بطارية الرصاص الحمضية - الجهاز ومبدأ التشغيل ، الأصناف

يعتمد تصميم وتشغيل بطارية الرصاص الحمضية الكلاسيكية على التفاعلات الكهروكيميائية القابلة للانعكاس لثاني أكسيد الرصاص والرصاص باستخدام محلول مائي من حمض الكبريتيك: عندما يتم تفريغ البطارية إلى تحميل ، يتأكسد الرصاص في الكاثود ويؤدي في الأنود ، ويتفاعل مع الأنيونات الكبريتية ، ويتحول إلى كبريتات الرصاص يتم تقليل ثاني أكسيد الرصاص في الكاثود ، ويتأكسد الرصاص في الأنود).

عند شحن البطارية ، تتحلل كبريتات الرصاص على الصفائح إلى أيونات ، وتتشكل أكسيد الرصاص على الكاثود ، والرصاص المعدني مرة أخرى على الأنود. في هذه الحالة ، يزداد تركيز محلول حمض الكبريتيك ، حيث أن أيونات حمض الكبريتيك تتحد مع الهيدروجين مرة أخرى تشكل حمض الكبريتيك. وبالتالي ، من الممكن استخدام البطارية نفسها مرارًا وتكرارًا ، ما عليك سوى إعادة شحنها من وقت لآخر.

في عملية تفريغ البطارية ، ينخفض ​​تركيز حمض الكبريتيك - تنخفض كثافة المنحل بالكهرباء. وعندما تنتهي كمية الشحن من الأقطاب الكهربائية في نهاية الشحن تقريبًا ، تبدأ عملية التحليل الكهربائي للماء في الاستحواذ. يمكن ملاحظة هذه الظاهرة في شكل وفرة من فقاعات الأكسجين والهيدروجين ، وهي علامة على الشحن الزائد ببطارية حمض الرصاص ، ويعرف الكثير من سائقي السيارات عن ذلك بشكل مباشر.

من الأفضل عدم السماح بمثل هذه الظاهرة ، لأنه في هذه الحالة ، أولاً ، يتم استهلاك المياه بشكل لا رجعة فيه ، وثانياً ، هناك خطر الانفجار. لذلك كل شيء طبيعي شواحن قلل من شحنة التيار عند الوصول إلى جهد معين عند أطراف البطارية القابلة لإعادة الشحن. أما بالنسبة لخسارة المياه ، فيتم تجديدها تقليديًا بإضافة الماء المقطر إلى البطارية.

في الواقع ، هناك بطارية من ست خلايا متصلة داخل سلسلة بطارية حمض - 12 فولت ، متتالية مع بعضها البعض - الخلايا. تتكون خلية واحدة (أقصى جهد لخلية واحدة مثل 2.17 فولت) من قطبين وألواح فصل - فواصل ، لا تتفاعل كيميائيًا مع المنحل بالكهرباء ، ولكنها تتداخل مع التلامس بين الأقطاب الكهربائية.

الأقطاب الكهربائية عبارة عن شبكات من الرصاص النقي ، علاوة على ذلك ، يتم ضغط مسحوق ثاني أكسيد الرصاص في الشبكة الأنودية ، ويتم ضغط مسحوق الرصاص في الشبكة الشبكية الكاثودية. يتم استخدام المساحيق هنا من أجل زيادة مساحة تفاعل الأقطاب مع المنحل بالكهرباء ، وبالتالي الحصول على أكبر سعة كهربائية ممكنة للبطارية ، حيث أن الأقطاب الكهربائية مغمورة في المنحل بالكهرباء. بطاريات 3 أو 6 أو 12 خلية تعطي 6 و 12 و 24 فولت عند أطراف البطارية ، على التوالي.

بطارية بداية السيارة (بالكهرباء السائلة)

بطاريات السيارات الكلاسيكية - بطاريات حمض ، بالكهرباء السائلة ، لجهد اسمي يبلغ 12 فولت. يحتوي غطاء هذه البطارية على 6 ثقوب مع مقابس لسهولة الصيانة - يمكنك التحقق من كثافة المنحل بالكهرباء باستخدام مقياس ثقل السائل الهيدرومتر ، إذا لزم الأمر ، أضف الماء المقطر. يتراوح نطاق السعات من 35 إلى 230 A * ساعة ؛ فهي توفر تيارات بدء من 330 إلى 1500 A.

تتمثل مهمة هذه البطارية في تحريك المبتدئين في وقت بدء تشغيل السيارة ، وكذلك تشغيل الشبكة على متن الطائرة (المصابيح الأمامية ، والأجهزة ، والمستهلكين على متن الطائرة من خلال ولاعة السجائر ، وما إلى ذلك) .

بطاريات جل (GEL) لـ UPS وأنظمة الأمان ، إلخ.

في مصادر الطاقة المنزلية غير المنقطعة (UPS ، UPS) (انظر - كيف يتم ترتيب UPSs وتعمل؟) ، في دوائر إمداد الطاقة لأنظمة الإنذار وغيرها من التطبيقات المشابهة ، بطاريات الرصاص الحمضية مختومة مع المنحل بالكهرباء سميكة - بطاريات هلام.

يتم سماكة إلكتروليت الحمض السائل هنا إلى درجة تشبه العجينة مع محلول قلوي مائي لسيليكات الصوديوم (Na2Si2O4). بطاريات من هذا النوع لا تحتاج إلى صيانة وتعبئة بالماء المقطر. بطاريات هلام متوفرة بسعات من 1 إلى 100 A * ساعة.

AGM التكنولوجيا

نسخة أفضل من بطارية هلام هي بطارية حمض الرصاص خالية من الصيانة مع فواصل يسهل اختراقها مصنوعة من الألياف الزجاجية (حصيرة ماصة الزجاج) ، والذي يسمح ظروف الشحن والتشغيل أكثر شدة. من الخصائص المميزة لتكنولوجيا AGM استخدام مقصورات حشو مسامية مملوءة بالألياف الزجاجية.

لا تمتلئ micropores من هذه المواد تماما مع المنحل بالكهرباء ، ويتم استخدام حجم خالية من المنحل بالكهرباء هنا لإعادة التركيب الغاز. للبطارية ، المُصنعة بواسطة تقنية AGM ، العديد من المزايا: مقاومة الاهتزاز ، الأداء العادي في أي وضع (الشيء الرئيسي هو عدم وجود مقلوب رأسًا على عقب ، حيث توجد صمامات طوارئ في الأعلى).