Pirms sākt tieši iepazīt jēdzienus, kas saistīti ar svina skābes akumulatoriem, sāksim ar tā vēsturi. Tātad franču zinātnieks, vārdā Nikolass Goterots, 1801. gadā novēroja, ka elektrolīzes testēšanas laikā pastāv minimāls strāvas daudzums, pat ja ir atvienota galvenā baterija. Tā kā 1859. gadā zinātnieks Gatsons izstrādāja svina skābes akumulatoru, un tas bija pirmais, kas tiek uzlādēts, pārejot uz pretējo strāvu. Šī bija šāda veida akumulatora sākotnējā versija, turpretī Faure tam pievienoja daudz uzlabojumu, un visbeidzot, praktisko svina akumulatora veidu izgudroja Henri Tudors 1886. gadā. Ļaujiet mums detalizētāk apspriest šāda veida akumulatorus akumulatoru , darbs, veidi, uzbūve un priekšrocības.
Kas ir svina skābes akumulators?
Svina skābes akumulatori ietilpst uzlādējamu un sekundāru akumulatoru klasifikācijā. Neskatoties uz minimālajām akumulatora enerģijas un tilpuma proporcijām un enerģijas un svara proporcijām, tā spēj piegādāt paaugstinātas pārsprieguma strāvas. Tas atbilst tam, ka svina skābes šūnām ir liela jaudas un svara proporcija.
Šīs ir baterijas, kas izmanto svina peroksīdu un sūkļa svinu, lai ķīmisko enerģiju pārvērstu elektriskajā enerģijā. Tās galvenokārt tiek izmantotas apakšstacijās un energosistēmās tāpēc, ka tām ir palielināts šūnu sprieguma līmenis un minimālas izmaksas.
Celtniecība
Iekš svina skābes akumulatoru konstrukcija , plāksnes un konteineri ir izšķirošie komponenti. Turpmākajā sadaļā ir detalizēti aprakstīts katrs būvniecībā izmantotais komponents. The svina skābes akumulatora diagramma ir
Svina skābes akumulatoru shēma
Konteiners
Šī konteinera daļa ir izgatavota no ebonīta, ar svinu pārklāta koka, stikla, cietās gumijas, kas izgatavota no bitumena elementa, keramikas materiāliem vai kaltas plastmasas, kas novietota uz augšu, lai novērstu jebkāda veida elektrolīta izlādi. Tvertnes apakšējā daļā ir četras ribas, kur divas novieto uz pozitīvās plāksnes, bet pārējās uz negatīvās plāksnes.
Šeit prizma darbojas kā pamats abām plāksnēm un papildus aizsargā plāksnes no īssavienojuma. Tvertnes konstrukcijai izmantotajās sastāvdaļās nedrīkst būt sērskābes, tās nedrīkst saliekties vai caurlaidīgas, un tajās nedrīkst būt piemaisījumi, kas var izraisīt elektrolītu bojājumus.
Plātnes
Svina skābes akumulatorā esošās plāksnes ir konstruētas citādi, un visas tās sastāv no līdzīga veida režģiem, kas ir veidoti no aktīvajiem komponentiem un svina. Režģim ir izšķiroša nozīme, lai noteiktu strāvas vadītspēju un sadalītu vienādu strāvu daudzumu uz aktīvajiem komponentiem. Ja sadalījums ir nevienmērīgs, aktīvā sastāvdaļa atslābinās. Šajā akumulatorā ir divu veidu plāksnes. Tie ir no stādāmām / veidotām plāksnēm un Faure / ielīmētām plāksnēm.
Izveidotās plāksnes galvenokārt izmanto statiskām baterijām, un tām ir arī smagsvara un dārgas izmaksas. Bet tiem ir ilga izturība, un tie nav viegli pakļauti aktīvo komponentu zaudēšanai pat nepārtrauktās uzlādes un izlādes procesos. Tiem ir minimāla ietilpība svara proporcijā.
Lai gan ielīmēto procesu galvenokārt izmanto negatīvo plākšņu, nevis pozitīvo plākšņu izgatavošanai. Negatīvais aktīvais komponents ir nedaudz sarežģīts, un tiem rodas nelielas izmaiņas uzlādes un izlādes procesos.
Aktīvais komponents
Komponentu, kas aktīvi iesaistās ķīmiskās reakcijas procesos, kas notiek akumulatorā galvenokārt uzlādes un izlādes laikā, sauc par aktīvo komponentu. Aktīvie komponenti ir:
- Svina peroksīds - tas veido pozitīvu aktīvo komponentu.
- Sūkļa svins - šis materiāls veido negatīvo aktīvo komponentu
- Atšķaidīta sērskābe - to galvenokārt izmanto kā elektrolītu
Atdalītāji
Tās ir no plānām loksnēm, kas izgatavotas no porainas gumijas, pārklāta svina un stikla šķiedras. Atdalītāji ir izvietoti starp plāksnēm, lai nodrošinātu aktīvu izolāciju. Viņiem vienā pusē ir rievota forma, bet citās malās - gluda apdare.
Bateriju malas
Tam ir pozitīvas un negatīvas malas, kuru diametrs ir 17,5 mm un 16 mm.
Svina skābes akumulatoru darbības princips
Tā kā sērskābi akumulatorā izmanto kā elektrolītu, izšķīdinot, tajā esošās molekulas tiek izkliedētas kā SO4-(negatīvie joni) un 2H + (pozitīvie joni), un tiem būs brīva kustība. Kad šie elektrodi ir iemērkti šķīdumos un nodrošina līdzstrāvas padevi, pozitīvajiem joniem būs kustība un tie virzīsies akumulatora negatīvās malas virzienā. Tādā pašā veidā negatīvajiem joniem būs kustība un tie virzīsies akumulatora pozitīvās malas virzienā.
Katrs ūdeņraža un sulfāta jons no katoda un anoda savāc viena un divu elektronu un negatīvos jonus, un tie reaģē ar ūdeni. Tas veido ūdeņradi un sērskābi. Tā kā iepriekšminēto reakciju rezultātā radušās reakcijas ar svina oksīdu un veido svina peroksīdu. Tas nozīmē, ka uzlādes procesa laikā svina katoda elements paliek pats par svinu, bet svina anods ir veidots kā svina peroksīds, kas ir tumši brūnā krāsā.
Kad nav Līdzstrāvas padeve un tad brīdī, kad voltmetrs ir pievienots starp elektrodiem, tas parāda potenciālo starpību starp elektrodiem. Kad starp elektrodiem ir savienojums ar vadu, caur ārējo ķēdi notiek strāvas pāreja no negatīvās uz pozitīvo plāksni, kas nozīmē, ka šūna spēj nodrošināt elektrisko enerģijas veidu.
Tātad, tas parāda svina skābes akumulators darbojas scenārijs.
Dažādi veidi
The svina skābes akumulatoru veidi galvenokārt iedala piecos veidos, un tie ir sīki izskaidroti nākamajā sadaļā.
Plūdu veids - Tas ir parastais motora aizdedzes tips, un tam ir vilces veida akumulators. Elektrolītam ir brīva kustība šūnas sekcijā. Cilvēkiem, kuri izmanto šo veidu, var būt piekļuve katrai šūnai, un viņi var pievienot ūdeni šūnām, kad akumulators izžūst.
Aizzīmogots tips - šāda veida svina-skābes akumulatori ir tikai nelielas izmaiņas pārpludināta tipa akumulatoros. Lai arī cilvēkiem nav piekļuves katrai akumulatora šūnai, iekšējais dizains ir gandrīz līdzīgs pārpludinātā pirmā tipa elementam. Galvenās šāda veida variācijas ir tādas, ka ir pietiekami daudz skābes, kas iztur vienmērīgu ķīmisko reakciju plūsmu visā akumulatora darbības laikā.
VRLA tips - Tos sauc Regulējamas svina skābes baterijas kas tiek saukti arī par noslēgtu akumulatoru tipu. Vērtības kontroles procedūra ļauj droši attīstīties Odiviun Hdivigāzes uzlādes laikā.
AGM tips - Šis ir absorbētā stikla matēta tipa akumulators, kas ļauj elektrolītam apstāties plāksnes materiāla tuvumā. Šāda veida akumulators palielina izlādes un uzlādes procesu veiktspēju. Tie ir īpaši izmantoti spēka sporta un motora ieslēgšanas lietojumprogrammās.
Gēla tips - Tas ir mitrs svina-skābes akumulatoru veids, kur elektrolīts šajā kamerā ir saistīts ar silīcija dioksīdu, kas padara materiālu stingrāku. Šūnas uzlādes sprieguma vērtības bija minimālas, salīdzinot ar citiem veidiem, un arī tai ir lielāka jutība.
Svina skābes akumulatora ķīmiskā reakcija
Ķīmiskā reakcija akumulatorā notiek galvenokārt izlādes un uzlādes laikā, un izlādes procesā to izskaidro šādi:
Kad akumulators ir pilnībā izlādējies, anods un katodi ir PbOdiviun Pb. Kad tie ir savienoti, izmantojot pretestību, akumulators tiek izlādēts, un lādēšanas laikā elektroniem ir pretējs ceļš. Hdivijoniem ir kustība pret anodu, un tie kļūst par atomu. Tas ir sasniedzams ar PbOdivi, tādējādi veidojot PbSO4kas ir baltā krāsā.
Tādā pašā veidā sulfāta jonam ir kustība katoda virzienā, un pēc tā sasniegšanas jons tiek veidots SO4. Tas reaģē ar svinu katods tādējādi veidojot svina sulfātu.
PbSO4+ 2H = PbO + HdiviVAI
PbO + HdiviTĀ4= PbSO4+ 2HdiviVAI
PbOdivi+ HdiviTĀ4+ 2H = PbSO4+ 2HdiviVAI
Ķīmiskās reakcijas
Uzlādes procesā katods un anodi atrodas savienojumā ar līdzstrāvas padeves negatīvajām un pozitīvajām malām. Pozitīvie H2 joni pārvietojas katoda virzienā, un tie iegūst divus elektronus un veido kā H2 atomu. Tas veic ķīmisku reakciju ar svina sulfātu un veido svinu un sērskābi.
PbSO4+ 2HdiviO + 2H = PbSO4+ 2 HdiviTĀ4
Abu procesu apvienotais vienādojums tiek attēlots kā
Izlādes un uzlādes process
Šeit lejupvērstā bultiņa norāda izlādi un augšupvērstā bultiņa norāda uzlādes procesu.
Dzīve
Svina skābes akumulatora optimālā funkcionālā temperatūra ir 25 ° C0C, kas nozīmē 770F. Temperatūras diapazona palielināšanās saīsina ilgmūžību. Saskaņā ar likumu, par katru 80 ° C temperatūras paaugstināšanos tas samazina akumulatora pusperiodu. Kamēr vērtība ir regulēta akumulators, kas darbojas pie 250C ir a svina skābes akumulatora darbības laiks no 10 gadiem. Un, kad tas darbojas 330C, tā dzīves ilgums ir tikai 5 gadi.
Svina skābes akumulatoru lietojumi
- Tie tiek izmantoti avārijas apgaismojumā, lai nodrošinātu barošanas avotu sūkņus.
- Izmanto elektromotoros
- Zemūdenes
- Kodolzemūdenes
Šajā rakstā ir izskaidrots svina skābes akumulatoru darbības princips, veidi, kalpošanas laiks, uzbūve, ķīmiskās reakcijas un pielietojums. Turklāt zināt, kas ir svina skābes akumulatora priekšrocības un trūkumi dažādās jomās?
