Lyijyakku - laite ja toimintaperiaate, lajikkeet

Klassisen lyijyakun suunnittelu ja toiminta perustuvat lyijyn ja lyijyoksidin palautuviin sähkökemiallisiin reaktioihin rikkihapon vesiliuoksen kanssa: kun akku purkautuu kuormaan, lyijyoksidi katodilla ja anodi, vuorovaikutuksessa rikkihappoanionien kanssa, muuttuvat lyijysulfaatiksi ( lyijidioksidi vähenee katodilla, lyijy hapetetaan anodilla).

Kun akku latautuu, levyillä oleva lyijysulfaatti hajoaa ioneiksi, katodiin muodostuu lyijyoksidia ja metallista lyijyä taas anodille. Tässä tapauksessa rikkihappoliuoksen konsentraatio kasvaa, koska rikkihappo-ionit, jotka yhdistyvät vedyn kanssa, muodostavat jälleen rikkihapon. Siksi on mahdollista käyttää samaa akkua uudestaan ​​ja uudestaan, vain lataamalla se ajoittain.

Akun purkamisprosessissa rikkihappopitoisuus vähenee - elektrolyytin tiheys vähenee. Ja kun latauksen lopussa lyijysulfaatin määrä elektrodeissa on lähes kulunut loppuun, veden elektrolyysiprosessi alkaa vallata. Tämä ilmiö voidaan havaita happi- ja vetykuplien runsauden muodossa, mikä on merkki lyijyakun ylikuormituksesta, ja monet autoilijat tietävät siitä ensin.

On parasta olla sallimatta tällaista ilmiötä, koska tässä tapauksessa ensinnäkin vettä kulutetaan peruuttamattomasti ja toiseksi on räjähdysvaara. Siksi kaikki normaalia latureita pienennä latausvirtaa saavuttamalla tietty jännite ladattavan akun navoissa. Vesihäviöitä täydennetään perinteisesti lisäämällä akkuun tislattua vettä.

Itse asiassa 12 voltin lyijyakkujen sisällä on kuuden kennon paristo, joka on kytketty sarjaan toisiinsa - kennoihin. Yksi kenno (yhden tällaisen kennon maksimijännite on 2,17 volttia) koostuu kahdesta elektrodista ja erotuslevyistä - erottimista, jotka eivät ole kemiallisesti vuorovaikutuksessa elektrolyytin kanssa, mutta häiritsevät elektrodien välistä kosketusta.

Elektrodit ovat puhtaan lyijyn hilaa, lisäksi lyijydioksidijauhe puristetaan anodihilaan ja lyijyjauhe puristetaan katodiseen hilaan. Tässä käytetään jauheita, jotta voidaan maksimoida elektrodien ja elektrolyytin vuorovaikutusalue ja saada siten aikaan akun suurin mahdollinen sähkökapasiteetti, koska elektrodit upotetaan elektrolyyttiin. 3, 6 tai 12 kennon paristot antavat 6, 12 ja 24 voltin akun napoihin.

Auton käynnistysakku (nestemäisellä elektrolyytillä)

Klassiset autoakut - happoparistot, nestemäisellä elektrolyytillä, nimellisjännitteelle 12 volttia. Tällaisen akun kannessa on 6 reikää pistokkeilla ylläpidon helpottamiseksi - voit tarkistaa elektrolyytin tiheyden hydrometrillä, tarvittaessa lisätä tislattua vettä. Kapasiteettialue on 35 - 230 A * h; ne tarjoavat lähtövirroja 330 - 1500 A.

Tällaisen akun tehtävänä on käynnistää käynnistin autoa käynnistettäessä sekä virrata ajoneuvoverkkoa (ajovalot, laitteet, ajoneuvon kuluttajat savukkeensytyttimen kautta jne.) Tämän tyyppisistä nestemäisestä elektrolyytistä valmistetuista paristoista on vähitellen tullut menneisyyttä, antaen tietä nykyaikaisemmille paristoille, joissa on paksuuntunut elektrolyytti. .

Geeliparistot (GEL) UPS: lle, turvajärjestelmille jne.

Kotitalouksien keskeytymättömissä virtalähteissä (UPS, UPS) (katso - Kuinka UPS: t on järjestetty ja toimivat?), hälytysjärjestelmien ja muiden vastaavien sovellusten virtalähteissä on suljettu lyijyakkuja, joissa on sakeutettu elektrolyytti - geeliparistot.

Nestemäinen happoelektrolyytti sakeutetaan tässä pastamaiseksi konsistenssiksi natriumsilikaattien vesipitoisella emäksisellä liuoksella (Na2Si2O4). Tämän tyyppiset paristot eivät vaadi huoltoa ja täyttöä tislatulla vedellä. Geeliparistoja on saatavana kapasiteetilla 1 - 100 A * h.

AGM-tekniikka

Geelipariston parempi versio on huoltovapaa lyijyakku, jossa on huokoiset erottajat, jotka on valmistettu lasikuitusta (absorboiva lasimatto), mikä sallii vaikeammat lataus- ja käyttöolosuhteet. AGM-tekniikan erottuva piirre on lasikuituilla kyllästettyjen huokoisten kiviainesillä täytettyjen huokoisten täyteosastojen käyttö.

Tällaisen materiaalin mikrohuokoset eivät ole täynnä elektrolyyttiä, ja tässä käytetään elektrolyyttivapaa tilavuus kaasun rekombinaatioon. AGM-tekniikalla valmistetulla akulla on useita etuja: tärinänkestävyys, normaali toiminta missä tahansa asennossa (tärkeintä ei ole olla ylösalaisin, koska päällä on hätäventtiilit).