Acumulatorii de plumb sunt surse secundare de curent chimic care pot fi utilizate de mai multe ori. Materialele active consumate în timpul descărcării sunt restaurate la o încărcare ulterioară.
Cel mai simplu acumulator constă într-un container cu două plăci de plumb plasate în el, care nu sunt în contact unul cu celălalt. Un electrolit este turnat în vas, constând din apă distilată cu adăugarea de acid sulfuric chimic pur într-o anumită proporție. Nivelul electrolitic ar trebui să depășească înălțimea plăcilor, ceea ce asigură utilizarea completă a suprafeței acestora. Prep preparat în acest fel acumulatorul este încărcat dintr-o sursă de generator de dc-- prin conectarea unei plăci sunt în mod pozitiv, iar celălalt - la polul negativ (a se vedea figura 2 cat.).
Când curentul trece prin plăcile și electrolitul (încărcătura) în acumulator, are loc procesul de transformare a energiei electrice într-o substanță chimică, care se exprimă în formarea unei depuneri de masă activă pe suprafața plăcilor. Pe placa pozitivă, se formează peroxidul de plumb maro, iar pe plumbul negativ se introduce plumb gri. În același timp, densitatea electrolitului crește semnificativ - bateria este încărcată. Tensiunea bateriei încărcate este de 2 V.
Atunci când un consumator (lampă) este pornit în circuitul bateriei, se produce procesul invers de conversie a energiei chimice în energie electrică și bateria se descarcă treptat. În același timp, masa activă pe aceste și alte plăci se transformă în sulfat de plumb (Figura 2, b), iar densitatea electrolitului scade. După o descărcare completă, bateria este reîncărcată și capacitatea de lucru este restabilită.
Pentru a mări capacitatea bateriei (rezerva de energie)
în el se umple un număr mare de plăci de zăbrele, umplute cu o masă activă și formând două jumătăți de blocuri (fig.2, c).
În acest caz, pentru izolarea între pozitiv și negativ
plăcile sunt instalate separatoare.
Bateria acumulatorului este alcătuită din șase baterii cu două tensiuni de plumb conectate între ele succesiv, ceea ce asigură recepționarea în circuitul electric a tensiunii de lucru de 12 V necesară pentru alimentarea tuturor consumatorilor din mașină.
Luați în considerare un domeniu mai detaliat al funcționării bateriei. Bateria este o combinație de reactivi (oxidant și agent de reducere) și electroliți. Agentul reducător (electrod negativ) al sistemului electrochimic în timpul reacției de formare a curentului dă electroni și se oxidează, iar oxidantul (electrodul pozitiv) este restabilit. Electrolitul are o conductivitate ionică bună și scăzută.
Bateria plumb în procesele curente producătoare implicate dioxid de plumb (dioxid de plumb) PbO2 (oxidant) electrod pozitiv gubcha plumb Pb (reducătorul) a electrodului negativ și un electrolit (apă-ny acid sulfuric H2 S04) a cincea. Agenți de electrod activ vlyayut Reprezentat sunt masă relativ rigide poros care efectuează electronic, având un diametru al porilor de 1,5 um din PbO2 și 5-10 microni în plumb spongios. Porozitatea de volum a substanțelor active într-o stare încărcată este de aproximativ 50%.
O parte din acid sulfuric în electrolit este disociat în ioni pozitivi de hidrogen H + și rest de acid ioni negativi. Porcul spongios evacuează ionii pozitivi de plumb divalent Pb 2+ în electrolit. excesul de electroni din electrodul negativ pe porțiunea exterioară a unui circuit închis sunt mutate la telnomu pozitiv-electrod în cazul în care a redus tetravalent plumb ioni Pb 4+ la plumb bivalent Pb 2+. Ionii pozitivi de plumb Pb 2+ sunt combinați cu ioni negativi ai reziduului acid. formând pe ambii electrozi un sulfat de plumb Pb S04 (sulfat de plumb).
Fig. 2. Principiul bateriei: a - încărcare; b - evacuarea; c - semi-blocuri de plăci negative și pozitive; 1-diafragmă a jumătății blocurilor de plăci negative; 2 - plăci negative; Plăci cu 3 poziții; 4 - separatoare
Când bateria este conectată la încărcător, electronii se deplasează la electrodul negativ neutralizând ionii divalenți de plumb Pb 2+. Electrodul eliberează conducta de burete Pb. Dând doi electroni sub influența tensiunii sursei externe de curent, ionii divalenți de plumb ai Pb 2+ la electrodul pozitiv sunt oxidați la ionii Pb 4+ tetravalenți. Prin reacțiile intermediare, ionii Pb 4+ se combină cu doi ioni de oxigen și formează dioxid de plumb PbO2.
Reacțiile chimice ale unui acumulator de plumb sunt descrise prin ecuația:
unde # 916; Cp - gradul de descărcare a bateriei,%;
p3 și pp sunt densitatea electrolitului respectiv a unei baterii încărcate complet și complet descărcată la o temperatură de 25 ° C, g / cm2;
p25 este densitatea măsurată a electrolitului, redusă la o temperatură de 25 ° C, g / cm3.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: