Bateri asid dan ciri-cirinya

Bateri ialah sumber kuasa di mana tenaga tindak balas kimia ditukarkan kepada tenaga elektrik semasa nyahcas, dan sebaliknya semasa pengecasan. Perbezaan utamanya daripada bateri konvensional ialah keupayaannya untuk memulihkan tenaga dengan mengecas semula. Untuk mengecas, arus terus mesti dikenakan pada arah yang bertentangan dengan nyahcas.

Bateri asid plumbum dicipta pada abad ke-19 dan kekal sebagai bateri paling popular di seluruh dunia kerana kosnya yang rendah dan kecekapan yang tinggi. Peranti ini terdiri daripada selongsong dan dua elektrod yang berkutat bertentangan, yang direndam dalam elektrolit—larutan asid—oleh itu dinamakan bateri asid plumbum (AKB - Bateri Asid Boleh Dicas Semula). Bateri asid plumbum juga dikenali sebagai bateri asid plumbum, disebabkan bahan yang digunakan untuk membuat elektrod tersebut.

Bagaimanakah ia berfungsi?

Bateri ini beroperasi berdasarkan proses elektrokimia plumbum dan plumbum dioksida yang bertindak balas dalam larutan asid sulfurik akueus. Apabila beban dikenakan pada elektrod, tindak balas kimia berlaku antara plumbum dioksida dan asid sulfurik (H2).₂Jadi₄, serta tindak balas pengoksidaan plumbum kepada plumbum sulfat. Semasa nyahcas, plumbum dioksida dikurangkan di katod ("-"), dan plumbum dioksidakan di anod ("+"). Semasa pengecasan, tindak balas kimia terbalik dan elektrolisis air berlaku, melepaskan oksigen di anod dan hidrogen di katod.

Tindak balas interaksi yang berlaku dalam bateri boleh digambarkan melalui dua formula:

1. PbO₂ + Pb + 2H₂Jadi₄ → 2PbSO4₄ + 2H₂O — pelepasan.
2. 2PbSO4₄ + 2H₂O → PbO₂ + Pb + 2H₂Jadi₄ — cas.

Semasa nyahcas, proses pembentukan plumbum sulfat berlaku dalam jisim aktif anod dan katod, dan penggunaan asid sulfurik H₂Jadi₄ dan penurunan ketumpatan elektrolit. Semasa pengecasan, tindak balas terbalik berlaku, asid sulfurik terbentuk, dan ketumpatan elektrolit meningkat. Penghujung proses pengecasan dicirikan oleh penyiapan transformasi bahan pada elektrod dan pemberhentian perubahan elektrolit. Jika pengecasan berterusan, tindak balas penguraian air yang tidak diingini (elektrolisis) berlaku, melepaskan gelembung oksigen dan hidrogen dalam elektrolit, mengakibatkan ilusi pendidihan. Jika ini berlaku, air suling mesti ditambah ke dalam bateri untuk memulihkan elektrolit.

Reka Bentuk

Bateri asid kekal tidak berubah dalam reka bentuk dalamannya yang asas selama lebih seratus tahun.

            Reka bentuk bateri termasuk:

1. Elektrod-elektrod tersebut berbentuk grid rata yang diperbuat daripada plumbum, dengan serbuk plumbum dioksida (PbO) ditekan ke dalam sel.₂) pada anod, serbuk plumbum logam (Pb) pada katod.
2. Pemisah ialah dielektrik berliang yang memisahkan elektrod antara satu sama lain, mencegah litar pintas.
3. Elektrolit ialah asid sulfurik yang dicairkan dengan air (disuling) H₂Jadi₄, elektrod dan pemisah diletakkan di dalamnya. Kekonduksian elektrik maksimum dicapai pada suhu 20^OC, kepekatan asid sulfurik ialah 35%, yang bermaksud ketumpatan elektrolit sebanyak 1.26 g/cm³. Rintangan dalaman adalah minimum, dan kehilangan dalam peranti berkurangan dengan ketara. Dalam iklim suhu rendah, ketumpatan larutan boleh meningkat kepada 1.29 g/cm³ - 1.31 g/cm³. Meningkatkan kepekatan larutan asid menghalang elektrolit daripada membeku, membentuk ais di dalam selongsong, yang boleh merosakkan elektrod dan memecahkan bateri.

Ciri-ciri utama, parameter

1. Kapasiti (nominal) - jumlah tenaga elektrik yang boleh disediakan oleh bateri asid, pengukuran berlaku pada saat pelepasan, di bawah beban dengan arus penggunaan yang kecil, unit pengukuran - A*h.
2. Arus permulaan - menunjukkan keupayaan bateri untuk menghantar arus tinggi pada suhu - 18^OSelama setengah minit.
3. Kapasiti (rizab) - menunjukkan tempoh masa bateri asid menghantar arus 25 A sehingga voltan 10.5 V.
4. Nilai voltan terendah bagi bateri yang dinyahcas ialah 1.75 - 1.8 V.
5. Julat suhu operasi — — 40^Odari - + 40^ODENGAN.

Varieti

Mengikut mod operasi mereka, bateri asid boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan:

1. Mod kitaran—beroperasi dalam kitaran nyahcas penuh dan cas penuh, memutuskan sambungan bateri daripada sumber kuasa secara berkala. Dianggap sebagai mod yang paling teruk, bilangan kitaran nyahcas 100% adalah terhad.
2. Mod penimbal ialah mod yang digunakan secara meluas yang lembut pada bateri; ia tidak membenarkan nyahcas penuh dan dicirikan oleh sambungan berterusan kepada sumber kuasa.
3. Campuran - gabungan mod penimbal dan kitaran, tetapi kebanyakan masa operasi dihabiskan dalam mod penimbal.

Bateri asid plumbum yang paling biasa terdapat di pasaran boleh dibahagikan kepada jenis berikut:

Lihat	Perkhidmatan	Penerangan	Voltan, V
Asid Plumbum	Diservis	Bateri kereta terdapat dalam jenis berikut: antimoni rendah, antimoni, asid-kalsium dan hibrid.	612
AGM VRLA	Bebas penyelenggaraan	Pemisah diperbuat daripada gentian kaca, mod operasi kitaran dan penimbal.	24612
VRLA	Bebas penyelenggaraan	Perumah tertutup, kadangkala diperbuat daripada kalsium, tidak mengeluarkan gas, digunakan dalam mod penimbal.	24612
GEL VLRA	Bebas penyelenggaraan	Elektrolitnya ialah gel silika, yang memanjangkan hayat bateri, dan bateri beroperasi dalam mod penimbal.	24612243648
OPzV	Bebas penyelenggaraan	Elektrod-elektrod ini direka bentuk berbentuk tiub, tahan terhadap nyahcas penuh dan mempunyai jangka hayat kira-kira 22 tahun.	2

Permohonan

1. Bateri asid automotif digunakan sebagai bateri penghidup.
2. Peralatan komputer - bekalan kuasa tanpa gangguan (UPS) membolehkan anda menyimpan maklumat sekiranya berlaku gangguan bekalan elektrik.
3. Pengeluaran perindustrian - bateri asid digunakan sebagai sumber kuasa sandaran.

Pengecasan dan cadangan umum

1. Pengecasan mesti dilakukan pada suhu 20^ODENGAN.
2. Arus pengecasan tidak boleh melebihi 10% daripada kapasiti nominal bateri.
3. Untuk kegunaan dalam kenderaan bateri asid Pada suhu rendah, lebih baik menggunakannya dengan sistem pemanasan elektrik dalaman, kerana kapasitiKecekapan peranti hilang sebanyak 1% apabila suhu menurun sebanyak 1^ODENGAN.
4. Tidak digalakkan untuk menyimpan bateri asid pada suhu melebihi 30^ODengan atau dinyahcas, bateri mesti dicas sepenuhnya terlebih dahulu.
5. Adalah lebih baik untuk menyimpan bateri di tempat yang sejuk semasa musim sejuk, kerana proses nyahcas sendiri adalah minimum, dan perlu menyapu gris pada terminal positif terlebih dahulu.
6. Sebelum digunakan, bateri asid mesti dibawa ke dalam bilik yang bersuhu 20^ODari 8-10 jam untuk dibawa ke dalam keadaan berfungsi.