লিড অ্যাসিড এবং লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির মধ্যে পার্থক্য কী

2024 লেখক: Alex Aldridge | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 13:33

লিড অ্যাসিড এবং লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে সীসা অ্যাসিড ব্যাটারির নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হয়, একটি ছোট জীবনকাল থাকে এবং এটি সস্তা, যেখানে লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির দীর্ঘ জীবনকাল, উচ্চ দক্ষতা এবং ব্যয়বহুল।

লিড অ্যাসিড ব্যাটারি এবং লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি রিচার্জেবল ব্যাটারি শিল্পে গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তি। এই দুই ধরনের রাসায়নিক এবং শারীরিক বৈশিষ্ট্য ভিন্ন।

লিড অ্যাসিড ব্যাটারি কী?

লিড অ্যাসিড ব্যাটারি একটি রিচার্জেবল ব্যাটারি যা 1859 সালে ফরাসি পদার্থবিদ গ্যাস্টন প্লান্টে দ্বারা আবিষ্কৃত হয়েছিল।এটি ছিল প্রথম ধরনের রিচার্জেবল ব্যাটারি যা তৈরি করা হয়েছিল। এই ব্যাটারি আধুনিক ব্যাটারির থেকে আলাদা, এবং এই ব্যাটারির শক্তির ঘনত্ব তুলনামূলকভাবে কম। উপরন্তু, এই ব্যাটারি উচ্চ ঢেউ স্রোত সরবরাহ করতে সক্ষম, যার অর্থ হল কোষগুলির একটি বড় শক্তি-টু-ওজন অনুপাত রয়েছে। তাছাড়া, সীসা অ্যাসিড ব্যাটারি কম ব্যয়বহুল, যা অটোমোবাইল শিল্পে তাদের আকর্ষণীয় করে তোলে। কারণ এটি স্টার্টার মোটরগুলির প্রয়োজন অনুসারে উচ্চ পরিমাণে কারেন্ট সরবরাহ করতে পারে৷

চিত্র 01: একটি লিড অ্যাসিড গাড়ির ব্যাটারি

যেহেতু এই ধরনের ব্যাটারি আধুনিক ব্যাটারির তুলনায় সস্তা, সেহেতু এগুলি উপযোগী হয় এমনকি যখন সার্জ কারেন্ট নগণ্য হয়, এবং অন্যান্য ডিজাইন উচ্চ শক্তির ঘনত্ব প্রদান করতে সক্ষম।1999 সালে লিড অ্যাসিড ব্যাটারির বিক্রি সারা বিশ্বে বিক্রি হওয়া ব্যাটারির মোট মূল্যের প্রায় 40-50% ছিল৷

একটি সাধারণ সীসা অ্যাসিড ব্যাটারিতে সীসা সালফেট (PbSO₄) এবং পাতলা সালফিউরিক অ্যাসিড থাকে (H_2SO 4_{)। নিঃসরণ অবস্থায়, ধনাত্মক এবং নেতিবাচক উভয় প্লেট PbSO}4, _{হয়ে যায় এবং ইলেক্ট্রোলাইট প্রাথমিকভাবে জল গঠনের জন্য বেশিরভাগ দ্রবীভূত সালফিউরিক অ্যাসিড হারাতে থাকে। নেতিবাচক প্লেট প্রতিক্রিয়া নিম্নরূপ:}

Pb(গুলি) +HSO₄–^{(aq) → PbSO}4_{(s) + H}+^{(aq) + 2e}

এই ধাপে দুটি পরিবাহী ইলেকট্রন নির্গত হয় যা এই ইলেক্ট্রোডকে ঋণাত্মক চার্জ দেয়। এই ইলেক্ট্রনগুলির জমে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে যা হাইড্রোজেন আয়নগুলিকে আকর্ষণ করতে পারে এবং সালফেট আয়নগুলিকে বিকর্ষণ করতে পারে। এর ফলে, পৃষ্ঠের কাছে একটি দ্বিগুণ স্তর তৈরি হয়৷

ধনাত্মক প্লেট প্রতিক্রিয়া সম্পর্কিত, এটি নিম্নরূপ প্রকাশ করা যেতে পারে;

PbO₂(গুলি) + HSO₄^{–(aq) + 3H} +^{(aq) + 2e → PbSO}4_{(গুলি) + 2H}2_O(l)

অতএব, লিড অ্যাসিড ব্যাটারির ভিতরে যে সামগ্রিক প্রতিক্রিয়া হচ্ছে তা হল;

Pb(s) +HSO4^–(aq) + 3H^{+(aq) → 2PbSO4(গুলি) +2H2O(l)}

তবে, সম্পূর্ণ চার্জযুক্ত অবস্থায়, নেতিবাচক প্লেটে সীসা থাকে এবং পজিটিভ প্লেটে সীসা ডাই অক্সাইড থাকে। জলীয় সালফিউরিক অ্যাসিডের উচ্চ ঘনত্ব সহ একটি ইলেক্ট্রোলাইটিক দ্রবণ রয়েছে। এই ইলেক্ট্রোলাইট বেশিরভাগ রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয় করে৷

লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি কি?

লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি হল কোষ সহ একটি রিচার্জেবল ব্যাটারি যেখানে লিথিয়াম আয়ন ডিসচার্জ করার সময় ইলেক্ট্রোলাইটের মাধ্যমে নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড থেকে ধনাত্মক ইলেক্ট্রোডে চলে যায়। চার্জ করার সময় বিপরীত প্রক্রিয়া ঘটে। সাধারণত, লিথিয়াম আয়ন কোষগুলি একটি ইন্টারক্যালেটেড লিথিয়াম যৌগ ব্যবহার করে যা ইতিবাচক ইলেক্ট্রোডে উপাদান হিসাবে কাজ করে। সাধারণত, ঋণাত্মক ইলেক্ট্রোডে গ্রাফাইট ব্যবহার করা হয়।

চিত্র 02: লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি

আরও, লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির উচ্চ শক্তির ঘনত্ব রয়েছে। কিন্তু এটির কোন মেমরি প্রভাব এবং একটি কম স্ব-স্রাব নেই। ব্যাটারির কোষগুলি শক্তি বা শক্তির ঘনত্বকে অগ্রাধিকার দিয়ে তৈরি করা হয়। যাইহোক, লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি একটি নিরাপত্তা বিপত্তি হতে পারে কারণ এতে দাহ্য ইলেক্ট্রোলাইট থাকে, যা ক্ষতি বা ভুল চার্জিং করলে বিস্ফোরণ এবং আগুনের কারণ হতে পারে।

সাধারণত, একটি প্রচলিত লিথিয়াম-আয়ন কোষের ঋণাত্মক ইলেক্ট্রোড কার্বন দিয়ে তৈরি। ধনাত্মক ইলেক্ট্রোড একটি ধাতব অক্সাইড। তদুপরি, ইলেক্ট্রোলাইট একটি জৈব দ্রাবকের একটি লিথিয়াম লবণ। কোষের মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহের দিকের উপর নির্ভর করে, ইলেক্ট্রোডগুলির তড়িৎ রাসায়নিক ভূমিকাগুলি অ্যানোড এবং ক্যাথোডের মধ্যে বিপরীত হয়। একটি বাণিজ্যিক স্কেলে, সবচেয়ে সাধারণ অ্যানোড হল গ্রাফাইট, যখন ধনাত্মক ইলেক্ট্রোড হল তিনটি উপাদানের মধ্যে একটি: একটি স্তরযুক্ত অক্সাইড, একটি পলিয়ানিয়ন বা একটি স্পিনেল।

লিড এসিড এবং লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির মধ্যে পার্থক্য কী?

লিড অ্যাসিড ব্যাটারি ছিল প্রথম রিচার্জযোগ্য ব্যাটারি যা তৈরি করা হয়েছিল। লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি অন্য ধরনের রিচার্জেবল ব্যাটারি। সীসা অ্যাসিড এবং লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে সীসা অ্যাসিড ব্যাটারির নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণ প্রয়োজন, দীর্ঘস্থায়ী হয় না এবং সস্তা, যেখানে লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির উচ্চ কার্যক্ষমতা রয়েছে, দীর্ঘ জীবনকাল রয়েছে এবং ব্যয়বহুল৷

সারাংশ – লিড এসিড বনাম লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি

সাধারণত, লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারিগুলি প্রায়শই সীসা অ্যাসিড ব্যাটারির থেকে উচ্চতর হয় তাদের সম্পর্ক এবং দক্ষতার কারণে। সীসা অ্যাসিড এবং লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে সীসা অ্যাসিড ব্যাটারির নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হয় এবং এটি দীর্ঘস্থায়ী হয় না এবং এটি সস্তা, যেখানে লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির উচ্চ কার্যক্ষমতা, দীর্ঘ জীবনকাল এবং ব্যয়বহুল।