Betri ya Asidi ya risasi ni nini?

Iliyoundwa na daktari wa Ufaransa Gaston Plantémnamo 1859, asidi ya risasi ilikuwa betri ya kwanza inayoweza kuchajiwa kwa matumizi ya kibiashara.Licha ya umri wake mkubwa, kemia inayoongoza inaendelea kutumika sana leo.Kuna sababu nzuri za umaarufu wake;asidi ya risasi inategemewa na haina bei ghali kwa msingi wa gharama kwa kila wati.Kuna betri zingine chache zinazotoa nishati nyingi kwa bei nafuu kama asidi ya risasi, na hii inafanya betri kuwa na gharama nafuu kwa magari, magari ya gofu, forklifts, vifaa vya umeme vya baharini na visivyoweza kukatika (UPS).

Muundo wa gridi ya betri ya asidi ya risasi hufanywa kutoka kwa aloi ya risasi.risasi safi ni laini sana na haiwezi kujitegemeza yenyewe, kwa hivyo kiasi kidogo cha metali nyingine huongezwa ili kupata nguvu za kimitambo na kuboresha sifa za umeme.Viongezeo vya kawaida ni antimoni, kalsiamu, bati na seleniamu.Betri hizi mara nyingi hujulikana kama "lead-antimoni" na "lead calcium."

Kuongeza antimoni na bati huboresha uendeshaji wa baiskeli lakini hii huongeza matumizi ya maji na huongeza hitaji la kufanya hivyokusawazisha.Kalsiamu hupunguza kutokwa kwa yenyewe, lakini sahani chanya ya kalsiamu ya risasi ina athari ya kukua kutokana na oxidation ya gridi ya taifa inapochajiwa kupita kiasi.Betri za kisasa za asidi ya risasi pia hutumia mawakala wa doping kama vile selenium, cadmium, bati na arseniki ili kupunguza kiwango cha antimoni na kalsiamu.

Asidi ya risasi ni nzito na haiwezi kudumu kuliko mifumo ya nikeli na lithiamu inapoendeshwa kwa kina kirefu.Kutokwa kamili husababisha mkazo na kila mzunguko wa kutokwa/chaji huiba betri kabisa kiasi kidogo cha uwezo.Hasara hii ni ndogo wakati betri iko katika hali nzuri ya uendeshaji, lakini kufifia huongezeka mara utendakazi unaposhuka hadi nusu ya uwezo wa kawaida.Tabia hii ya kuharibika inatumika kwa betri zote katika digrii mbalimbali.

Kulingana na kina cha kutokwa, asidi ya risasi kwa matumizi ya mzunguko wa kina hutoa mizunguko 200 hadi 300 ya kutokwa / malipo.Sababu za msingi za maisha yake ya mzunguko mfupi ni kutu ya gridi ya taifa kwenye electrode nzuri, kupungua kwa nyenzo za kazi na upanuzi wa sahani nzuri.Jambo hili la kuzeeka linaharakishwa kwa joto la juu la uendeshaji na wakati wa kuchora mikondo ya juu ya kutokwa.

Kuchaji betri ya asidi ya risasi ni rahisi, lakini mipaka sahihi ya voltage lazima izingatiwe.Kuchagua kikomo cha voltage ya chini huhifadhi betri, lakini hii hutoa utendaji duni na husababisha mkusanyiko wa sulfation kwenye sahani hasi.Kikomo cha juu cha voltage huboresha utendakazi lakini hutengeneza ulikaji wa gridi kwenye bati chanya.Ingawa sulfation inaweza kubadilishwa ikiwa itahudumiwa kwa wakati, kutu ni ya kudumu.

Asidi ya risasi haitumii kuchaji haraka na kwa aina nyingi, chaji kamili huchukua saa 14-16.Ni lazima betri ihifadhiwe kila wakati katika hali ya chaji.Chaji kidogo husababisha sulfation, hali ambayo huiba utendaji wa betri.Kuongeza kaboni kwenye electrode hasi hupunguza tatizo hili lakini hii inapunguza nishati maalum.

Asidi ya risasi ina muda wa wastani wa maisha, lakini haihifadhiwi kama mifumo inayotegemea nikeli inavyofanya, na uhifadhi wa chaji ni bora zaidi kati ya betri zinazoweza kuchajiwa tena.Ingawa NiCd inapoteza takriban asilimia 40 ya nishati iliyohifadhiwa ndani ya miezi mitatu, asidi ya risasi hujitolea kiasi sawa katika mwaka mmoja.Betri ya asidi ya risasi hufanya kazi vizuri kwenye halijoto ya baridi na ni bora kuliko lithiamu-ioni inapofanya kazi katika hali ya chini ya sufuri.Kulingana na RWTH, Aachen, Ujerumani (2018), gharama ya asidi ya risasi iliyofurika ni takriban $150 kwa kWh, mojawapo ya betri za chini zaidi.