

দুটা শক্তি অৱস্থাৰ মাজত এক উল্লেখযোগ্য ৰূপান্তৰৰ জৰিয়তে বেটাৰীয়ে কাম কৰে। সংৰক্ষণৰ সময়ত, শক্তি ৰাসায়নিক বিভৱ হিচাপে বিদ্যমান-বেটাৰ ইলেক্ট্ৰ'ড আৰু ইলেক্ট্ৰ'লাইটৰ আণৱিক গঠনৰ ভিতৰত লক কৰা হয়। যেতিয়া আপুনি এটা বেটাৰীক এটা যন্ত্ৰক শক্তি প্ৰদানৰ সৈতে সংযোগ কৰে, এই সংৰক্ষিত ৰাসায়নিক শক্তি বিদ্যুৎ ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াৰ জৰিয়তে বৈদ্যুতিক শক্তিলৈ ৰূপান্তৰিত হয়।

এই দ্বৈত প্ৰকৃতিয়ে বেটাৰীসমূহক অন্য শক্তিৰ উৎসৰ পৰা পৃথক কৰে। অবিৰত বৈদ্যুতিক প্ৰবাহ প্ৰদান কৰা পাৱাৰ আউটলেটৰ দৰে নহয়, বা দহনৰ জৰিয়তে শক্তি মুক্ত কৰা ইন্ধন, বেটাৰীয়ে ৰাসায়নিক আৰু বৈদ্যুতিক দুয়োটা ডমেইনক সামৰি লয়। বেটাৰীৰ সামগ্ৰীত থকা ৰাসায়নিক বন্ধনবোৰে এটা সুস্থিৰ, সাজু-টু-প্ৰধান ব্যৱহাৰ কৰি শক্তি ধৰি ৰাখে যেতিয়ালৈকে এটা বাহ্যিক বৰ্তনীই ৰূপান্তৰ প্ৰক্ৰিয়াটো ট্ৰিগাৰ নকৰে।

বেটাৰীৰ ইলেক্ট্ৰ'ডত অক্সিডেচন-ৰিডাকচন (Redox) বিক্ৰিয়াৰ দ্বাৰা ৰূপান্তৰ ঘটে। ঋণাত্মক ইলেক্ট্ৰ’ড (এন’ড)ত অক্সিডেচনে ইলেক্ট্ৰন মুক্ত কৰে। এই ইলেক্ট্ৰনসমূহ আপোনাৰ ডিভাইচৰ বৰ্তনীৰ মাজেৰে বৈ যায়, কাম কৰে। ইফালে, ধনাত্মক ইলেক্ট্ৰ’ড (কেথ’ড)ত হ্ৰাস কৰা বিক্ৰিয়াবোৰে এই ইলেক্ট্ৰনবোৰ গ্ৰহণ কৰে, চক্ৰটো সম্পূৰ্ণ কৰে। এই প্ৰক্ৰিয়াটোৰ সমগ্ৰ সময়ছোৱাত আয়নে চাৰ্জৰ ভাৰসাম্য ৰক্ষা কৰিবলৈ বেটাৰীৰ ইলেক্ট্ৰলাইটৰ মাজেৰে গতি কৰে।

বেটাৰীত ৰাসায়নিক সম্ভাৱ্য শক্তি বুজি পোৱা

ৰাসায়নিক বিভৱ শক্তিয়ে আণৱিক বান্ধনীত সংৰক্ষিত শক্তিক প্ৰতিনিধিত্ব কৰে-কম্পাউণ্ডত পৰমাণুক একেলগে ধৰি ৰখা বল। বেটাৰীত এই শক্তি সংৰক্ষণ ব্যৱস্থাই অন্যান্য চিনাকি ৰাসায়নিক শক্তি ব্যৱস্থাৰ সমান্তৰাল। গেছলিন অণুৱে ৰাসায়নিক শক্তি জমা কৰে যিবোৰ দহন ইঞ্জিনে যান্ত্ৰিক শক্তিলৈ ৰূপান্তৰিত হয়। কাঠত ৰাসায়নিক বন্ধন থাকে যিবোৰ জ্বলোৱাৰ ফলত তাপলৈ ৰূপান্তৰিত হয়। বেটাৰীয়ে একেধৰণৰ নীতি অনুসৰণ কৰে কিন্তু এটা গুৰুত্বপূৰ্ণ পাৰ্থক্যৰ সৈতে: ই ৰাসায়নিক শক্তিক পোনপটীয়াকৈ দহন বা যান্ত্ৰিক মধ্যস্থতাকাৰী অবিহনে বিদ্যুৎলৈ ৰূপান্তৰিত কৰে।

বেটাৰীত থকা নিৰ্দিষ্ট ৰাসায়নিক যৌগবোৰে ইয়াৰ শক্তি ক্ষমতা আৰু ভল্টেজ নিৰ্ধাৰণ কৰে। লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰী, উদাহৰণস্বৰূপে, গ্ৰেফাইট আৰু লিথিয়ামৰ মাজত গতি কৰা লিথিয়াম আয়নৰ মাজেৰে শক্তি সংৰক্ষণ কৰক-যুক্ত যৌগ। সীহ-এচিড বেটাৰীসমূহ সীহ, সীহ ডাই অক্সাইড আৰু ছালফিউৰিক এচিডৰ মাজৰ বিক্ৰিয়াৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে। প্ৰতিটো ৰসায়নে ইয়াৰ ৰাসায়নিক বন্ধনৰ শক্তি আৰু উলটিব পৰা ক্ষমতাৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি সুকীয়া শক্তি সংৰক্ষণ বৈশিষ্ট্য প্ৰদান কৰে।

শক্তিৰ ঘনত্ব-এটা বেটাৰীয়ে ইয়াৰ ওজনৰ সাপেক্ষে কিমান শক্তি সংৰক্ষণ কৰিব পাৰে-ইয়াৰ সামগ্ৰীৰ ৰাসায়নিক বিভৱৰ ওপৰত প্ৰত্যক্ষভাৱে নিৰ্ভৰ কৰে। শক্তি বিভাগৰ গৱেষণাই ইংগিত দিয়ে যে লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰী কোষবোৰে ২০১০ চনৰ পৰা প্ৰতি কিলোগ্ৰামত ইহঁতৰ শক্তি সংৰক্ষণৰ প্ৰায় তিনিগুণ বৃদ্ধি কৰিছে, মূলতঃ ইলেক্ট্ৰ'ডত ব্যৱহৃত ৰাসায়নিক গঠন আৰু গঠনসমূহক অনুকূল কৰি তোলাৰ জৰিয়তে।

ৰাসায়নিক বিভৱ শক্তিৰ স্থিৰতাই বেটাৰীসমূহক ব্যতিক্ৰমী সংৰক্ষণ যন্ত্ৰ কৰি তোলে। তাঁৰ (গতিশীল শক্তি) বা সংকোচিত বায়ু (যান্ত্ৰিক সম্ভাৱ্য শক্তি)ৰ মাজেৰে বৈ যোৱা বিদ্যুৎৰ দৰে নহয়, বেটাৰীত থকা ৰাসায়নিক বান্ধোনে নূন্যতম ক্ষতিৰ সৈতে দীৰ্ঘ সময়ৰ বাবে শক্তি ধৰি ৰাখিব পাৰে। আধুনিক লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীয়ে প্ৰতিমাহে 1-২% আধাহে হেৰুৱাই পেলায় যেতিয়া অচল হৈ পৰে-এটা প্ৰমাণ ৰাসায়নিক বণ্ডে কিমান ফলপ্ৰসূভাৱে শক্তি সংৰক্ষণ কৰে।

শক্তি ৰূপান্তৰ প্ৰক্ৰিয়া: ৰাসায়নিকৰ পৰা বৈদ্যুতিকলৈ

ৰাসায়নিক পদাৰ্থৰ পৰা বৈদ্যুতিক শক্তিলৈ ৰূপান্তৰ কৰাত নিখুঁত কোৰিঅ’গ্ৰাফী কৰা পাৰমাণৱিক গতিৰ সৈতে জড়িত। যেতিয়া আপুনি আপোনাৰ ফোনটোৰ পাৱাৰ বুটাম টিপিলে বা আপোনাৰ গাড়ীৰ ইগনিচন ঘূৰাওক, তেতিয়া আপুনি এটা বৈদ্যুতিক বৰ্তনী সম্পূৰ্ণ কৰে যিয়ে বেটাৰীৰ ভিতৰত ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াৰ এটা কেছকেড ট্ৰিগাৰ কৰে।

ইয়াত ৰূপান্তৰ কেনেকৈ উন্মোচিত হয়:

এনোডত (ঋণাত্মক টাৰ্মিনেল), অক্সিডেচন বিক্ৰিয়াই ইলেক্ট্ৰ'ড পদাৰ্থৰ পৰমাণুৰ পৰা ইলেক্ট্ৰন আঁতৰাই পেলায়। লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ বাবে গ্ৰেফাইট এনোডত থকা লিথিয়াম পৰমাণুৱে নিজৰ ইলেক্ট্ৰন মুক্ত কৰি ধনাত্মক আধানযুক্ত লিথিয়াম আয়ন হৈ পৰে। এই ইলেক্ট্ৰন মুক্তিৰ ফলত টাৰ্মিনেলত ঋণাত্মক আধান বৃদ্ধি পায়।

বাহ্যিক বৰ্তনীৰ মাজেৰে, এই মুক্ত ইলেক্ট্ৰনবোৰ ধনাত্মক টাৰ্মিনেলৰ ফালে বৈ যায়, আপোনাৰ ডিভাইচৰ মাজেৰে যাত্ৰা কৰি বাটত ইয়াক শক্তি প্ৰদান কৰে। এই ইলেক্ট্ৰন প্ৰবাহে আপোনাৰ স্মাৰ্টফোন, লেপটপ, বা বৈদ্যুতিক বাহন চলোৱা বৈদ্যুতিক প্ৰবাহ গঠন কৰে।

বেটাৰীৰ ভিতৰত, লিথিয়াম আয়ন তৰল বা জেল ইলেক্ট্ৰ'লাইটৰ মাজেৰে এনোডৰ পৰা কেথ'ডৰ ফালে প্ৰব্ৰজন কৰে। ইলেক্ট্ৰ'লাইটে ইলেক্ট্ৰন প্ৰবাহক বাধা দিয়াৰ সময়ত এটা আয়ন ঘাইপথ হিচাপে কাম কৰে-ইলেক্ট্ৰনক আপোনাৰ ডিভাইচৰ মাজেৰে বাহ্যিক পথ ল'বলৈ বাধ্য কৰে।

কেথ'ডত (ধনাত্মক টাৰ্মিনেল), কেথ’ড পদাৰ্থই বাহ্যিক বৰ্তনীৰ পৰা অহা ইলেক্ট্ৰন গ্ৰহণ কৰাৰ লগে লগে হ্ৰাস বিক্ৰিয়া ঘটে। একেলগে ইলেক্ট্ৰলাইটৰ মাজেৰে অহা লিথিয়াম আয়নবোৰে এই ইলেক্ট্ৰনবোৰৰ সৈতে মিলি ইলেক্ট্ৰ’কেমিকেল চক্ৰটো সম্পূৰ্ণ কৰে।

এই প্ৰক্ৰিয়াটো চলি থাকে যেতিয়ালৈকে বৰ্তনীটো বন্ধ হৈ থাকে আৰু ইলেক্ট্ৰ’ডবোৰত প্ৰতিক্ৰিয়াশীল সামগ্ৰী উপলব্ধ হৈ থাকে। ক্ষাৰকীয় বেটাৰীৰ বাবে 1.5V বা লিথিয়ামৰ বাবে প্ৰতি কোষত 3.7V 1.5V 1.5V-আয়ন-এনোড আৰু কেথ'ড পদাৰ্থৰ মাজৰ ৰাসায়নিক বিভৱৰ পাৰ্থক্যৰ ওপৰত নিৰ্ভৰশীল।

প্ৰক্ৰিয়াটো ওলোটা কৰা: ৰিচাৰ্জযোগ্য বেটাৰী

ৰিচাৰ্জযোগ্য বেটাৰীসমূহে বিপৰীত ৰূপান্তৰ সক্ষম কৰে। যেতিয়া আপুনি আপোনাৰ ফোন চাৰ্জাৰ প্লাগ ইন কৰে, আপুনি বাহ্যিক বৈদ্যুতিক শক্তি প্ৰয়োগ কৰে যিয়ে ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াসমূহ পিছলৈ ঠেলি দিয়ে। এনোডত বলপূৰ্বক ইলেক্ট্ৰনসমূহে মূল ৰাসায়নিক যৌগসমূহ পুনৰুদ্ধাৰ কৰে, বেটাৰীৰ ৰাসায়নিক বিভৱ শক্তি পুনৰ নিৰ্মাণ কৰে। এই উলটিব পৰা ক্ষমতাই পুনৰ চাৰ্জ কৰিব পৰা বেটাৰীসমূহক একক-প্ৰকাৰৰ পৰা পৃথক কৰে, যদিও প্ৰতিটো আধান-ডিচচাৰ্জ চক্ৰই সৰু সৰু অপ্ৰত্যাৱৰ্তনীয় পৰিৱৰ্তনৰ প্ৰৱৰ্তন কৰে যিয়ে ক্ৰমান্বয়ে বেটাৰীৰ ক্ষমতা হ্ৰাস কৰে।

এম আই টিৰ বিজ্ঞানীসকলে লক্ষ্য কৰিছে যে চাৰ্জিঙৰ সময়ত এই বিক্ৰিয়াসমূহ কিয় সম্পূৰ্ণৰূপে ওলোটা নহয় সেই কথা বুজাটো এটা সক্ৰিয় গৱেষণামূলক ক্ষেত্ৰ হৈয়েই আছে। অসম্পূৰ্ণ উলটিব পৰা ক্ষমতাই ব্যাখ্যা কৰে যে ফোন বেটাৰীয়ে অৱশেষত কিয় ক্ষমতা হেৰুৱায়-ইলেক্ট্ৰ'ডৰ গঠনৰ সূক্ষ্ম পৰিৱৰ্তন আৰু ইলেক্ট্ৰ'লাইট ৰসায়ন শ শ চক্ৰৰ ভিতৰত জমা হয়।

বিভিন্ন বেটাৰী প্ৰকাৰ আৰু ইয়াৰ ৰাসায়নিক শক্তি ব্যৱস্থা

বেটাৰীৰ ৰসায়ন বিজ্ঞানৰ বহু পৰিমাণে ভিন্নতা থাকে, প্ৰত্যেকেই ব্যৱহৃত ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি সুকীয়া সুবিধা প্ৰদান কৰে:

লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰী

এই প্ৰধান ৰিচাৰ্জযোগ্য বেটাৰীসমূহে লিথিয়াম-দুটা লিথিয়ামৰ মাজৰ আয়ন গতিৰ জৰিয়তে শক্তি সংৰক্ষণ কৰে-যুক্ত যৌগ। ইহঁতৰ উচ্চ শক্তি ঘনত্ব-সাধাৰণতে ১৫০{{৫}}২৫০ ৱাট{{৬}}ঘণ্টা প্ৰতি কিলোগ্ৰাম-কাইলোগ্ৰাম-বহন-কাঁড়ৰ বাবে ইহঁতক বহনযোগ্য ইলেক্ট্ৰনিক্স আৰু বৈদ্যুতিক বাহনৰ বাবে আদৰ্শ। ৰাসায়নিক শক্তি দুয়োটা ইলেক্ট্ৰ’ডতে উলটিব পৰা লিথিয়াম সন্নিৱিষ্ট বিক্ৰিয়াত থাকে।

লিড-এচিড বেটাৰী

1859 চনৰ পৰাই সীহ, সীহ ডাই অক্সাইড আৰু ছালফিউৰিক এচিডৰ মাজৰ বিক্ৰিয়াৰ জৰিয়তে সীহ-এচিড বেটাৰীয়ে শক্তি সংৰক্ষণ কৰে। ডিচচাৰ্জৰ সময়ত দুয়োটা ইলেক্ট্ৰ’ডেই সীহ ছালফেটলৈ ৰূপান্তৰিত হোৱাৰ বিপৰীতে ছালফিউৰিক এচিড পাতল হৈ পৰে। চাৰ্জিঙে এই বিক্ৰিয়াবোৰ ওলোটা কৰি পেলায়, মূল সামগ্ৰীসমূহ পুনৰুদ্ধাৰ কৰে। লিথিয়ামতকৈ গধুৰ আৰু কম শক্তি-আয়ন বেটাৰী, ইয়াৰ নিৰ্ভৰযোগ্য ৰসায়ন বিজ্ঞান আৰু কম খৰচে অটোমোটিভ আৰম্ভণিৰ প্ৰয়োগত ইহঁতৰ আধিপত্য বজাই ৰাখে।

ক্ষাৰকীয় বেটাৰী

একক-এলকেলাইন বেটাৰী ব্যৱহাৰ কৰক ক্ষাৰকীয় ইলেক্ট্ৰলাইটত জিংক আৰু মেংগানিজ ডাই অক্সাইড বিক্ৰিয়া ব্যৱহাৰ কৰে। জিংকৰ অক্সিডেচন আৰু মেংগানিজ ডাই অক্সাইডৰ হ্ৰাসত সংৰক্ষিত ৰাসায়নিক শক্তিয়ে কম-ড্ৰেইন যন্ত্ৰৰ বাবে নিৰ্ভৰযোগ্য, দীঘলীয়া-শেষ শক্তি প্ৰদান কৰে। তেওঁলোকৰ ৰসায়ন বিজ্ঞান সহজেই ওলোটা নহয়, যাৰ ফলত তেওঁলোকে ৰিচাৰ্জিঙৰ বাবে অনুপযুক্ত হৈ পৰে।

ৰসায়ন বিজ্ঞানৰ উদীয়মান ৰসায়ন বিজ্ঞান

শক্তি সংৰক্ষণত বৈপ্লৱিক পৰিৱৰ্তন আনিব পৰা নতুন বেটাৰী ৰসায়ন বিজ্ঞানৰ ওপৰত গৱেষণা অব্যাহত আছে। কঠিন-অৱস্থাৰ বেটাৰীয়ে তৰল ইলেক্ট্ৰ'লাইটৰ ঠাইত কঠিন পদাৰ্থ ব্যৱহাৰ কৰে, সম্ভাৱনাময়ভাৱে শক্তিৰ ঘনত্ব তিনিগুণ বৃদ্ধি কৰাৰ লগতে সুৰক্ষা উন্নত কৰে। লিথিয়াম-চালফাৰ বেটাৰীয়ে আৰু অধিক তাত্ত্বিক শক্তি ঘনত্বৰ প্ৰতিশ্ৰুতি দিয়ে। এই অগ্ৰগতিসমূহে লঘু, নিৰাপদ পেকেজত অধিক শক্তি জমা কৰা ৰাসায়নিক ব্যৱস্থা বিচাৰি উলিওৱাৰ ওপৰত গুৰুত্ব আৰোপ কৰে।

ৰাসায়নিক শক্তিয়ে বেটাৰীক কিয় ব্যৱহাৰিক কৰি তোলে

ৰাসায়নিক শক্তি সংৰক্ষণৰ বাছনি ইচ্ছাকৃত নহয়-ই অনন্য ব্যৱহাৰিক সুবিধা প্ৰদান কৰে:

শক্তিৰ ঘনত্ব: ৰাসায়নিক বন্ধনে যথেষ্ট শক্তিক কমপেক্ট আয়তনত পেক কৰে। লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীয়ে ১৫০-২৫০ Wh/kg লাভ কৰে, যিটো ফ্লাইহুইল (৫-১৩০ Wh/kg) বা আনকি সংকোচিত বায়ু ব্যৱস্থাৰ দৰে যান্ত্ৰিক সংৰক্ষণ পদ্ধতিতকৈ বহু বেছি।

সংৰক্ষণৰ সময়কাল: দীৰ্ঘ সময়ৰ বাবে ৰাসায়নিক বিভৱ শক্তি সুস্থিৰ হৈ থাকে। কেপাচিটৰত বৈদ্যুতিক আধানৰ দৰে নহয়, যি ঘণ্টাৰ ভিতৰতে লিক হৈ যায়, বেটাৰী ৰসায়নে নূন্যতম আত্মাৰ সৈতে মাহ বা বছৰ ধৰি শক্তি বজাই ৰাখে-ডিচচাৰ্জ।

পৰ্টেবিলিটি: বেটাৰীৰ সামগ্ৰীৰ কঠিন বা অৰ্ধ-কঠিন প্ৰকৃতিয়ে বহনযোগ্য শক্তি সক্ষম কৰে। আপুনি সহজে বিদ্যুৎ কেন্দ্ৰ বা বতাহৰ টাৰ্বাইন কঢ়িয়াব নোৱাৰে, কিন্তু এটা বেটাৰীত থকা ৰাসায়নিক শক্তি য’তেই প্ৰয়োজন হয় তাতেই যায়।

নিয়ন্ত্ৰিত মুক্তি: বেটাৰীত ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াসমূহ পৰিচালনাযোগ্য হাৰত ঘটে, যিয়ে স্থিৰ শক্তি উৎপাদন প্ৰদান কৰে। ইলেক্ট্ৰ’লাইট আৰু ইলেক্ট্ৰ’ড ডিজাইনে ৰাসায়নিক শক্তি কিমান দ্ৰুতভাৱে বিদ্যুৎলৈ ৰূপান্তৰিত হয়, বিপজ্জনক দ্ৰুত নিৰ্গমন ৰোধ কৰে, সেই বিষয়ে নিয়ন্ত্ৰণ কৰে।

স্কেলেবিলিটি: শ্ৰৱণ যন্ত্ৰসমূহক শক্তি প্ৰদান কৰা ক্ষুদ্ৰ বুটাম কোষৰ পৰা বৃহৎ গ্ৰীডলৈ বেটাৰী ব্যৱস্থাসমূহ স্কেল কৰক-সংৰক্ষণ সংস্থাপনসমূহ। একেটা মৌলিক ৰসায়নে এই সমগ্ৰ পৰিসৰত কাম কৰে, শক্তিৰ ক্ষমতা কেৱল প্ৰতিক্ৰিয়াশীল পদাৰ্থৰ পৰিমাণৰ দ্বাৰা নিৰ্ধাৰিত হয়।

শক্তিৰ ভাৰসাম্য: যি সোমাই যায় সেয়া ওলাই আহিব লাগিব ৷

বেটাৰী শক্তি সংৰক্ষণে তাপগতিবিদ্যাৰ নিয়ম অনুসৰণ কৰে। আপুনি আহৰণ কৰা বৈদ্যুতিক শক্তি চাৰ্জিং কৰাৰ সময়ত জমা হোৱা ৰাসায়নিক শক্তিক অতিক্ৰম কৰিব নোৱাৰে-আচলতে, অনিবাৰ্য লোকচানৰ বাবে ই সদায় কম হয়।

আধুনিক লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ বাবে চাৰ্জিং আৰু ডিচাৰ্জিং কাৰ্যক্ষমতা সাধাৰণতে ৮০-৯৫%ৰ ভিতৰত থাকে। "অনুপস্থিত" শক্তিটো নোহোৱা হৈ নাযায়; ই বিভিন্ন ব্যৱস্থাৰ দ্বাৰা তাপলৈ ৰূপান্তৰিত হয়:

ইলেক্ট্ৰ'ড আৰু কাৰেণ্ট সংগ্ৰাহকত ৰেজিষ্টেন্স তাপ হিচাপে কিছু শক্তি বিসৰ্জন দিয়ে

ইলেক্ট্ৰলাইটৰ মাজেৰে আয়ন গতিৰ ফলত ঘৰ্ষণৰ সন্মুখীন হয়, তাপ শক্তি সৃষ্টি কৰে

পাৰ্শ্বক্ৰিয়া-অবাঞ্চিত ৰাসায়নিক প্ৰক্ৰিয়াই-সামান্য পৰিমাণৰ শক্তি খৰচ কৰে

লিথিয়াম সন্নিৱিষ্ট কৰাৰ সময়ত ইলেক্ট্ৰ'ড পদাৰ্থৰ গাঁথনিগত পৰিৱৰ্তনে শক্তি শোষণ কৰে

এই দক্ষতা বিবেচনা Grid-স্কেল শক্তি সংৰক্ষণৰ দৰে প্ৰয়োগৰ বাবে গুৰুত্বপূৰ্ণ। ৰাতিটোৰ বাবে ব্যৱহাৰৰ বাবে সৌৰশক্তি সংৰক্ষণ কৰা এটা সুবিধাই সংৰক্ষণ চক্ৰত ৫-২০% শক্তিৰ ক্ষতিৰ কাৰণ হ’ব লাগিব। উৎপন্ন হোৱা তাপৰ বাবে বৃহৎ বেটাৰী স্থাপন আৰু বৈদ্যুতিক বাহনত তাপ ব্যৱস্থাপনা ব্যৱস্থাৰো প্ৰয়োজন হয়।

মৌলিক শক্তিৰ ৰূপান্তৰ হৈয়েই আছে: বৈদ্যুতিক শক্তি → ৰাসায়নিক বিভৱ শক্তি (চাৰ্জিঙৰ সময়ত) → বৈদ্যুতিক শক্তি (সঁহাৰ কৰাৰ সময়ত)। কোনো বেটাৰীয়ে শক্তি সৃষ্টি নকৰে; ই কেৱল ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াৰ জৰিয়তে ইয়াক সংৰক্ষণ আৰু মুক্ত কৰে।

বেটাৰীৰ শক্তি জোখা: কী স্পেচিফিকেশন

কেইবাটাও নিৰ্দিষ্টকৰণে এটা বেটাৰীৰ শক্তিৰ বৈশিষ্ট্য বৰ্ণনা কৰে:

ক্ষমতা(AMP-ঘণ্টা বা AH ত জুখিলে) এটা বেটাৰীয়ে প্ৰদান কৰিব পৰা মুঠ চাৰ্জ সূচায়। 2000mAh ফোন বেটাৰী এটা তাত্ত্বিকভাৱে এঘণ্টাৰ বাবে 2 এম্পিয়াৰ, বা চাৰি ঘণ্টাৰ বাবে 0.5 amps প্ৰদান কৰিব পাৰে।

শক্তিৰ বিষয়বস্তু(ৱাটত জুখিলে-ঘণ্টা বা WH) এটা বেটাৰীয়ে কৰিব পৰা মুঠ কামক প্ৰতিনিধিত্ব কৰে। ইয়াক ভল্টেজৰ দ্বাৰা গুণ কৰি গণনা কৰক: এটা 3.7V, 2000mAh বেটাৰীত 7.4 wh শক্তি থাকে।

শক্তিৰ ঘনত্ব(WH/kg বা wh/l) ত বৰ্ণনা কৰা হৈছে যে এটা নিৰ্দিষ্ট ভৰ বা আয়তনত কিমান শক্তি থাকে। উচ্চ শক্তিৰ ঘনত্বৰ অৰ্থ হ'ল এটা লঘু, সৰু পেকেজত অধিক শক্তি-বৈদ্যুতিক বাহন আৰু বহনযোগ্য ইলেক্ট্ৰনিক্সৰ বাবে জটিল।

শক্তি ঘনত্ব(W/kg) এ এটা বেটাৰীয়ে কিমান সোনকালে নিজৰ সংৰক্ষিত শক্তি প্ৰদান কৰিব পাৰে তাক সূচায়। দ্ৰুত শক্তিৰ নিৰ্গমনৰ প্ৰয়োজন হোৱা প্ৰয়োগৰ বাবে উচ্চ শক্তি ঘনত্বৰ গুৰুত্ব থাকে, যেনে শক্তি সঁজুলি বা বৈদ্যুতিক বাহন ত্বৰণ।

চাইকেল জীৱনক্ষমতা যথেষ্ট হ্ৰাস পোৱাৰ আগতে এটা বেটাৰীয়ে কিমান চাৰ্জ-ডিচাৰ্জ চক্ৰ সহ্য কৰে জুখিব পাৰে। এই স্পেচিফিকেশনটো পুনৰ চাৰ্জিঙৰ সময়ত ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াবোৰ কিমান ভালদৰে ওলোটা হয় তাৰ সৈতে প্ৰত্যক্ষভাৱে জড়িত।

বেটাৰী শক্তিৰ বিষয়ে সাধাৰণ ভুল ধাৰণা

ভুল ধাৰণা: বেটাৰীয়ে বিদ্যুৎ জমা কৰি ৰাখেবাস্তৱতা: বেটাৰীয়ে ৰাসায়নিক শক্তি জমা কৰি ৰাখে আৰু চাহিদা অনুসৰি বিদ্যুৎ উৎপাদন কৰে। বিদ্যুৎ হ'ল ইলেক্ট্ৰনৰ প্ৰবাহ-আপুনি বৈ যোৱা পানী জমা কৰিব পৰাতকৈ বেছি কাৰেণ্ট বৈ যোৱা "ষ্ট'ৰ" কৰিব নোৱাৰে। বেটাৰীয়ে ইয়াৰ পৰিৱৰ্তে ৰাসায়নিক ৰূপত শক্তি সংৰক্ষণ কৰে, প্ৰয়োজনৰ সময়ত ইয়াক বৈদ্যুতিক প্ৰবাহ হিচাপে মুক্ত কৰে।

ভুল ধাৰণা: সকলো বেটাৰী একে ধৰণে কাম কৰে ৷বাস্তৱতা: বিভিন্ন বেটাৰী ৰসায়ন বিজ্ঞানত সুকীয়া ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়া ব্যৱহাৰ কৰা হয়। লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ শক্তি সংৰক্ষণ ব্যৱস্থা সীহ-এচিড বা ক্ষাৰকীয় বেটাৰীৰ পৰা মৌলিকভাৱে পৃথক, যদিও সকলোৱে ৰাসায়নিক আৰু বৈদ্যুতিক শক্তিৰ মাজত ৰূপান্তৰৰ মূল নীতি অনুসৰণ কৰে।

ভুল ধাৰণা: বিদ্যুৎ লিক আউট হোৱাৰ বাবে বেটাৰীৰ ক্ষমতা হেৰুৱাই পেলায়বাস্তৱতা: ইলেক্ট্ৰ’ড পদাৰ্থ আৰু ইলেক্ট্ৰ’লাইট ৰসায়নৰ অপ্ৰত্যাৱৰ্তনীয় পৰিৱৰ্তনৰ পৰাই ক্ষমতাৰ অৱক্ষয়ৰ সৃষ্টি হয়। বাৰে বাৰে আয়ন সোমোৱাই আঁতৰাই দিলে ক্ৰমান্বয়ে স্ফটিক গঠন সলনি হয়, নতুন ৰাসায়নিক যৌগ গঠন হয় আৰু ইলেক্ট্ৰলাইট সামান্য পচি যায়। এই ক্ৰমবৰ্ধমান পৰিৱৰ্তনে উলটিব পৰা ৰাসায়নিক শক্তি সংৰক্ষণৰ পৰিমাণ হ্ৰাস কৰে।

ভুল ধাৰণা: ঠাণ্ডা উষ্ণতাই বেটাৰীৰ নিষ্কাশনবাস্তৱ: কম উষ্ণতাই বেটাৰীৰ পৰা শক্তি আঁতৰাই নিদিয়ে। বৰঞ্চ শক্তি ৰূপান্তৰৰ বাবে দায়বদ্ধ ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াবোৰ লেহেমীয়া কৰে। শক্তি জমা হৈ থাকে, কিন্তু বেটাৰীয়ে কম শক্তি প্ৰদান কৰে কাৰণ ঠাণ্ডাত বিক্ৰিয়াবোৰ লেহেমীয়াকৈ আগবাঢ়ি যায়।

ৰাসায়নিক শক্তি সংৰক্ষণৰ ভৱিষ্যত

গৱেষকসকলে নতুন ৰাসায়নিক ব্যৱস্থা আৱিষ্কাৰ কৰাৰ লগতে বৰ্তমানৰ প্ৰক্ৰিয়াসমূহক অনুকূল কৰি তোলাৰ লগে লগে বেটাৰী প্ৰযুক্তিৰ বিকাশ অব্যাহত আছে। কেইবাটাও উন্নয়নে বেটাৰীসমূহে ৰাসায়নিক শক্তি কেনেকৈ সংৰক্ষণ আৰু প্ৰদান কৰে তাক বৃদ্ধি কৰাৰ প্ৰতিশ্ৰুতি দিয়ে:

কঠিন-ৰাজ্যিক বেটাৰীসমূহতৰল ইলেক্ট্ৰলাইটৰ ঠাইত কঠিন পদাৰ্থৰে সলনি কৰক, যাৰ ফলত লিথিয়াম ধাতুৰ এনোডসমূহ অধিক শক্তি জমা হ’ব পাৰে। প্ৰাথমিক আৰ্হিসমূহে ৪০০ wh/kg-প্ৰায় দুগুণ বিদ্যুৎ প্ৰবাহৰ লিথিয়াম-আয়ন প্ৰযুক্তিৰ কাষ চাপি অহা শক্তিৰ ঘনত্ব প্ৰদৰ্শন কৰে।

Silicon Anodesপ্ৰচলিত গ্ৰেফাইট এনোডৰ তুলনাত লিথিয়াম-আয়ন ক্ষমতা ২০-৪০% বৃদ্ধি কৰিব পাৰে। ছিলিকনে অধিক লিথিয়াম আয়নক গ্ৰহণ কৰে, একে আয়তনত অতিৰিক্ত ৰাসায়নিক শক্তি সংৰক্ষণ কৰে।

উন্নত ইলেক্ট্ৰ'লাইটছনতুন দ্রাৱক আৰু সংযোজক ব্যৱহাৰ কৰিলে বেটাৰীসমূহ বহল উষ্ণতাৰ পৰিসৰৰ মাজেৰে কাম কৰিবলৈ সক্ষম কৰিব পাৰি আৰু লগতে ৰাসায়নিক-বৈদ্যুতিক ৰূপান্তৰলৈ উচ্চ কাৰ্যক্ষমতা বজাই ৰাখিব পাৰি।

লিথিয়াম-চালফাৰ ৰসায়ন বিজ্ঞানচালফাৰৰ উচ্চ শক্তি সংৰক্ষণ ক্ষমতাক লাভৱান কৰি ৫০০ WH/kg তকৈ অধিক তাত্ত্বিক শক্তিৰ ঘনত্ব প্ৰদান কৰে। চাইকেল চলোৱাৰ সময়ত চালফাৰৰ বিসৰ্জনৰ চাৰিওফালে থকা কাৰিকৰী প্ৰত্যাহ্বানসমূহ বৰ্তমান বাণিজ্যিক জীৱন ধাৰণ ক্ষমতা সীমিত।

ছডিয়াম-আয়ন বেটাৰীস্থবিৰ সংৰক্ষণৰ বাবে লিথিয়াম-ভিত্তিক ব্যৱস্থাপ্ৰণালীৰ এটা সম্ভাৱ্য বিকল্প প্ৰদান কৰক য'ত ওজন কম হয়। ছডিয়ামৰ প্ৰাচুৰ্য্য আৰু কম খৰচে বৃহৎ-স্কেল ৰাসায়নিক শক্তি সংৰক্ষণক গণতান্ত্ৰিক কৰিব পাৰে।

এই অগ্ৰগতিসমূহৰ এটা সাধাৰণ লক্ষ্য আছে: বৈদ্যুতিক শক্তিলৈ ৰূপান্তৰৰ কাৰ্যক্ষমতা উন্নত কৰাৰ লগতে অধিক ৰাসায়নিক সম্ভাৱ্য শক্তিক লঘু, সুৰক্ষিত, দীৰ্ঘস্থায়ী পেকেজত পেক কৰা।

সঘনাই সোধা প্ৰশ্নসমূহ

বেটাৰীৰ ৰাসায়নিক পদাৰ্থত শক্তি আছে নে বৈদ্যুতিক?

বেটাৰীয়ে ৰাসায়নিক সম্ভাৱ্য শক্তি জমা কৰি ৰাসায়নিক শক্তিলৈ ৰূপান্তৰিত কৰে আৰু নিৰ্গমনৰ সময়ত ইয়াক বৈদ্যুতিক শক্তিলৈ ৰূপান্তৰিত কৰে। জমা হৈ থকাৰ সময়ত শক্তিটো পৰমাণুৰ মাজৰ বন্ধনত ৰাসায়নিক বিভৱ হিচাপে থাকে। সক্ৰিয় নিৰ্গমনৰ সময়তহে এই ৰাসায়নিক শক্তি বৰ্তনীৰ মাজেৰে বৈ যোৱা বৈদ্যুতিক শক্তিলৈ পৰিণত হয়।

বেটাৰীত সংৰক্ষিত শক্তি বৃদ্ধি কৰিব পাৰিবনে?

আপুনি বেটাৰীৰ ডিজাইন কৰা ক্ষমতাৰ বাহিৰত শক্তি যোগ কৰিব নোৱাৰে-এইটো ইলেক্ট্ৰ'ডত থকা ৰাসায়নিক পদাৰ্থৰ পৰিমাণ আৰু প্ৰকাৰৰ দ্বাৰা নিৰ্ধাৰিত হয়। বেটাৰী এটাক "অভাৰচাৰ্জ" কৰাৰ চেষ্টা কৰাটোৱে সামগ্ৰীৰ ক্ষতি কৰিব পৰা বা সুৰক্ষাৰ বিপদৰ সৃষ্টি কৰিব পৰা প্ৰতিক্ৰিয়াক বাধ্য কৰে। কিন্তু গৱেষকসকলে নিৰন্তৰভাৱে নতুন বেটাৰী ৰসায়ন বিজ্ঞান গঢ়ি তোলে যিয়ে একেটা আয়তনত অধিক শক্তি জমা কৰে।

চাৰ্জিং বা ডিচাৰ্জ কৰাৰ সময়ত বেটাৰীবোৰ কিয় গৰম হয়?

ৰাসায়নিক আৰু বৈদ্যুতিক ৰূপৰ মাজত শক্তি ৰূপান্তৰিত কৰা ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াসমূহ নিখুঁতভাৱে কাৰ্যক্ষম নহয়। আয়ন গতি আৰু ইলেক্ট্ৰন প্ৰবাহৰ প্ৰতিৰোধ ক্ষমতা, লগতে সৰু সৰু পাৰ্শ্ব বিক্ৰিয়াই কিছু শক্তিক তাপলৈ ৰূপান্তৰিত কৰে। দ্ৰুত চাৰ্জিং বা ডিচাৰ্জ কৰিলে এই প্ৰক্ৰিয়াসমূহ ত্বৰান্বিত হয়, অধিক তাপ উৎপন্ন হয়।

বেটাৰীত কিমান দিনলৈকে ৰাসায়নিক শক্তি থাকিব পাৰে?

আধুনিক বেটাৰীয়ে বছৰ বছৰ ধৰি ক্ৰমান্বয়ে শক্তি জমা কৰিব পাৰে আৰু ক্ৰমান্বয়ে আত্মাৰ সৈতে শক্তি জমা কৰিব পাৰে। ক্ষাৰকীয় বেটাৰীয়ে পাঁচ বছৰৰ বাবে 85-90% ক্ষমতা ৰক্ষা কৰে। লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰী স্বয়ং-মাহেলি প্ৰায় ১-২% ত ডিচচাৰ্জ কৰক। বেটাৰীৰ সামগ্ৰীৰ ৰাসায়নিক স্থিৰতাই সংৰক্ষণৰ সময় নিৰ্ধাৰণ কৰে-অধিক সুস্থিৰ ৰাসায়নিক বন্ধনসমূহে শক্তি দীঘলীয়াকৈ ধৰি ৰাখে।

চূড়ান্ত চিন্তা

ৰাসায়নিক বিভৱ শক্তিয়ে বেটাৰীক মানৱতাৰ অন্যতম বহুমুখী শক্তি সংৰক্ষণ সমাধান কৰি তোলে। এই শক্তি ৰূপে আধুনিক সভ্যতাৰ ওপৰত ক্ৰমান্বয়ে নিৰ্ভৰশীল সুস্থিৰ, বহনযোগ্য, স্কেলেবল শক্তি প্ৰদান কৰে। আপোনাৰ পকেটত থকা ফোনটোৰ পৰা আৰম্ভ কৰি আমাৰ গ্ৰীডলৈ যোৱা পথৰ বৈদ্যুতিক বাহনলৈকে-স্কেল ইনষ্টলেচনসমূহে নবীকৰণযোগ্য শক্তিৰ ভাৰসাম্য ৰক্ষা কৰি-সকলোৱে চাহিদা অনুসৰি শক্তি নিৰাপদে সংৰক্ষণ আৰু মুকলি কৰাৰ ক্ষমতাৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে।

বেটাৰী ৰসায়নৰ অবিৰত বিৱৰ্তনে আৰু অধিক কাৰ্যক্ষম শক্তি সংৰক্ষণৰ প্ৰতিশ্ৰুতি দিয়ে। গৱেষকসকলে নতুন ৰাসায়নিক ব্যৱস্থাৰ তলা খুলিবৰ বাবে আৰু বৰ্তমানৰ ব্যৱস্থাসমূহ পৰিশোধন কৰাৰ লগে লগে বেটাৰীয়ে অধিক শক্তি সৰু, লঘু, সুৰক্ষিত পেকেজত পেক কৰিব। বেটাৰীবোৰ মৌলিকভাৱে ৰাসায়নিক শক্তিৰ যন্ত্ৰ-বৈচিত্ৰ্য নহয়-আমি ক্ৰমান্বয়ে বিদ্যুৎস্পৃষ্ট বিশ্ব গঢ়ি তোলাৰ সময়ত ইহঁতৰ ক্ষমতা আৰু সীমাবদ্ধতা দুয়োটাকে শলাগ লোৱাত সহায় কৰা নাই।

Key TakeAways

বেটাৰীৰ দোকানৰাসায়নিক সম্ভাৱ্য শক্তিতেওঁলোকৰ ইলেক্ট্ৰ'ড পদাৰ্থ আৰু ইলেক্ট্ৰ'লাইটৰ আণৱিক বান্ধোনত

এই ৰাসায়নিক শক্তিবৈদ্যুতিক শক্তিলৈ ৰূপান্তৰিত হয়ইলেক্ট্ৰ'কেমিকেল বিক্ৰিয়াৰ জৰিয়তে যেতিয়া বেটাৰীয়ে এটা ডিভাইচক শক্তি প্ৰদান কৰে

বিভিন্ন বেটাৰী ৰসায়ন বিজ্ঞান (লিথিয়াম-আয়, সীহ-এচিড, ক্ষাৰক) সুকীয়া ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়া ব্যৱহাৰ কৰে কিন্তু একেটা মৌলিক শক্তি ৰূপান্তৰ নীতি অনুসৰণ কৰে

ৰাসায়নিক শক্তি সংৰক্ষণে সুবিধা প্ৰদান কৰেউচ্চ শক্তিৰ ঘনত্ব, দীঘল-কালীন স্থিৰতা, আৰুপৰ্টেবিলিটি

বেটাৰীৰ কাৰ্যক্ষমতা ৮০-৯৫%ৰ ভিতৰত, ৰাসায়নিক-বৈদ্যুতিক ৰূপান্তৰৰ সময়ত হেৰুৱা শক্তি তাপলৈ ৰূপান্তৰিত হয়

পৰামৰ্শ দিয়া আভ্যন্তৰীণ সংযোগৰ সুযোগসমূহ

সময়ৰ লগে লগে বেটাৰী কেনেকৈ অৱক্ষয় হয় (বেটাৰীৰ আয়ুস আৰু ৰক্ষণাবেক্ষণ)

বেটাৰীৰ ৰসায়ন বিজ্ঞানৰ তুলনা (লিথিয়াম-আয়ন বনাম সীহ-এচিড বনাম ক্ষাৰকীয়)

বেটাৰীৰ সুৰক্ষা আৰু তাপ ব্যৱস্থাপনা

বৈদ্যুতিক বাহনৰ বেটাৰী প্ৰযুক্তি

গ্ৰীড-স্কেল শক্তি সংৰক্ষণ সমাধানসমূহ

বেটাৰী পুনঃব্যৱহাৰ আৰু বহনক্ষমতা