Blysyre-batteri - enhet og driftsprinsipp, varianter

Utformingen og funksjonen av et klassisk bly-syre-batteri er basert på de reversible elektrokjemiske reaksjonene av bly og blydioksyd med en vandig oppløsning av svovelsyre: når batteriet blir utladet, blir blyoksyd ved katoden og bly ved anoden, samvirke med svovelsyrer, til bly-sulfat ( blydioksyd reduseres ved katoden, bly oksideres ved anoden).

Når batteriet lades, forfaller blysulfat på platene til ioner, dannes blyoksyd på katoden og metallisk bly igjen på anoden. I dette tilfellet øker konsentrasjonen av svovelsyreoppløsningen, siden svovelsyreioner som gjenforenes med hydrogen igjen danner svovelsyre. Dermed er det mulig å bruke det samme batteriet igjen og igjen, ganske enkelt å lade det av og til.

Under utladning av batteriet synker konsentrasjonen av svovelsyre - tettheten til elektrolytten synker. Og når mengden blysulfat på elektrodene nærmest er oppbrukt, når ladningen er ferdig, begynner prosessen med vannelektrolyse å ta over. Dette fenomenet kan observeres i form av en overflod av oksygen og hydrogenbobler, som er et tegn på overlading av et blysyrebatteri, og mange bilister vet førstehånds om det.

Det er bedre å ikke tillate et slikt fenomen, fordi i dette tilfellet for det første er vann forbruket irreversibelt, og for det andre er det fare for eksplosjon. Derfor alt normalt Ladere reduser ladestrømmen når du når en viss spenning ved terminalene til det oppladbare batteriet. Når det gjelder vanntap, blir de tradisjonelt etterfylt ved å tilsette destillert vann til batteriet.

Faktisk, i tilfelle av et 12-volts blysyrebatteri, er det et batteri på seks celler koblet i serie med hverandre - celler. En celle (maksimal spenning for en slik celle er 2,17 volt) består av to elektroder og separasjonsplater - separatorer, som ikke kjemisk samvirker med elektrolytten, men forstyrrer kontakten mellom elektrodene.

Elektrodene er gitter av rent bly, dessuten presses blydioksydpulver inn i anodegitteret, og blypulver presses inn i det katodiske gitteret. Pulver brukes her for å maksimere interaksjonsområdet for elektrodene med elektrolytten og derved oppnå størst mulig elektrisk kapasitet på batteriet, siden elektrodene er nedsenket i elektrolytten. Batterier på 3, 6 eller 12 celler gir henholdsvis 6, 12 og 24 volt på batteripolene.

Startmotorbatteri (med flytende elektrolytt)

Klassiske bilbatterier - syrebatterier, med flytende elektrolytt, for en nominell spenning på 12 volt. Lokket til et slikt batteri har 6 hull med plugger for enkel vedlikehold - du kan sjekke tettheten til elektrolytten ved hjelp av et hydrometer, eventuelt tilsett destillert vann. Kapasitetsområdet er fra 35 til 230 A * h; de gir startstrømmer fra 330 til 1500 A.

Oppgaven til et slikt batteri er å sveive starteren på tidspunktet for start av bilen, samt å drive nettverket ombord (frontlykter, enheter, forbrukere om bord gjennom sigarettenneren osv.) Batterier i dette formatet på flytende elektrolytt blir gradvis en saga blott, og gir vei til mer moderne batterier med tyknet elektrolytt .

Gelbatterier (GEL) for UPS, sikkerhetssystemer, etc.

I husholdningsavbruddsfrie strømforsyninger (UPS, UPS) (se - Hvordan arrangeres og fungerer UPS-er?), i strømforsyningskretsene til alarmsystemer og andre lignende applikasjoner, er forseglede blysyrebatterier med en fortykket elektrolytt - gelbatterier.

Den flytende syreelektrolytten blir her tyknet til en pastalignende konsistens med en vandig alkalisk oppløsning av natriumsilikater (Na2Si2O4). Batterier av denne typen krever ikke vedlikehold og fylles opp med destillert vann. Gelbatterier er tilgjengelige på kapasiteter fra 1 til 100 A * t.

AGM Technology

En bedre versjon av gelbatteriet er et vedlikeholdsfritt blysyre-batteri med porøse separatorer laget av glassfiber (Absorbent Glass Mat), som tillater mer alvorlige lade- og driftsforhold. Et karakteristisk trekk ved AGM-teknologien er bruken av glassfiberimpregnerte porøse aggregatfylte, porøse fyllingsrom.

Mikroporene til et slikt materiale er ikke helt fylt med elektrolytt, og volumfritt for elektrolytt brukes her for gassrekombinasjon. Batteriet, produsert av AGM-teknologi, har flere fordeler: vibrasjonsmotstand, normal ytelse i enhver stilling (det viktigste er ikke å ha opp ned, siden det er nødventiler på toppen).