کار کی بیٹری

آزاد دائرۃ المعارف، ویکیپیڈیا سے
(برقیچۂ سیارہ سے رجوع مکرر)
:چھلانگ بطرف رہنمائی، تلاش

برقیچۂ سیارہ (car battery)
سیسے اور گندھک کے تیزاب سے بنی بیٹری Lead acid battery سب سے پرانی بیٹری ہے جو دوبارہ چارج کی جا سکتی ہے۔ یہ 1859 میں ایک فرانسیسی سائنسدان Gastone Plante نے ایجاد کی تھی۔ یہ گاڑیوں وغیرہ کو اسٹارٹ کرنے کے لیئے استعمال ہوتی ہے۔ اسکےاندر سیسہ (لیڈ) اور لیڈ آکسائڈ کی بہت ساری پلیٹیں ہوتی ہیں جو گندھک کے ایسے تیزاب میں ڈوبی ہوئی ہوتی ہیں جس میں تیزاب 35٪ اور پانی 65٪ ہوتا ہے۔

Lead-acid car battery


کار کی بیٹری
ملف:Lead acid cell.jpg
A valve-regulated, sometimes called "sealed", lead acid battery
specific energy 30-40 Wh/kg
energy density 60-75 Wh/L
specific power 180 W/kg
Charge/discharge efficiency 70%-92%
Energy/consumer-price 7(sld)-18(fld) Wh/US$ [1]
Self-discharge rate 3%-20%/month [2]
Cycle durability 500-800 cycles
Nominal cell voltage 2.105 V



جن بیٹریوں سے تیزاب چھلک سکتا ہے وہ wet یا flooded lead acid battery کہلاتی ہیں اور زیادہ تر یہی استعمال ہوتی ہیں۔ مگر اب ایسی بیٹریوں کا استعمال رفتہ رفتہ بڑھ رہا ہے جن میں تیزاب بیٹری کے اندر separator میں جذب شدہ حالت میں ہوتا ہے ایسی بیٹریوں کو sealed lead acid battery یا gel cell بھی کہتے ہیں اور چونکہ ان میں وقفہ وقفہ سے پانی نہیں ڈالنا پڑتا اس لیئے انہیں maintainence free بھی کہا جاتا ہے. ایسی بیٹریوں میں پانی ڈالنے کے لیئے کوئ گنجائش نہں رکھی جاتی کیونکہ ان میں ایسا انتظام ہوتا ہے جو اوور چارحنگ over charging کی صورت میں بننے والی آکسیجن اور ہائڈروجن کو دوبارہ پانی میں تبدیل کر دیتا ہے اور اسطرح بیٹری میں پانی کی کمی نہیں ہو پاتی۔ ایسی بیٹری کو سیدھا یا الٹا یا آڑا رکھ کر بھی استعمال کیا جاسکتا ہے۔


Gel cell

گاڑیوں میں استعمال ہونے والی بیٹری اگرچہ 12 وولٹ کی سمجھی جاتی ہے مگر 20 ڈگری سنٹی گریڈ پر یہ 12.6 سے 12.8 وولٹ کی ہوتی ہے. گرمیوں میں اس کی وولٹیج کم اور سردیوں میں تھوڑی زیادہ ہو جاتی ہے. اس لیے سردیوں میں بیٹری ذرا سی زیادہ وولٹیج پر چارج کی جاتی ہے اور اسی وجہ سے اگر چارجنگ کے دوران بیٹری گرم ہو جاے تو اوور چارجنگ کا خطرہ بڑھ جاتا ہے. اوور چارجنگ بیٹری کی زندگی تیزی سے کم کرتی ہے کیونکہ مثبت پلیٹیں پھیل جاتی ہیں. اسی طرح انڈر چارجنگ بھی بیٹری کی زندگی کم کرتی ہے کیونکہ اس طرح بیٹری میں منفی پلیٹوں پر سلفیشن ہونے لگتی ہے. اگر بیٹری کی وولٹیج 12.6V ‎ سے کم ہو تو سلفیشن کا عمل شروع ہو جاتا ہے. معمولی سلفیشن چارجنگ کے دوران غائب ہو جاتی ہے لیکن اگر بیٹری ڈسچارج حالت میں کافی عرصہ پڑی رہے تو سلفیشن اس قدر سخت ہو جاتی ہے کہ ایسی بیٹری کو دوبارہ چارج کرنا بہت مشکل ہو جاتا ہے. ایسی بیٹری ناکارہ بھی ہو سکتی ہے. اس کے برعکس نکل کیڈمیم بیٹری ڈسچارج حالت میں پڑے پڑے خراب نہیں ہوتی بلکہ جب نئی نکل کیڈمیم بیٹری خریدی جاتی ہے تو تقریبا ہمیشہ ہی وہ ڈسچارج حالت میں ملتی ہے جسے استعمال سے پہلے چارج کرنا ضروری ہوتا ہے.

گاڑی کی بیٹری کی چارجنگ کے دوران (یعنی کرنٹ لیتے ہوئے)
گاڑی کی بیٹری کرنٹ دیتے ہوئے (یعنی لوڈ پر)


کیمیائ عمل[ترمیم]

بیٹری کے اندر ہونے والے کیمیائ عمل مندرجہ ذیل ہیں:؛

مثبت سرے بر ہونے والا تعامل

\mbox{PbO}_2 + \mbox{SO}_4^{2-} + 4\mbox{H}^+ +2e^- \begin{smallmatrix}{\mbox{discharge}}\\{\longrightarrow}\\{\longleftarrow}\\{\mbox{charge}}\end{smallmatrix} \mbox{PbSO}_4 + 2\mbox{H}_2\mbox{O}


منفی سرے بر ہونے والا تعامل

\mbox{Pb} + \mbox{SO}_4^{2-} \begin{smallmatrix}{\mbox{discharge}}\\{\longrightarrow}\\{\longleftarrow}\\{\mbox{charge}}\end{smallmatrix} \mbox{PbSO}_4 + 2e^-


مجموعی طور بر ہونے والا تعامل

\mbox{PbO}_2 + \mbox{Pb} + 2\mbox{H}_2\mbox{SO}_4 \begin{smallmatrix}{\mbox{discharge}}\\{\longrightarrow}\\{\longleftarrow}\\{\mbox{charge}}\end{smallmatrix} 2\mbox{PbSO}_4 + 2\mbox{H}_2\mbox{O}

اس سے ظاہر ہے کہ جب بیٹری کرنٹ دیتی ہے تومثبت اور منفی دونوں طرح کی پلیٹوں پر لیڈ سلفیٹ بنتا ہے۔ مگر چارجنگ کے دوران لیڈ سلفیٹ سے مثبت پلیٹوں پر لیڈ آکسائڈ بنتا ہے اور منفی پلیٹوں پر لیڈ یعنی سیسہ بنتا ہے.

صلاحیت capacity[ترمیم]

کار کی بیٹری کی صلاحیت کو عام طور پر‎) AHایمپیر آور) میں ناپا جاتا ہے جس سے عام طور پر یہ مطلب نکلتا ہے کہ بیٹری دس گھنٹے تک کتنا کرنٹ دے سکتی ہے یعنی 50AH (پچاس ایمپیر آور) کی بیٹری دس گھنٹے تک پانچ ایمپیر کرنٹ دے سکتی ہے. اسی طرح دو سو ایمپیر آور کی بیٹری دس گھنٹے تک بیس ایمپیر کرنٹ دے سکتی ہے. اس کے بعد بیٹری کی وولٹیج گر کر صرف 10.6V‎ رہ جاتی ہے. اس وولٹیج پر بیٹری کو ڈسچارج سمجھا جاتا ہے حالانکہ اس میں اب بھی کم وولٹیج پر کافی کرنٹ دینے کی صلاحیت ہوتی ہے. موٹر سائکل کی بیٹری کی صلاحیت جانچنے کے لیئے یہ معیاد بیس گھنٹے ہے جبکہ الکلائن سیل کے لیئے یہ آٹھ گھنٹے ہے. نظریاتی طور بر اگر 50AH (پچاس ایمپیر آور) کی بیٹری دس گھنٹے تک پانچ ایمپیر کرنٹ دے سکتی ہے تو اسے ایک گھنٹے تک پچاس ایمپئر کرنٹ دینے کے قابل ہونا چاہئے مگر ایسا نہیں ہوتا۔ زیادہ کرنٹ پر بیٹری کی صلاحیت کم ہو جاتی ہے۔

بیٹری کو اپنی کل صلاحیت capacity کے 80 فیصد تک ہی ڈسچارج کرنا چاہئے۔ اس سے زیادہ ڈسچارج کرنے سے ریچارجنگ کے وقت بیٹری زیادہ گرم ہونے لگتی ہے کیونکہ زیادہ ڈسچارج بیٹری کی اندرونی مزاحمت بڑھ جاتی ہے۔

وزن اور حجم کے اعتبار سے مختلف بیٹریوں کا موازنہ۔

کارکردگی efficiency[ترمیم]

اگر ایک بیٹری 100AH کرنٹ دینے کے بعد ڈسچارج ہو جاتی ہے تو اسے دوبارہ چارج کرنے کے لیئے تقریبا 140AH کرنٹ کی ضرورت ہوتی ہے یعنی بیٹری کی efficiency صرف 70% ہوتی ہے۔ Gel cell کی efficiency البتہ کچھ بہتر ہوتی ہے۔

عمودی خط پر توانائ بلحاظ وزن اور افقی خط پر طاقت بلحاظ وزن دکھائ گئ ہے۔

ایک عام سی کار بیٹری 500 سے 800 دفعہ جارج اور ڈسچارج کی جا سکتی ہے جس کے بعد یہ قابل استعمال نہیں رہتی۔

چارجنگ[ترمیم]

12.6 وولٹ کی بیٹری کو چارج کرنے کے لیئے کم از کم 12.9 وولٹ کی ضرورت پڑتی ہے مگر اس وولٹ پر چارجنگ میں بہت وقت لگتا ہے. بہت تیز چارجنگ بہی بیٹری کو نقصان پہنچاتی ہے۔ اگر ایک بیٹری دو گھنٹے کرنٹ دے کر ڈسچارج ہو جاتی ہے تو اسے چارج کرنے کے لیئے دس گھنٹے دینے چاہیں۔ کار کی بیٹری کار اسٹارٹ ہوتے ہی انجن کے ساتھ لگے ہوۓ alternator سے خودبخود چارج ہونا شروع ہو جاتی ہے۔


چارجنگ کے دوران کار کی بیٹری کی وولٹیج اور کرنٹ میں ہونے والی تبدیلیاں


25 ڈگری سنٹی گریڈ پر 14.34V پر بیٹری کے تیزابی آمیزہ میں تیزی سے بلبلے بننے شروع ہو جاتے ہیں جسے گیسنگ gassing کہتے ہیں. چارجنگ وولٹیج اس سے کم ہونا چاہیے تاکہ gassing نہ ہو. پچاس ڈگری پر gassing صرف 13.8V وولٹ پر شروع ہو جاتی ہے. gassing سے نہ صرف بیٹری میں پانی کم ہوتا ہے بلکہ خارج ہونے والی گیسوں میں موجود آکسیجن اور ہائڈروجن کسی شعلہ یا اسپارک پر دھماکہ بھی کر سکتی ہیں. چارجنگ کے دوران بیٹری کا ٹمپریچرچوالیس ڈگری سے زیادہ نہیں ہونا چاہئے.

بیٹری کا ٹمپریچر 12V کی بیٹری کے لیئے چارجنگ وولٹیج 12V کی بیٹری کے لیئے گیسنگ وولٹیج
-20 ڈگری سنٹی گریڈ 14.04 سے 14.28 17.82
-10 ڈگری سنٹی گریڈ 13.92 سے 14.22 15.90
0 ڈگری سنٹی گریڈ 13.8 سے 14.1 15.24
10 ڈگری سنٹی گریڈ 13.68 سے 13.98 14.82
20 ڈگری سنٹی گریڈ 13.56 سے 13.86 14.50
25 ڈگری سنٹی گریڈ 13.5 سے 13.8 14.34
30 ڈگری سنٹی گریڈ 13.44 سے 13.74 14.20
40 ڈگری سنٹی گریڈ 13.32 سے13.62 14.00
50 ڈگری سنٹی گریڈ 13.2 سے 13.5 13.80


عام flooded بیٹری کے مقابلے میں AGM) absorbed glass mat) بیٹری ذرا سی کم وولٹیج پر چارج کی جاتی ہےاور gelled electrolyte بیٹری اس سے بھی تھوڑی کم وولٹیج پر چارج کی جاتی ہے۔ یعنی flooded بیٹری کا چارجر gelled electrolyte بیٹری کو اوور چارج کر سکتا ہے۔
پوری چارجنگ کے بعد flooded بیٹری کی وولٹیج 13.2V تک تیزی سے گرتی ہے مگر اس کے بعد بہت آہستہ آہستہ 12.6V تک آ جاتی ہے۔ اگر بیٹری چارج کر کے رکھ دی جاۓ تو وہ آہستہ آہستہ بغیر استعمال کئے ڈسچارج ہو جاتی ہے اور اسے پورے چارج پرتیار رکھنے کے لیئے float charging یعنی Continuous preservation charging پر لگے رہنے دیا جاتا ہے جو 20 ڈگری سنٹی گریڈ پر flooded بیٹری کے لیئے 13.8V جبکہ absorbed glass mat بیٹری کے لیئے 13.5V اور gelled electrolyte بیٹری کے لیئے 13.4V ہوتا ہے. float charging پر معمولی سی زیادہ وولٹیج بیٹری کو سخت نقصان پہنچاتی ہے.

اگر بیٹری مکمل طور پر ڈسچارج ہو تو وہ سردیوں میں تقریبا منفی دس ڈگری سنٹی گریڈ پر جم جاتی ہے لیکن مکمل چارجڈ بیٹری سخت سردیوں میں بھی نہیں جمتی کیونکہ اسے جمنے کے لیئے ‎- 40 سے بھی کم درجہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے

بیٹری میں تیزاب ڈالنے کی ضرورت صرف اسی صورت میں پیش آتی ہے جب بیٹری سے تیزاب باہر چھلک کر ضائع ہو چکا ہو۔ نارمل چارجنگ یا اوور چارجنگ سے تیزاب خرچ نہیں ہوتا۔ بیٹری میں اوور چارجنگ سےپانی کی کمی ہو جاتی ہے جسے تقطیر شدہ پانی distilled water یا ایرکنڈشنر سے ٹپکنے والے پانی سے پورا کرنا چاہئے۔نل کا یا پینے کا پانی مناسب نہیں ہوتا۔

سرد علاقوں میں بیٹری کے تیزاب کی کثافت 1.28 رکھی جاتی ہے جبکہ گرم علاقوں میں یہ تھوڑی کم یعنی 1.23 رکھی جاتی ہے. اس کی وجہ یہ ہے کہ 1.28 کا تیزاب گرمی سے اور تیز ہو کرمنفی پلیٹوں اور ان کے درمیان separator کو نقصان پہنچاتا ہے.


بیٹری کے تیزاب کی کثافت ناپ کر یہ اندازہ لگایا جاتا ہےکہ بیٹری میں کتنا چارج باقی ہے۔ بیٹری کو چارج کرنے کے بعد (اور چارجر سے الگ کرنے کے بعد) اسکی وولٹیج ناپ کر بھی یہ اندازہ لگایا جا سکتا ہے کہ بیٹری کس حد تک چارج ہو چکی ہے مگر اس کے لیئے بیٹری کو 4 سے 8 گھنٹے کا آرام دینا ضروری ہے ورنہ surface charge کی وجہ سے اندازہ غلط ہوسکتا ہے

Open Circuit Voltage (12V) Open Circuit Voltage (6V) Approximate charge Relative acid density
12.65 V 6.3 V 100% 1.265
12.45 V 6.2 V 75% 1.225
12.24 V 6.1 V 50% 1.190
12.06 V 6.0 V 25% 1.155
11.89 V 6.0 V 0% 1.120

بیرونی ربط[ترمیم]