Lead-acid na baterya - aparato at prinsipyo ng operasyon, mga uri

Ang disenyo at paggana ng isang klasikong lead-acid na baterya ay batay sa reversible electrochemical reaksyon ng lead at lead dioxide na may isang tubig na solusyon ng sulfuric acid: kapag ang baterya ay pinalabas sa isang pagkarga, humantong ang oxide sa katod at humantong sa anode, nakikipag-ugnay sa sulfuric anion, lumiliko sa lead sulfate ( ang lead dioxide ay nabawasan sa katod, ang lead ay na-oxidized sa anode).

Kapag ang baterya ay singilin, humantong sulpate sa mga plate ay nabubulok sa mga ions, humantong ang mga form ng oxide sa katod, at metal na lead muli sa anode. Sa kasong ito, ang konsentrasyon ng solusyon ng sulpuriko acid ay nagdaragdag, dahil ang mga asupre acid acid ay nag-iisa muli sa hydrogen muli bumubuo ng asupre acid. Sa gayon, posible na gamitin nang paulit-ulit ang parehong baterya, simpleng pag-recharging nito paminsan-minsan.

Sa panahon ng paglabas ng baterya, bumababa ang konsentrasyon ng sulpuriko acid - bumababa ang density ng electrolyte. At kapag, sa pagtatapos ng pagsingil, ang halaga ng lead sulfate sa mga electrodes ay halos maubos, ang proseso ng electrolysis ng tubig ay nagsisimula na maganap. Ang kababalaghan na ito ay maaaring sundin sa anyo ng isang kasaganaan ng mga bula ng oxygen at hydrogen, na kung saan ay isang palatandaan ng overcharging isang baterya ng lead-acid, at maraming motorista ang unang nakakaalam tungkol dito.

Mas mainam na huwag pahintulutan ang gayong isang kababalaghan, dahil sa kasong ito, una, ang tubig ay hindi maiiwasan na natupok, at pangalawa, may panganib ng pagsabog. Samakatuwid lahat normal mga charger bawasan ang singil sa kasalukuyan kapag maabot ang isang tiyak na boltahe sa mga terminal ng rechargeable na baterya. Tulad ng para sa pagkalugi ng tubig, ayon sa kaugalian ay pinuno ng pagdaragdag ng distilled water sa baterya.

Sa katunayan, sa loob ng kaso ng isang 12-volt na lead-acid na baterya, mayroong isang baterya ng anim na mga cell na konektado sa serye sa bawat isa - mga cell. Ang isang cell (ang pinakamataas na boltahe ng isang tulad ng cell ay 2.17 volts) ay binubuo ng dalawang electrodes at paghihiwalay na mga plato - mga separator, na hindi nakikipag-ugnay sa kemikal sa electrolyte, ngunit pinipigilan ang pakikipag-ugnay sa pagitan ng mga electrodes.

Ang mga electrodes ay purong lead na mga lattice, na may lead dioxide powder na pinindot sa anode na sala-sala at lead powder na pinindot sa cathodic lattice. Ginagamit ang mga pulbos dito upang ma-maximize ang lugar ng pakikipag-ugnayan ng mga electrodes na may electrolyte, at sa gayon makuha ang pinakamalaking posibleng kapasidad ng baterya, dahil ang mga electrodes ay nalubog sa electrolyte. Ang mga baterya ng 3, 6 o 12 na mga cell ay nagbibigay ng 6, 12 at 24 volts sa mga terminal ng baterya, ayon sa pagkakabanggit.

Baterya ng starter ng kotse (na may likidong electrolyte)

Mga klasikong baterya ng kotse - mga baterya ng acid, na may likidong electrolyte, para sa isang nominal na boltahe na 12 volts. Ang takip ng naturang baterya ay may 6 na butas na may mga plug para sa madaling pagpapanatili - maaari mong suriin ang density ng electrolyte gamit ang isang hydrometer, kung kinakailangan, magdagdag ng distilled water. Ang saklaw ng mga kapasidad ay mula 35 hanggang 230 A * h; nagbibigay sila ng mga panimulang alon mula 330 hanggang 1500 A.

Ang gawain ng naturang baterya ay ang pag-crank ng starter sa oras ng pagsisimula ng kotse, pati na rin ang kapangyarihan ng on-board network (headlight, aparato, on-board consumer sa pamamagitan ng mas magaan na sigarilyo, atbp.) Ang mga baterya ng format na ito sa likidong electrolyte ay unti-unting nagiging isang bagay ng nakaraan, na nagbibigay daan sa mas modernong mga baterya na may pampalapot na electrolyte .

Mga baterya ng gel (GEL) para sa UPS, mga sistema ng seguridad, atbp.

Sa hindi mapigilan na mga suplay ng kuryente sa sambahayan (UPS, UPS) (tingnan - Paano nakaayos at gumagana ang mga UPS?), sa mga circuit ng supply ng kuryente ng mga system ng alarma at iba pang mga katulad na aplikasyon, ay mga selyadong lead-acid na baterya na may isang makapal na electrolyte - mga baterya ng gel.

Ang electrolyte ng likidong acid dito ay pinalapot sa isang pagkakapareho na tulad ng i-paste na may isang may tubig na alkalina na solusyon ng sodium silicates (Na2Si2O4). Ang mga baterya ng ganitong uri ay hindi nangangailangan ng pagpapanatili at pag-upp up ng distilled water. Ang mga baterya ng gel ay magagamit sa mga kapasidad mula 1 hanggang 100 A * h.

Teknolohiya ng AGM

Ang isang mas mahusay na bersyon ng baterya ng gel ay isang baterya na walang pag-iingat sa pagpapanatili na may mga maliliit na separator na gawa sa fiberglass (Absorbent Glass Mat), na nagbibigay-daan sa mas matinding pagsingil at mga kondisyon ng operating. Ang isang natatanging tampok ng teknolohiyang AGM ay ang paggamit ng isang salamin na hibla na pinapagbinhi ng butas na napuno ng pinagsama-samang porous na pinagsama.

Ang mga mikropono ng tulad ng isang materyal ay hindi ganap na napuno ng electrolyte, at ang lakas ng tunog na walang electrolyte ay ginagamit dito para sa recombination ng gas. Ang baterya, na ginawa ng teknolohiyang AGM, ay may maraming mga pakinabang: ang resistensya ng panginginig ng boses, normal na pagganap sa anumang posisyon (ang pangunahing bagay ay hindi magkaroon ng baligtad, dahil may mga emergency na balbula sa tuktok).