Mi az ólom-savas akkumulátor?

https://youtu.be/kNGg0P7B5fI

Az ólom-sav akkumulátor egy újratölthető akkumulátor, amely ólmot és kénsavat használ a szerephez. Az ólmot kénsavba merítik, hogy lehetővé tegyék a szabályozott kémiai reakciókat.

Ez a kémiai reakció az akkumulátor energiatermelésének oka. A reakció ezután megfordul az akkumulátor feltöltéséhez.

Anyagok ólom-savas akkumulátorokhoz

Az ólom-savas akkumulátorok építéséhez szükséges fő aktív anyagok a következők:

Ólom-peroxid (PbO2): sötétbarna, kemény és törékeny anyag, pozitív lemezt képez.

Szivacs ólom (Pb): Puha szivacs állapotában tiszta ólom képezi a negatív lemezt.

Híg kénsav (H2SO4): erős sav és jó elektrolit. Erősen ionizált, a hígítás során felszabaduló hő nagy része a hidrogénionok hidratációjából származik. Ólomsavas akkumulátorokhoz vízzel: sav=3:1.

Hogyan működnek az ólom-savas akkumulátorok?

Az ólom-savas akkumulátor ólom-peroxid elektródalemezből és szivacsos ólomelektródalemezből készül, amelyet híg kénsavba merítenek. Az áram kívülről csatlakozik ezekhez a táblákhoz. A híg kénsavban a savmolekulák pozitív hidrogénionokra (H plusz ) és negatív szulfátionokra (SO4 --) bomlanak. Amikor eléri a PbO2 lemezt, a hidrogénionok onnan fogadják az elektronokat, és hidrogénatomokká válnak, újra megtámadják a PbO2-t, és PbO-t és H2O-t (víz) képeznek. Ez a PbO reakcióba lép H2SO4-gyel, és PbSO4-et és H2O-t (víz) képez.

Az SO4 - ionok (anionok) az egyenáramú tápegység pozitív pólusához kapcsolt elektródára (anódra) kerülnek, ahol feladják a felesleges elektronokat, és szabad gyökös SO4-vé válnak. Ez az SO4 gyök nem létezhet egyedül; Ezért reakcióba lép az anód PbSO4-jával, és ólom-peroxidot (PbO2) és kénsavat (H2SO4) képez.

Amikor az akkumulátor fel van töltve

A töltés az elektrokémiai reakció megfordításának folyamata. A töltőből származó elektromos energiát kémiai energiává alakítja az akkumulátorban. Az akkumulátor azonban nem tárol energiát. Megtartja az elektromos áram előállításához szükséges kémiai energiát.

Ha a töltő feszültsége magasabb, mint az akkumulátoré, az akkumulátortöltő megfordítja az áramot. A töltő túl sok elektront generál a negatív lemezen, és a pozitív hidrogénionok vonzódnak hozzájuk. A hidrogén reakcióba lép az ólom-szulfáttal, és kénsav és ólom keletkezik. Amikor a szulfát nagy része eltűnik, a hidrogén felemelkedik a negatív lemezről. A vízben lévő oxigén reakcióba lép a pozitív lemezen lévő ólom-szulfáttal, így az ismét ólom-dioxiddá válik. Amikor a reakció hamarosan befejeződik, oxigénbuborékok emelkednek fel a pozitív lemezről. Ezt vérzésnek nevezik.

Önkisülés

Az ólom-savas akkumulátorok rossz tulajdonsága, hogy használaton kívül is maguktól kisülnek. Az általános hüvelykujjszabály napi egy százalékos önkisülési arány. Az arány magas hőmérsékleten nő, alacsony hőmérsékleten csökken.

Az elektrolit változása az ólom-savas akkumulátorban töltés és kisütés után

Amikor az ólom akkumulátor lemerül, az elektrolitban csökken a kénsav, nő a víztartalom, és csökken az oldat fajsúlya.

Az ólom-savas akkumulátor feltöltésekor a kénsav az elektrolitban folyamatosan növekszik, a víz fokozatosan csökken, és az oldat fajsúlya nő.

Valójában az elektrolit fajsúlyának változása határozza meg az ólom-savas akkumulátor töltési állapotát. Ezért fontos, hogy folyamatosan öntözze az akkumulátort, hogy a legtöbbet hozza ki belőle.