لیڈ ایسڈ بیٹریوں کے چارجنگ اصول

لیڈ ایسڈ بیٹری میں موجود انوڈ (PbO2) اور کیتھوڈ (Pb) الیکٹرولائٹ میں ڈبوئے جاتے ہیں، دونوں کھمبوں کے درمیان 2V بجلی پیدا کرتے ہیں۔ یہ لیڈ ایسڈ بیٹریوں کے اصول پر مبنی ہے۔ چارجنگ اور ڈسچارجنگ کے ذریعے، انوڈ، کیتھوڈ، اور الیکٹرولائٹ درج ذیل تبدیلیوں سے گزریں گے: (انوڈ) (الیکٹرولائٹ) PbO2+2H2SO4+Pb=PbSO4+2H2O+ PbSO4 (خارج کا رد عمل) (لیڈ ڈائی آکسائیڈ) (سلفورک ایسڈ) (سیسہ کی طرح سپنج)۔ PbO2 میں Pb کا توازن کم ہو جاتا ہے، کم ہو جاتا ہے، اور منفی چارجز بہہ جاتے ہیں۔ سپنج میں Pb کی valence جیسے سیسہ میں اضافہ ہوتا ہے، اور مثبت چارجز بہہ جاتے ہیں۔ (انوڈ) (الیکٹرولائٹ) (کیتھوڈ) PbSO4+2H2O+PbSO4=PbO2+2H2SO4+Pb (چارج ری ایکشن) (برقی حالت میں ہونا چاہیے) (لیڈ سلفیٹ) ) (پانی) (لیڈ سلفیٹ) پہلی لیڈ سلفیٹ میں سیسہ کا بڑھتا ہوا توازن ہوتا ہے، جو آکسائڈائزڈ اور مثبت الیکٹروڈ میں مثبت طور پر چارج کیا جاتا ہے؛ دوسری لیڈ سلفیٹ میں لیڈ کا توازن کم ہو جاتا ہے، کم ہو جاتا ہے، اور منفی چارجز منفی الیکٹروڈ میں بہہ جاتے ہیں۔
1. خارج ہونے والے مادہ کے دوران کیمیائی تبدیلیاں: جب بیٹری خارج ہونے کے لیے کسی بیرونی سرکٹ سے منسلک ہوتی ہے، تو پتلا سلفیورک ایسڈ اینوڈ اور کیتھوڈ پلیٹوں پر موجود فعال مادوں کے ساتھ رد عمل ظاہر کر کے ایک نیا مرکب، لیڈ سلفیٹ پیدا کرتا ہے۔ سلفورک ایسڈ کا جزو الیکٹرولائٹ سے خارج ہونے والے مادہ کے ذریعے خارج ہوتا ہے، اور خارج ہونے والا مادہ جتنا زیادہ ہوتا ہے، گندھک کے تیزاب کا ارتکاز اتنا ہی پتلا ہوتا ہے۔ استعمال شدہ اجزاء خارج ہونے والی رقم کے متناسب ہیں۔ جب تک الیکٹرولائٹ میں سلفیورک ایسڈ کی حراستی کی پیمائش کی جاتی ہے، یعنی اس کی مخصوص کشش ثقل کی پیمائش کی جاتی ہے، خارج ہونے والی مقدار یا بقایا مقدار کا تعین کیا جا سکتا ہے۔
2. چارجنگ کے دوران کیمیائی تبدیلیاں: چونکہ خارج ہونے والے مادہ کے دوران اینوڈ اور کیتھوڈ پلیٹوں پر پیدا ہونے والی سیسہ سلفیٹ سڑ کر سلفیورک ایسڈ، لیڈ، اور لیڈ ڈائی آکسائیڈ میں تبدیل ہو جاتی ہے، بیٹری میں الیکٹرولائٹ کا ارتکاز بتدریج بڑھتا ہے، یعنی الیکٹرولائٹ کی مخصوص کشش ثقل بڑھ جاتی ہے اور خارج ہونے سے پہلے دھیرے دھیرے ارتکاز میں واپس آجاتی ہے۔ یہ تبدیلی ظاہر کرتی ہے کہ بیٹری میں موجود فعال مادہ کو ایک ایسی حالت میں تبدیل کر دیا گیا ہے جسے دوبارہ چلایا جا سکتا ہے۔ جب دونوں قطبوں پر لیڈ سلفیٹ کو اس کے اصل فعال مادہ میں تبدیل کیا جاتا ہے، تو یہ چارجنگ کے اختتام کے برابر ہوتا ہے، اور کیتھوڈ پلیٹ ہائیڈروجن پیدا کرتی ہے، جبکہ اینوڈ پلیٹ آکسیجن پیدا کرتی ہے۔ چارج کرنے کے آخری مرحلے میں، کرنٹ تقریباً پانی کے الیکٹرولائسز کے لیے استعمال ہوتا ہے، اس لیے الیکٹرولائٹ کم ہو جائے گی۔ اس وقت اس کی تکمیل کے لیے خالص پانی کا استعمال کرنا چاہیے۔