Olověná baterie - zařízení a princip činnosti, odrůdy

Konstrukce a funkce klasické olověné baterie jsou založeny na reverzibilních elektrochemických reakcích olova a oxidu olovnatého s vodným roztokem kyseliny sírové: když je baterie vybita na zátěž, oxid olovnatý na katodě a olovo na anodě, interagující s anionty síry, přeměňte se na síran olovnatý ( oxid olovnatý je redukován na katodě, olovo je oxidováno na anodě).

Když se baterie nabíjí, síran olovnatý na deskách se rozkládá na ionty, na katodě se tvoří oxid olova a na anodě znovu kovový olovo. V tomto případě se koncentrace roztoku kyseliny sírové zvyšuje, protože ionty kyseliny sírové opětovně se spojující s vodíkem opět tvoří kyselinu sírovou. Je tedy možné znovu a znovu použít stejnou baterii a čas od času ji jednoduše dobít.

Při vybíjení baterie se koncentrace kyseliny sírové snižuje - hustota elektrolytu klesá. A když je na konci nabíjení téměř vyčerpáno množství síranu olovnatého na elektrodách, začíná proces převodu elektrolýzy vody. Tento jev lze pozorovat ve formě velkého množství kyslíkových a vodíkových bublin, což je známkou přebití olověných baterií, a mnoho motoristů o tom vědí z první ruky.

Je lepší nedovolit takový jev, protože v tomto případě je zaprvé voda nezvratně spotřebována, a za druhé, existuje nebezpečí výbuchu. Proto je vše normální nabíječky snižte nabíjecí proud po dosažení určitého napětí na svorkách dobíjecí baterie. Pokud jde o ztráty vody, tradičně se doplňují přidáním destilované vody do baterie.

Ve skutečnosti je v případě 12-voltové olověné baterie o baterii šest článků spojených do série navzájem - články. Jeden článek (maximální napětí jednoho takového článku je 2,17 V) se skládá ze dvou elektrod a separačních destiček - odlučovačů, které chemicky neinteragují s elektrolytem, ​​ale interferují s kontaktem mezi elektrodami.

Elektrody jsou čisté olověné mřížky, s práškovým oxidem olovnatým vtlačeným do anodové mřížky a olovnatým práškem vtlačeným do katodické mřížky. Zde se používají prášky, aby se maximalizovala oblast interakce elektrod s elektrolytem, ​​a tím se získala největší možná elektrická kapacita baterie, protože elektrody jsou ponořeny v elektrolytu. Baterie 3, 6 nebo 12 článků dávají na svorky baterie 6, 12 a 24 voltů.

Startovací baterie do auta (s kapalným elektrolytem)

Klasické autobaterie - kyselé, s kapalným elektrolytem, ​​pro jmenovité napětí 12 voltů. Víko takové baterie má 6 otvorů se zástrčkami pro snadnou údržbu - můžete zkontrolovat hustotu elektrolytu pomocí hustoměru, v případě potřeby přidat destilovanou vodu. Rozsah kapacit je od 35 do 230 A * h, poskytují startovací proudy od 330 do 1500 A.

Úkolem takové baterie je rozběhnout startér v okamžiku nastartování automobilu a napájet palubní síť (světlomety, zařízení, palubní spotřebiče prostřednictvím zapalovače cigaret atd.) Baterie tohoto formátu na tekutém elektrolytu se postupně stávají minulostí a dávají přednost modernějším bateriím se zahuštěným elektrolytem .

Gelové baterie (GEL) pro UPS, zabezpečovací systémy atd.

U nepřerušitelných zdrojů napájení pro domácnost (UPS, UPS) (viz - Jak jsou UPS uspořádány a fungují?) jsou v napájecích obvodech poplašných systémů a dalších podobných aplikací uzavřené olověné baterie se zesíleným elektrolytem - gelové baterie.

Kapalný kyselý elektrolyt je zde zahuštěn na pastovitou konzistenci s vodným alkalickým roztokem křemičitanů sodného (Na2Si204). Baterie tohoto typu nevyžadují údržbu a doplňují destilovanou vodu. Gelové baterie jsou k dispozici s kapacitou od 1 do 100 A * h.

Technologie AGM

Lepší verzí gelové baterie je bezúdržbová olověná baterie s porézními separátory ze skleněných vláken (Absorbent Glass Mat), která umožňuje přísnější podmínky nabíjení a provozu. Charakteristickým rysem technologie AGM je použití porézních plnivových komor impregnovaných skleněnými vlákny.

Mikropóry takového materiálu nejsou zcela naplněny elektrolytem a objem bez elektrolytu se zde používá pro rekombinaci plynu. Baterie, vyráběná technologií AGM, má několik výhod: odolnost proti vibracím, normální výkon v jakékoli poloze (hlavní věc není mít vzhůru nohama, protože nahoře jsou nouzové ventily).