Kurşun-asit batarya - cihaz ve çalışma prensibi, çeşitleri

Klasik bir kurşun-asit bataryanın tasarımı ve çalışması, kurşun ve kurşun dioksitin sulu bir sülfürik asit çözeltisi ile geri dönüşümlü elektrokimyasal reaksiyonlarına dayanır: pil bir yüke deşarj olduğunda, katottaki kurşun oksit ve anotta kurşun, sülfürik anyonlarla etkileşime girerek, kurşun sülfat ( kurşun dioksit katotta indirgenir, kurşun anotta oksitlenir).

Pil şarj olurken, plakalardaki kurşun sülfat iyonlara dönüşür, katot üzerinde kurşun oksit formları ve anot üzerinde tekrar metalik kurşun. Bu durumda, sülfürik asit çözeltisinin konsantrasyonu artar, çünkü hidrojen ile tekrar birleşen sülfürik asit iyonları tekrar sülfürik asit oluşturur. Böylece, aynı pili tekrar tekrar kullanmak, zaman zaman yeniden şarj etmek mümkündür.

Akünün boşaltılması sürecinde, sülfürik asit konsantrasyonu azalır - elektrolit yoğunluğu azalır. Ve şarjın sonunda, elektrotlar üzerindeki kurşun sülfat miktarı neredeyse tükendiğinde, su elektrolizi süreci devralmaya başlar. Bu fenomen, bir kurşun-asit bataryayı aşırı şarj etmenin bir işareti olan oksijen ve hidrojen kabarcıklarının bolluğu şeklinde gözlemlenebilir ve birçok sürücü bunu ilk elden bilir.

Böyle bir fenomene izin vermemek daha iyidir, çünkü bu durumda, öncelikle, su geri dönüşümsüz olarak tüketilir ve ikincisi, patlama tehlikesi vardır. Bu nedenle hepsi normal Şarj şarj edilebilir pilin terminallerinde belirli bir voltaja ulaştıktan sonra şarj akımını azaltın. Su kayıplarına gelince, geleneksel olarak aküye damıtılmış su ekleyerek yenilenirler.

Aslında, 12 voltluk bir kurşun-asit batarya durumunda, birbirleriyle seri olarak bağlanan altı hücreli bir batarya vardır - hücreler. Bir hücre (bu tür bir hücrenin maksimum voltajı 2.17 volttur) iki elektrot ve ayırma plakasından oluşur - elektrolit ile kimyasal olarak etkileşime girmeyen, ancak elektrotlar arasındaki teması önleyen ayırıcılar.

Elektrotlar saf kurşun kafeslerdir, kurşun dioksit tozu anot kafesine ve kurşun tozu katodik kafes içine preslenmiştir. Burada elektrotların elektrolit ile etkileşim alanını en üst düzeye çıkarmak ve böylece pilin mümkün olan en büyük elektrik kapasitesini elde etmek için tozlar kullanılır, çünkü elektrotlar elektrolite daldırılır. 3, 6 veya 12 hücreli piller, pil terminallerinde sırasıyla 6, 12 ve 24 volt verir.

Araba marş aküsü (sıvı elektrolitli)

Klasik araba aküleri - 12 volt nominal voltaj için sıvı elektrolitli asit aküler. Böyle bir pilin kapağında kolay bakım için 6 delikli fiş vardır - gerekirse bir hidrometre kullanarak elektrolit yoğunluğunu kontrol edebilirsiniz, gerekirse damıtılmış su ekleyin. Kapasite aralığı 35 ila 230 A * h arasındadır; 330 ila 1500 A arasında başlangıç ​​akımları sağlarlar.

Böyle bir pilin görevi, aracın çalıştırılması sırasında marş motorunu kranklamak ve araç ağına (farlar, cihazlar, çakmak yoluyla araç içi tüketiciler, vb.) Güç vermektir. .

UPS, güvenlik sistemleri vb. İçin jel aküler (GEL).

Evdeki kesintisiz güç kaynaklarında (UPS, UPS) (bkz. UPS'ler nasıl düzenlenir ve çalışır?), alarm sistemlerinin güç kaynağı devrelerinde ve diğer benzer uygulamalarda, kalınlaştırılmış elektrolitli sızdırmaz kurşun-asit pillerdir - jel piller.

Buradaki sıvı asit elektroliti, sulu bir alkali sodyum silikat çözeltisi (Na2Si204) ile macun benzeri bir kıvamda kalınlaştırılır. Bu tip piller, damıtılmış su ile bakım ve tamamlama gerektirmez. Jel piller 1 ila 100 A * s kapasitelerde mevcuttur.

AGM Teknolojisi

Jel pilin daha iyi bir versiyonu, daha ciddi şarj ve çalışma koşullarına izin veren, fiberglastan (Emici Cam Mat) yapılmış gözenekli ayırıcılara sahip, bakım gerektirmeyen kurşun asitli bir pildir. AGM teknolojisinin ayırt edici bir özelliği, cam elyaf emdirilmiş gözenekli agrega dolgulu gözenekli agreganın kullanılmasıdır.

Böyle bir malzemenin mikrogözenekleri tamamen elektrolit ile doldurulmaz ve burada elektrolit içermeyen hacim gaz rekombinasyonu için kullanılır. AGM teknolojisi tarafından üretilen pilin çeşitli avantajları vardır: titreşim direnci, herhangi bir pozisyonda normal performans (en önemli şey, üstte acil durum vanaları olduğu için baş aşağı olmamalıdır).