लीड-एसिड बैटरी आज भी सबसे ज्यादा इस्तेमाल की जाने वाली बैटरी है। इसकी उच्च करंट देने की क्षमता, कम लागत और भरोसेमंद प्रदर्शन इसे विशेष बनाते हैं। NCVT Online Exam में इसके संरचना, वोल्टेज, कार्यप्रणाली और उपयोग पर आधारित प्रश्न अक्सर पूछे जाते हैं।
लीड-एसिड सैल (Lead-Acid Cell) एक प्रकार का Secondary सैल होता है, जिसका उपयोग मुख्यतः ऑटोमोबाइल बैटरियों (जैसे कार, ट्रक, इनवर्टर आदि) में किया जाता है। यह रिचार्जेबल बैटरी की एक पुरानी और विश्वसनीय तकनीक है।
- आविष्कारक (Inventor): गैस्टन प्लांटे (Gaston Planté) – फ्रांस के वैज्ञानिक
- आविष्कार वर्ष (Year): 1859
- विशेषता: यह पहली रीचार्जेबल (Rechargeable) बैटरी थी।
- कार्य सिद्धांत: रासायनिक ऊर्जा ↔ विद्युत ऊर्जा (Reversible Chemical Reaction)
Table of Content
⚙️ संरचना (Components of Lead-Acid Cell):
1️⃣ कंटेनर:
कठोर रबर, काँच या सेल्यूलाइड से बना अम्ल-प्रतिरोधी पात्र। इसके नीचे की ओर “कीच घर (Mud Space)” होता है, जहाँ अशुद्धियाँ जमा होती हैं।
2️⃣ इलेक्ट्रोड्स (Plates):
धनात्मक प्लेट (Positive): PbO₂ (लेड डाइऑक्साइड)
ऋणात्मक प्लेट (Negative): स्पंजी लेड (Pb)
प्लेटें लेड की जाली से बनी होती हैं, जिनमें सक्रिय पदार्थ भरा होता है।
3️⃣ सेपरेटर:
लकड़ी, प्लास्टिक या रबर की छिद्रयुक्त पतली प्लेटें, जो इलेक्ट्रोड्स को अलग करती हैं और शॉर्ट सर्किट से बचाती हैं।
4️⃣ सीलिंग कम्पाउंड:
बिटुमिनस या अन्य रासायनिक यौगिक, जो सैल को अम्ल-तंग बनाते हैं।
5️⃣ वेंट प्लग:
ढक्कन जो गैसों को बाहर निकलने की अनुमति देता है।
6️⃣ सैल कवर:
कठोर रबर से बना ढाँचा, जो सैल को ढँकता है और इलेक्ट्रोलाइट के रिसाव से बचाता है।
7️⃣ इलेक्ट्रोलाइट:
तनु सल्फ्यूरिक अम्ल (H₂SO₄) और शुद्ध जल का मिश्रण, जो आयन प्रवाह में सहायक होता है।
⚡ कार्य सिद्धांत (Principle of Operation):
- लीड-एसिड सैल में प्लेटों की कुल संख्या हमेशा विषम (Odd) होती है, जैसे 11, 13, 17, 23 आदि। इससे प्लेटें धनात्मक और ऋणात्मक वैकल्पिक रूप से व्यवस्थित होती हैं।
- ऋणात्मक प्लेटों की संख्या एक अधिक होती है ताकि धनात्मक प्लेटें दोनों ओर से कार्य कर सकें।
🔁 रासायनिक क्रियाएँ (Chemical Reactions):
1️⃣ फॉर्मिंग क्रिया (Forming):
जब नया सैल तनु H₂SO₄ से भरा जाता है।
Pb₃O₄ + 2H₂SO₄ → PbO₂ + 2PbSO₄ + 2H₂O
2️⃣ चार्जिंग (Charging):
DC स्रोत से जोड़ने पर सैल में रासायनिक ऊर्जा एकत्र होती है।
🔷 एनोड पर:
PbSO₄ + 2H₂O + SO₄²⁻ → PbO₂ + 2H₂SO₄
🔷 कैथोड पर:
PbSO₄ + 2H⁺ → Pb + H₂SO₄
➡️ परिणाम:
- धनात्मक प्लेट → PbO₂
- ऋणात्मक प्लेट → स्पंजी Pb
- इलेक्ट्रोलाइट → H₂SO₄ अधिक सान्द्र हो जाता है
3️⃣ डिस्चार्जिंग (Discharging):
जब सैल लोड से जोड़ा जाता है और विद्युत प्रदान करता है।
🔷 एनोड पर:
PbO₂ + H₂SO₄ + 2H⁺ → PbSO₄ + 2H₂O
🔷 कैथोड पर:
Pb + SO₄²⁻ → PbSO₄
➡️ परिणाम:
- दोनों प्लेटें → PbSO₄
- इलेक्ट्रोलाइट → H₂O अधिक, H₂SO₄ पतला
4️⃣ रिचार्जिंग (Recharging):
डिस्चार्ज सैल को फिर से DC से जोड़कर पहले जैसा बनाया जाता है।
क्रियाएँ चार्जिंग जैसी ही होती हैं।
➡️ इलेक्ट्रोलाइट का आपेक्षिक घनत्व बढ़ जाता है।
🔋 मुख्य विशेषताएँ (Specifications):
| विशेषता | मान |
|---|---|
|
विद्युत वाहक बल (EMF) |
2.0 – 2.2 वोल्ट प्रति सैल (पूर्ण चार्ज पर) |
|
आंतरिक प्रतिरोध |
लगभग 2 ओम तक |
|
क्षमता |
प्लेटों के आकार और संख्या पर निर्भर |
|
इलेक्ट्रोलाइट |
तनु H₂SO₄ |
|
प्लेट सामग्री |
Pb और PbO₂ |
|
जीवनकाल |
3–5 वर्ष |
|
दक्षता |
~75–80% |
⚠️ दोष एवं निवारण (Defects and Remedies):
| क्र | दोष | कारण | निवारण |
|---|---|---|---|
|
1 |
सेडीमेन्टेशन (Sedimentation) |
प्लेटों से लुगदी जैसी गंदगी नीचे झड़ जाती है और अशुद्धियाँ तली में इकट्ठी हो जाती हैं। |
समय-समय पर सैल की सफाई और कीच-घर की जाँच करें। |
|
2 |
कोरोजन (Corrosion)
|
नमी व अम्ल के कारण संयोजकों पर ऑक्साइड की परत |
संयोजकों को गर्म पानी में भीगे कपड़े से साफ करें और ग्रीस लगाएँ।
|
|
3 |
बकलिंग (Buckling) |
अत्यधिक चार्ज/डिस्चार्ज दर पर प्लेटें मुड़ जाती हैं
|
सैल को 6 A से अधिक धारा पर चार्ज और 25 A से अधिक पर डिस्चार्ज न करें। |
|
4 |
सल्फेशन (Sulphation) |
लंबे समय तक उपयोग न होने पर प्लेटों पर कठोर PbSO₄ की परत जम जाती है
|
प्रति सप्ताह कम-से-कम एक बार चार्ज/डिस्चार्ज करें।
दोष स्थायी होने पर धीमी धारा (1 A) से ट्रिकल चार्जिंग करें।
|
🛠️ अनुप्रयोग (Applications):
- मोटर वाहनों (कार, बस, ट्रक) में बैटरी के रूप में
- रेलवे, ट्राम और डीजल इंजन स्टार्टिंग सिस्टम
- इन्वर्टर एवं UPS सिस्टम
- टेलीफोन एक्सचेंज
- सौर ऊर्जा भंडारण प्रणाली (Solar systems)
- विद्युत वितरण एवं कंट्रोल पैनल में बैकअप ऊर्जा स्रोत
🧠 याद रखने योग्य तथ्य:
- चार्जिंग: विद्युत ऊर्जा → रासायनिक ऊर्जा
- डिस्चार्जिंग: रासायनिक ऊर्जा → विद्युत ऊर्जा
- फॉर्मिंग क्रिया: पहली बार अम्ल डालने पर होती है
- सल्फेशन से बचाव: नियमित उपयोग और चार्जिंग से करें
ITI Electrician ट्रेड में Lead-Acid Cell का महत्व -NCVT Online Exam
ITI Electrician ट्रेड में Lead Acid Battery का विशेष महत्व है, क्योंकि विद्यार्थियों को इसके संरचना (Construction), कार्यप्रणाली (Working), चार्जिंग–डिस्चार्जिंग (Charging & Discharging), Specific Gravity जाँच और रखरखाव (Maintenance) की ट्रेनिंग दी जाती है।
यह बैटरी कम लागत, अधिक करंट देने की क्षमता और आसान उपलब्धता के कारण प्रशिक्षण के लिए सबसे उपयुक्त है। ITI में इसे प्रैक्टिकल कार्यों जैसे Starter Motor, Inverter, में प्रयोग करना सिखाया जाता है।
Electrician trade से संबंधित NIMI Mock Test के लिए यहाँ Click करे
FAQs
Lead Acid Battery का आविष्कार किसने और कब किया?
गैस्टन प्लांटे (Gaston Planté) ने 1859 में।
Lead Acid Battery किस प्रकार की बैटरी है?
यह एक Secondary (Rechargeable) Battery है।
एक Lead Acid Battery सेल का वोल्टेज कितना होता है?
लगभग 2 Volt।
12 V की बैटरी में कितने सेल होते हैं?
6 सेल (प्रत्येक 2V × 6 = 12V)।
Lead Acid Battery का इलेक्ट्रोलाइट कौन-सा होता है?
Dilute Sulphuric Acid (H₂SO₄)।
Positive और Negative Plate किससे बनी होती हैं?
Positive Plate: Lead Dioxide (PbO₂)
Negative Plate: Spongy Lead (Pb)
Lead Acid Battery के मुख्य उपयोग कहाँ होते हैं?
ऑटोमोबाइल (Car, Truck, Bus)
इन्वर्टर और UPS
रेलवे सिग्नलिंग
टेलीफोन एक्सचेंज
Power Backup Systems
Lead Acid Battery का सबसे बड़ा लाभ क्या है?
कम लागत, उच्च करंट सप्लाई और बार-बार चार्ज/डिस्चार्ज करने की क्षमता।
Lead Acid Battery की देखभाल (Maintenance) कैसे की जाती है?
इलेक्ट्रोलाइट का स्तर (Level) जाँचना
Distilled Water भरना
Specific Gravity चेक करना (Hydrometer से)
Plate और Terminal को साफ रखना
ITI Electrician ट्रेड में Lead Acid Battery क्यों महत्वपूर्ण है?
क्योंकि यह छात्रों को चार्जिंग, डिस्चार्जिंग, Specific Gravity Test, Installation, Maintenance और Repair की प्रैक्टिकल ट्रेनिंग देता है।
