Aloitetaan sen historiasta ennen hyppäämistä suoraan lyijyhappoakkuihin liittyvien käsitteiden tuntemiseen. Joten ranskalainen tiedemies nimeltä Nicolas Gautherot vuonna 1801 havaitsi, että elektrolyysitestauksessa virtaa on vähän, vaikka pääakku olisi irrotettu. Kun vuonna 1859 tiedemies Gatson kehitti lyijyhappoakun, ja tämä oli ensimmäinen, joka latautuu päinvastaisen virran kautta. Tämä oli tämäntyyppisen akun alkuperäinen versio, kun taas Faure lisäsi tähän useita parannuksia ja lopuksi Henri Tudor keksi käytännöllisen lyijyhappoakun tyypin. Käymme yksityiskohtaisempaa keskustelua tällaisesta akusta. akku , työskentely, tyypit, rakentaminen ja edut.
Mikä on lyijyhappoakku?
Lyijyhappoakut kuuluvat ladattavien ja toissijaisten paristojen luokitukseen. Huolimatta siitä, että akun energian ja tilavuuden sekä energian ja painon välinen suhde on minimaalinen, se pystyy tuottamaan lisääntyneitä ylivirtavirtoja. Tämä vastaa sitä, että lyijyhapposoluilla on suuri määrä voimaa painosuhteisiin.
Nämä ovat paristot, jotka käyttävät lyijyperoksidia ja sienijohdetta kemiallisen energian muuntamiseksi sähköenergiaksi. Näitä käytetään enimmäkseen sähköasemissa ja sähköjärjestelmissä siitä syystä, että niillä on kohonnut kennojännitetaso ja minimaaliset kustannukset.
Rakentaminen
vuonna lyijyakkujen rakenne , levyt ja astiat ovat tärkeitä komponentteja. Seuraavassa osassa on yksityiskohtainen kuvaus kustakin rakennuksessa käytetystä komponentista. lyijyhappoakun kaavio On
Kontti
Tämä säiliöosa on valmistettu eboniitista, lyijypinnoitetusta puusta, lasista, bitumisesta elementistä valmistetusta kovasta kumista, keraamisista materiaaleista tai taotusta muovista, jotka on asetettu päällekkäin kaikenlaisen elektrolyyttipurkauksen poistamiseksi. Säiliön alaosassa on neljä kylkiluuta, joista kaksi asetetaan positiiviselle levylle ja muut negatiiviselle levylle.
Tässä prisma toimii molempien levyjen pohjana ja lisäksi se suojaa levyjä oikosululta. Säiliön rakentamiseen käytettyjen komponenttien ei tulisi olla rikkihappoa, niiden ei tulisi taipua tai olla läpäiseviä, eikä niissä saa olla minkäänlaisia epäpuhtauksia, jotka johtavat elektrolyyttivaurioihin.
Levyt
Lyijyhappoparistoissa olevat levyt on rakennettu eri tavalla ja kaikki koostuvat samanlaisista ritilöistä, jotka on rakennettu aktiivisista komponenteista ja lyijystä. Ruudukko on ratkaisevan tärkeä virran johtavuuden määrittämiseksi ja yhtä suurien virtamäärien levittämiseksi aktiivisille komponenteille. Jos jakautuminen on epätasaista, aktiivinen komponentti irtoaa. Tämän pariston levyt ovat kahdenlaisia. Ne ovat plante / muodostettuja levyjä ja Faure / liimattuja levyjä.
Muodostettuja levyjä käytetään pääasiassa staattisiin paristoihin, ja niillä on myös raskas paino ja kallis hinta. Niillä on kuitenkin pitkä kestävyys, eivätkä ne ole helposti alttiita menettämään aktiivisia komponenttejaan myös jatkuvissa lataus- ja purkausprosesseissa. Näillä on minimaalinen kapasiteetti painosuhteeseen.
Liimattua prosessia käytetään enimmäkseen negatiivisten levyjen rakentamiseen kuin positiivisten levyjen rakentamiseen. Negatiivinen aktiivinen komponentti on jonkin verran monimutkainen ja he kokevat pienen muutoksen lataus- ja purkausprosesseissa.
Aktiivinen komponentti
Komponenttia, joka osallistuu aktiivisesti kemiallisiin reaktioihin, jotka tapahtuvat akussa pääasiassa latauksen ja purkamisen aikana, kutsutaan aktiiviseksi komponentiksi. Aktiiviset komponentit ovat:
- Lyijyperoksidi - Se muodostaa positiivisen aktiivisen komponentin.
- Sieni-lyijy - Tämä materiaali muodostaa negatiivisen aktiivisen komponentin
- Laimennettu rikkihappo - Tätä käytetään pääasiassa elektrolyyttinä
Erottimet
Nämä ovat ohuita levyjä, jotka on valmistettu huokoisesta kumista, päällystetystä lyijypuusta ja lasikuidusta. Erottimet on sijoitettu levyjen väliin aktiivisen eristeen aikaansaamiseksi. Niillä on uritettu muoto toisella puolella ja sileä viimeistely muilla reunoilla.
Akun reunat
Siinä on positiivisia ja negatiivisia reunoja, joiden halkaisija on 17,5 mm ja 16 mm.
Lyijyhappoakun toimintaperiaate
Koska rikkihappoa käytetään elektrolyyttinä akussa, sen liuenneessa sen molekyylit dispergoituvat SO: ksi4-(negatiiviset ionit) ja 2H + (positiiviset ionit), ja niillä on vapaa liikkuvuus. Kun nämä elektrodit kastetaan liuoksiin ja tarjoavat tasavirtalähteen, positiiviset ionit liikkuvat ja liikkuvat kohti akun negatiivisen reunan suuntaa. Samalla tavalla negatiiviset ionit liikkuvat ja liikkuvat kohti pariston positiivisen reunan suuntaa.
Jokainen vety- ja sulfaatti-ioni kerää yhden ja kahden elektronin ja negatiivisen ionin katodista ja anodista, ja ne reagoivat veden kanssa. Tämä muodostaa vetyä ja rikkihappoa. Edellä mainituista reaktioista kehittyneet reagoivat lyijyoksidin kanssa ja muodostavat lyijyperoksidin. Tämä tarkoittaa, että latausprosessin aikana lyijykatodielementti pysyy itse lyijynä, kun taas lyijyanodi muodostuu lyijyperoksidina, joka on väriltään tummanruskea.
Kun ei ole DC-syöttö ja silloin, kun voltimittari on kytketty elektrodien väliin, se näyttää potentiaalieron elektrodien välillä. Kun elektrodien välillä on johdinyhteys, virta kulkee negatiivisesta positiiviseen levyyn ulkoisen piirin kautta, mikä tarkoittaa, että kennolla on kyky tuottaa sähköinen energiamuoto.
Joten tämä osoittaa lyijyakku toimii skenaario.
Eri tyypit
lyijyhappoakkutyypit luokitellaan pääasiassa viiteen tyyppiin ja ne selitetään yksityiskohtaisesti alla olevassa osassa.
Tulva tyyppi - Tämä on perinteinen moottorin sytytystyyppi ja siinä on vetotyyppinen akku. Elektrolyytillä on vapaa liikkuvuus kennon osassa. Tätä tyyppiä käyttävillä ihmisillä voi olla pääsy jokaiselle solulle, ja he voivat lisätä vettä soluihin, kun paristo kuivuu.
Suljettu tyyppi - tällainen lyijyhappoakku on vain pieni muutos tulva-akkutyyppiin. Vaikka ihmisillä ei ole pääsyä kaikkiin akun soluihin, sisäinen rakenne on melkein samanlainen kuin tulvan tyypin yksi. Tärkein vaihtelu tämän tyyppisessä on se, että happoa on riittävästi, joka kestää kemiallisten reaktioiden sujuvan virtauksen koko akun käyttöiän ajan.
VRLA-tyyppi - Näitä kutsutaan Venttiiliohjatut lyijyhappoakut joita kutsutaan myös suljetuksi akkutyypiksi. Arvonhallintamenettely sallii O: n turvallisen evoluutionkaksija Hkaksikaasuja latauksen aikana.
Yhtiökokouksen tyyppi - Tämä on absorboituneen lasin mattatyyppi, joka antaa elektrolyytin pysähtyä lähellä levyn materiaalia. Tällainen akku lisää purkaus- ja latausprosessien suorituskykyä. Näitä hyödynnetään erityisesti voimalaitoksissa ja moottorin käynnistyssovelluksissa.
Geelityyppi - Tämä on märkä lyijyhappoakku, jossa elektrolyytti tässä kennossa on piidioksidin kanssa, mikä jäykistää materiaalia. Kennon latausjännitteen arvot olivat vähäisiä verrattuna muihin tyyppeihin, ja sillä on myös enemmän herkkyyttä.
Lyijyhappoakun kemiallinen reaktio
Kemiallinen reaktio akussa tapahtuu pääasiassa purkaus- ja latausmenetelmien aikana, ja purkausprosessissa se selitetään seuraavasti:
Kun akku on täysin tyhjä, anodi ja katodit ovat PbOkaksija Pb. Kun nämä kytketään vastuksella, akku purkautuu ja elektroneilla on päinvastainen polku latauksen aikana. Hkaksiioneilla on liike kohti anodia ja niistä tulee atomi. Se on tavoitettavissa PbO: n kanssakaksimuodostaen siten PbSO: n4joka on väriltään valkoinen.
Samalla tavalla sulfaatti-ionilla on liike kohti katodia ja saavutettuaan ionin muodostuu SO: ksi4. Se reagoi lyijyn kanssa katodi muodostaen siten lyijysulfaatin.
PbSO4+ 2H = PbO + HkaksiTAI
PbO + HkaksiNIIN4= PbSO4+ 2HkaksiTAI
PbOkaksi+ HkaksiNIIN4+ 2H = PbSO4+ 2HkaksiTAI
Kemialliset reaktiot
Latausprosessin aikana katodi ja anodit ovat tasavirtalähteen negatiivisten ja positiivisten reunojen yhteydessä. Positiiviset H2-ionit liikkuvat katodin suuntaan ja ne saavat kaksi elektronia ja muodostuvat H2-atomina. Se käy kemiallisen reaktion lyijysulfaatin kanssa ja muodostaa lyijyn ja rikkihapon.
PbSO4+ 2HkaksiO + 2H = PbSO4+ 2 HkaksiNIIN4
Molempien prosessien yhdistetty yhtälö on esitetty
Purku- ja latausprosessi
Tässä nuoli alaspäin osoittaa purkautumista ja ylöspäin osoittava nuoli osoittaa latausprosessia.
Elämä
Lyijyhappoakun optimaalinen toimintalämpötila on 25 ° C0C tarkoittaa 770F. Lämpötila-alueen kasvu lyhentää pitkäikäisyyttä. Säännön mukaan jokainen 80 ° C: n lämpötilan nousu vähentää akun puoliintumisaikaa. Vaikka arvo on säännelty akku, joka toimii 25 ° C: ssa0C: llä on lyijyhappoakun käyttöikä 10 vuotta. Ja kun tätä käytetään 33: ssa0C, sen elinikä on vain 5 vuotta.
Lyijyhappoakkujen sovellukset
- Näitä käytetään hätävalaistuksessa öljypumppujen virran saamiseksi.
- Käytetään sähkömoottoreissa
- Sukellusveneet
- Ydinsukellusveneet
Tässä artikkelissa on selitetty lyijyhappoakun toimintaperiaate, tyypit, käyttöikä, rakenne, kemialliset reaktiot ja sovellukset. Lisäksi tiedä, mitkä ovat lyijyhappoakkujen edut ja haitat eri aloilla?
