Svina-skābes akumulators - ierīce un darbības princips, šķirnes

Klasiskā svina-skābes akumulatora dizains un darbība ir balstīta uz svina un svina dioksīda atgriezeniskām elektroķīmiskām reakcijām ar sērskābes ūdens šķīdumu: kad akumulators tiek izlādēts līdz slodzei, svina oksīds pie katoda un svins pie anoda, mijiedarbojoties ar sērskābes anjoniem, pārvēršas par svina sulfātu ( svina dioksīds tiek samazināts pie katoda, svins tiek oksidēts pie anoda).

Kad akumulators tiek uzlādēts, svina sulfāts uz plāksnēm sadalās jonos, svina oksīds veidojas uz katoda un metāliskais svins atkal uz anoda. Šajā gadījumā sērskābes šķīduma koncentrācija palielinās, jo sērskābes joni, kas apvienojas ar ūdeņradi, atkal veido sērskābi. Tādējādi to pašu akumulatoru ir iespējams izmantot atkal un atkal, vienkārši laiku pa laikam to uzlādējot.

Akumulatora izlādes procesā sērskābes koncentrācija samazinās - samazinās elektrolīta blīvums. Un, kad uzlādes beigās svina sulfāta daudzums uz elektrodiem ir gandrīz izsmelts, sāk pārņemt ūdens elektrolīzes process. Šo parādību var novērot skābekļa un ūdeņraža burbuļu pārpilnības veidā, kas liecina par svina-skābes akumulatora pārmērīgu uzlādi, un daudzi autobraucēji par to zina uzreiz.

Labāk nav pieļaut šādu parādību, jo šajā gadījumā, pirmkārt, ūdens tiek neatgriezeniski patērēts, un, otrkārt, pastāv eksplozijas briesmas. Tāpēc viss normāli lādētāji samazinot lādēšanas strāvu, sasniedzot noteiktu spriegumu uzlādējamā akumulatora spailēs. Ūdens zudumus tradicionāli papildina, akumulatoram pievienojot destilētu ūdeni.

Faktiski 12 voltu svina-skābes akumulatora iekšpusē ir sešu elementu akumulators, kas virknē savienoti viens ar otru - elementi. Viena šūna (vienas šādas šūnas maksimālais spriegums ir 2,17 volti) sastāv no diviem elektrodiem un atdalīšanas plāksnēm - atdalītājiem, kas ķīmiski nedarbojas ar elektrolītu, bet traucē kontaktu veidošanos starp elektrodiem.

Elektrodi ir tīra svina režģi, turklāt anoda režģī tiek iespiests svina dioksīda pulveris, bet katoda režģī - svina pulveris. Šeit tiek izmantoti pulveri, lai palielinātu elektrodu mijiedarbības laukumu ar elektrolītu un tādējādi iegūtu pēc iespējas lielāku akumulatora elektrisko ietilpību, jo elektrodi ir iegremdēti elektrolītā. Baterijas ar 3, 6 vai 12 elementiem akumulatora spailēs attiecīgi dod 6, 12 un 24 voltus.

Automašīnas starta akumulators (ar šķidru elektrolītu)

Klasiskās automašīnu baterijas - skābes akumulatori ar šķidru elektrolītu, nominālajam spriegumam 12 volti. Šādas akumulatora vākā ir 6 caurumi ar spraudņiem, lai atvieglotu apkopi - jūs varat pārbaudīt elektrolīta blīvumu, izmantojot hidrometru, ja nepieciešams, pievienojiet destilētu ūdeni. Jaudu diapazons ir no 35 līdz 230 A * h; tie nodrošina starta strāvu no 330 līdz 1500 A.

Šādas baterijas uzdevums ir palaižot starteri automašīnas iedarbināšanas laikā, kā arī barot borta tīklu (lukturi, ierīces, patērētāji bortā caur cigarešu šķiltavu utt.) Šāda formāta akumulatori uz šķidrā elektrolīta pamazām kļūst par pagātni, dodot ceļu modernākām baterijām ar sabiezinātu elektrolītu. .

Gēla akumulatori (GEL) UPS, drošības sistēmām utt.

Mājsaimniecības nepārtrauktās barošanas avotos (UPS, UPS) (sk. - Kā UPS ir sakārtoti un darbojas?), trauksmes sistēmu un citu līdzīgu lietojumu barošanas ķēdēs ir noslēgtas svina-skābes baterijas ar sabiezinātu elektrolītu - gēla baterijas.

Šķidrās skābes elektrolīts šeit ir sabiezināts līdz pastas konsistencei ar nātrija silikātu sārmainu ūdens šķīdumu (Na2Si2O4). Šāda veida akumulatoriem nav nepieciešama apkope, un tos papildiniet ar destilētu ūdeni. Gēla akumulatori ir pieejami ar jaudu no 1 līdz 100 A * h.

AGM tehnoloģija

Labāka gēla akumulatora versija ir bez apkopes nepieciešama svina-skābes akumulators ar porainiem atdalītājiem, kas izgatavoti no stiklplasta (absorbējošā stikla paklāja), kas ļauj veikt smagākus uzlādes un darbības apstākļus. AGM tehnoloģijas atšķirīga iezīme ir ar stikla šķiedru piesūcinātu porainu, ar pildvielu pildītu porainu pildījumu nodalījumu izmantošana.

Šāda materiāla mikroporas nav pilnībā piepildītas ar elektrolītu, un gāzu rekombinācijai šeit izmanto elektrolīta nesaturošo tilpumu. Akumulatoram, kas ražots pēc AGM tehnoloģijas, ir vairākas priekšrocības: izturība pret vibrācijām, normāla darbība jebkurā pozīcijā (galvenais, lai nebūtu otrādi, jo augšā ir avārijas vārsti).