Baxtsiz-qo'rg'oshinli kislotali akkumulyator batareyalari haqida asosiy ma'lumot
Odamlar tez-tez gapiradigan xizmatga yaroqsiz batareyaning muntazam nomi "vana regulyatsiyasi bilan yopishtirilgan qo'rg'oshin kislotali akkumulyator" deb ataladi. Valf bilan boshqariladigan muhrlangan qo'rg'oshinli akkumulyator tashqi tomondan ko'rinadigan qopqoq, valfli qopqoq va terminal blokga ega. Terminal atrofidagi sızdırmazlık mahsulotlari, qizil va qora (yoki ko'k), musbat va salbiy elektrotları ko'rsatish uchun. 12V batareya oltita mustaqil izolyatsiya qilingan hujayralarga bo'linadi, ularning har biri ijobiy plastinka va salbiy plastinka guruhiga ega. Qo'rg'oshin kislotali batareyaning plitasi temir-beton strukturaga o'xshaydi. Bu qotishma simining pechga o'xshash skeletlari ustida faol materialni qoplash (yoki yoyish) natijasida hosil bo'ladi: ijobiy elektrod plastinkasida materiallar qo'rg'oshin dioksididir (PbO2) va salbiy elektrod plitasi. Pb). Ijobiy va salbiy plitalarning har biri sulfat kislota (H2SO4) elektrolitining adsorbsiyalanganligi va elyaf materialining (yoki silika jel materialining) elektrokimyoviy reaktsiyaga ega bo'lgan gözenekli bir mikrofiber materiallari (shuningdek, silika jel materiallari bilan to'ldirilgan) bilan ajralib turadi. 2V batareyali xujayralarni hosil qilish uchun musbat va salbiy plastinka guruhlari bilan mustahkam tarzda o'rnatiladigan jarayonda suyuq fazli transport va gaz fazasini tashish jarayoni. Zaryad olayotganda qo'rg'oshin-kislotali batareyalar muqarrar ravishda vodorod va kislorod ishlab chiqarganligi sababli, ular hujayralardagi suvni hosil qilish va hosil qilish uchun juda ko'p va kech bo'lganlarida bosim hosil qiladi. Batareyaning normal va xavfsiz ishlashini ta'minlash uchun, har bir xonada bosim oshib ketganda gazning avtomatik ravishda qochishiga imkon beradigan o'z qopqoqli vana mavjud. Akkumulyator idishidagi elektrolitlar tanasi bilan to'ldirilgan boy akkumulyator batareyasi bilan solishtirilganda, valf bilan boshqariladigan yopiq qo'rg'oshin kislotali batareyada faqat kam miqdorda elektrolit bor, bu zaif suyuq batareyadir. Shu bilan birga, elektrolitning muayyan bo'shlig'idan va to'ldirish valf bosimidan oqilona foydalanishdan kelib chiqadigan bo'lsak, gazning qochib ketishidan kelib chiqqan suv yo'qotilishi juda kuchsiz bo'ladi, shuning uchun valf nazoratidagi akkumulyatorning elektrolitlari asosan hayotda bo'ladi jarayon. Komplektni to'ldirishga hojat yo'q, shuning uchun valflar bilan boshqariladigan muhrlangan kislotali akkumulyatorlar batareyalarga xizmat qilmaydi.
Batareyaning kuchlanish darajasi qanchalik normal?
Ko'pincha ushbu akkumulyatorning kuchlanishi 12V deb aytiladi. Bu erda aytilgan 12v akkumulyatorning asosiy parametrlarini bildiradi - nominal potensial (birlik v). Qo'rg'oshin kislotali akkumulyator 2v nominal potentsialiga ega va oltita bitta simli batareyalarning nominal potentsiali 12v. Elektr uskunalarida ishlatiladigan quvvat manbai, umuman, 24v, 36v, 48v, 60v batareya paketlarini hosil qilish uchun ketma-ket ulangan 2 dan 5V 12v batareyalaridan iborat. Bu erda batareyalarda ishlatiladigan faol moddalarning xarakteristikalari bilan aniqlangan nazariy qiymatlar aniqlanadi. Aslida batareyaning turli sharoitlarda voltaj va nominal potentsialida farqlar mavjud. Masalan, 12v nominal potentsialiga ega bo'lgan oddiy qo'rg'oshinli akkumulyator zaryadlash jarayonining oxirida, zaryadlovchi polarizatsiya maksimal qiymatga etadi va kuchlanish 14,4v yoki undan yuqori bo'lishi mumkin; deşarj oxirida deşarj polarizasyonu maksimal qiymatiga etadi. Zo'riqish 9v kabi past bo'lishi mumkin. Zaryadlash yoki tushirilgandan so'ng to'xtatiladi va bir necha soatga qoldiriladi, polarizatsiya voltaji (kontsentratsiya rejasi) butunlay yo'qoladi. Ushbu 12v batareyaning salohiyati 13,8v (to'ldirilganidan keyin) va 11v (zaryaddan keyin) o'rtasida bo'lishi mumkin. Buning sababi batareyaning ichidagi faol moddaning o'zgarishidir.
Batareya quvvatining ma'nosi nima?
Batareyaning nominal quvvati, v, deşarj oqimining (A) va deşarj muddati (h) hosilidir. Shu bilan batareya uchun turli xil deşarj parametrlari yordamida olingan Ah, batareya quvvati ta'rifini, o'lchamlarini va taqqoslashni engillashtirish uchun bir xil sharoitlarni oldindan belgilash kerak. Amalda, batareya quvvati batareyani belgilangan voltajga chiqarish uchun o'rnatilgan oqim tomonidan berilgan elektr miqdori sifatida aniqlanadi. Bundan tashqari, batareya quvvati batareyani to'siq va oqim bilan belgilangan kuchlanish bilan bo'sh vaqt oralig'idagi vaqtning mahsulotidir. Birgalikda sharoit yaratish uchun, birinchi navbatda, batareyani qurish xususiyatlari va foydalanishdagi farqlarga ko'ra, bir nechta deşarj muddati o'rnatiladi. Eng keng tarqalgan bo'lganlar 20 soat va 10 soat, elektr avtomobil akkumulyatori esa 2 soat. C20 shaklida yozilgan. C10 va C2, bu erda C akkumulyator batareyasining hajmini bildiradi, keyin batareyaning aniq kuchlanish oqimi bilan belgilangan voltana ketadigan soat sonini ko'rsatuvchi raqam. Shunday qilib, nominal deşarj oqimi, soat sonini hajmiga bo'lish yo'li bilan qo'lga kiritiladi. Boshqacha aytganda, bir xil quvvati va turli deşarj stavkalari bo'lgan batareyalar juda ko'p turli nominal deşarj oqimiga ega. Misol uchun, elektr velosipedda 10 Oh, bir akkumulyatorning quvvati va 2 soatlik oqim tezligiga ega. 10 Ah2 deb yoziladi va uning nominal deşarj oqimi 10 (Ah) / 2 (h) = 5 A; va avtomobilni ishga tushirish uchun batareya 54 A ga ega. Chiqarish tezligi 20 soat, 54Ah20 deb yoziladi, uning nominal deşarj oqimi faqat 54 (Ah) / 20 (h) = 2.7A! Boshqacha qilib aytganda, agar ikkita batareya mos ravishda 5A va 2.7A bilan zaryadsizlangan bo'lsa, u 2 soat va 20 soat davomida belgilangan voltajga tushishi kerak. Yuqorida aytib o'tilgan to'siq kuchlanish tugatish voltajiga (birlik V) asoslanadi. Bekor qilish voltajini quyidagicha tushunish mumkin: akkumulyator zo'riqishida zaryadga olib kelmaydigan minimal qiymatga tushadi. Bekor qilish kuchlanishi qiymati aniqlanmagan. Chiqish oqimi oshgani sayin u kamayadi. Xuddi shu batareyaning deşarj oqimi qanchalik katta bo'lsa, tugatish kuchlanishi pastroq bo'lishi mumkin va aksincha. Ya'ni, katta oqim tushirilganda, batareya zo'riqishida pastroq qiymatga tushish mumkin, kichik oqim deşarjı mumkin emas, aks holda zarar etkazilishi mumkin. Ishlash vaqtida batareyaning hozirgi zo'riqishi ko'pincha NCh sifatida yozib qo'yilgan magnitlanganlik ko'rinishida ifodalanadi. N - juda ko'p, C - sig'imli soatlarning soni va h - tushirish tezligi bilan belgilangan soatlarning soni. Bu erda h qiymati faqat tegishli akkumulyatorning bu bo'shatish vaqtiga tegishli ekanligini eslatish uchun ishlatiladi, shuning uchun muayyan vaqtni aniq tasvirlaydigan batareyaning ulanishi odatda standartni yozmasdan KK ni shaklida yoziladi . Bir nechta N kuchaytirgichi bilan mavjud A ga teng. Masalan, 20Ah 0.5k tezlikda 0,5x20 = 10A dan foydalanadi. Yana bir misol uchun: mashina boshlanadigan batareya quvvati 54Ah, o'lchagan chiqish oqimi 5.4A bo'lsa, unda uning chiqish tezligi N 5.4 / 54 = 0.1C dir.
Qo'rg'oshin kislotali akkumulyator qanday ishlaydi?
1. Qo'rg'oshin kislotali akkumulyator elektromagnit quvvat ishlab chiqarish
Qo'rg'oshin kislotali akkumulyatordan keyin elektrod qo'rg'oshinning dioksidi (PB02), sulfat kislota eritmasida suv molekulalarining ta'siri, qo'rg'oshin dioksidi va suv miqdori, ajraladigan, beqaror modda hosil qilish uchun - qo'rg'oshin gidroksidi (Pb (OH) ) 4) gidroksid ioni eritmada va elektrodning musbat elektrodida plenka yo'qligi sababli kashf ioni (Pb4) musbat elektrod plitasida qoladi. Qo'rg'oshin kislotali akkumulyator zaryadlanganidan so'ng, salbiy elektrod plitasi qo'rg'oshin (Pb) va elektrolitlardagi sulfat kislota (H2S04). Reaktsiya qo'rg'oshin ionlariga (Pb2) aylanadi va qo'rg'oshin ionlari elektrolitga o'tkazilib, salbiy plastinkada qolgan ikki elektron (2e). Tashqi kontaktlarning zanglashiga olib kelmaydigan tashqi apparati (akkumulyatorli ochiq), kimyoviy harakatlar sababli, mexanizmda elektron yo'q va salbiy plastinka ko'proq elektronga ega va ikkala plitalar o'rtasida ma'lum bir potentsial farq hosil bo'ladi. Bu batareyaning elektromagnit quvvatidir.
Akkumulyator batareyasining elektrokimyoviy reaktsiyasi
Qo'rg'oshin kislotali batareyasi televizorga qo'yilgan va batareyaning potentsial farqi katodga ta'sir qiladi. Salbiy plastinkadagi elektronlar oqim hosil qilish uchun yuk orqali ijobiy plastinka kiradi. Shu bilan birga, batareyada kimyoviy reaksiya paydo bo'ladi. Salbiy elektrod plitasi ustida har bir qo'rg'oshin atomidan ikki elektron chiqarilgach, elektrod plastinkasida hosil bo'lgan qo'rg'oshin ionlari (Pb2) elektrolitlar ichida erimaydigan qo'rg'oshin sulfat (PbS04) yaratish uchun sulfat ioni (S04-2) bilan reaksiyaga kirishadi. Ijobiy elektrod plita bilan gidrolizlangan kislorod ionlari (0-2) barqaror modda suvini hosil qilish uchun elektrolitik eritmada vodorod ionlari (H) bilan reaksiyaga kirishadi. Sulfat ionining elektr maydonida va elektrolitda mavjud bo'lgan vodorod ionining ta'siri ostida batareyaning ijobiy va salbiy elektrodlari batareyaning ichida oqim hosil qilish uchun ko'chiriladi va butun devor hosil bo'ladi va batareya doimo tashqariga chiqariladi. H2S04 kontsentratsiyasi chiqishi vaqtida doimiy ravishda pasayadi, musbat va salbiy elektrodlar ustida qo'rg'oshin sulfat (PbS04) kuchayadi, batareyaning ichki qarshiligi ortadi (qo'rg'oshin sulfati elektr o'tkazmaydi), elektrolitlar konsentratsiyasi pasayadi va akkumulyator elektromotor kuchi kamayadi.
3. Qo'rg'oshin kislotali batareyani zaryadlash jarayonining elektrokimyoviy reaktsiyasi
Zaryad olayotganda tashqi energiya manbai (zaryadlovchi qutb yoki rektifier) tashqaridan ulangan bo'lishi kerak, chunki bu material asl oqil materialga chiqarilgandan so'ng ijobiy va salbiy plastinalarni ishlab chiqaradi va tashqi elektr energiyasini saqlash uchun kimyoviy energiyaga aylantiradi. Pozitiv elektrod plastinkasida qo'rg'oshin sulfati tashqi tok ta'sirida ikkita qimmatbaho qo'rg'oshin ioniga (Pb2) va sulfat salbiy ionlariga (SO4-2) ajraladi. Tashqi quvvat manbai doimiy elektrodni musbat elektroddan tortib olganligi sababli, ijobiy elektrod plitalarining ikkinchi qismi rangli bo'ladi. Valentlik izotopi ioni Pb2) qo'shiladigan ikkita elektronni doimiy ravishda chiqaradi, to'rtburchakli o'q ionlari (Pb4) ga aylanadi va suv bilan reaksiyaga kirishadi va oxirida musbat elektrod plastinkasida qo'rg'oshin dioksidini (PbO2) hosil qiladi. Salbiy elektrod plastinkasida qo'rg'oshin sulfati tashqi tok ta'sirida ikkita qimmatbaho qo'rg'oshin ioniga (Pb2) va sulfat salbiy ionlariga (SO4-2) ajraladi. Salbiy elektrod uzluksiz tashqi elektr manbaidan elektronlar oladi, chunki salbiy elektrod plitasining yaqinidagi erkin elektrod Vena kurashi ioni (Pb2) qo'rg'oshin uchun (Pb) nötralizlanadi va bargli kurtka sifatida salbiy elektrod plitasiga yopishadi. Elektrolitda musbat elektrod doimo erkin vodorod ionlari (H) va sulfat ionlarini (SO4-2) hosil qiladi va salbiy elektrod doimo sulfat ionlarini (SO4-2) hosil qiladi. Elektr maydonining ta'siri ostida vodorod ionlari salbiy elektrodga o'tadi va sulfat hosil bo'ladi. Ionlar oqim hosil qilish uchun musbat elektrodga qarab harakatlanadi. Zaryadlash oxirida tashqi oqim ta'sirida suvda elektrolitik reaktsiya paydo bo'ladi.
4. Qo'rg'oshin kislotali batareyasini zaryadlash va tushirishdan keyin elektrolitlar o'zgarishi
Yuqoridagilardan ko'rinib turibdiki, qo'rg'oshin-kislotali akkumulyator bo'shatilganda, elektrolitdagi oltingugurt kislotasi doimiy ravishda kamayadi, suv asta-sekin ko'payadi va eritmaning o'ziga xos og'irligi kamayadi. Yuqorida aytib o'tilganidek, qo'rg'oshin-kislotali akkumulyator zaryadlanganida, elektrolitdagi oltingugurt kislotasi doimiy ravishda oshib boradi, suv asta-sekin kamayadi va eritmaning o'ziga xos og'irligi oshadi. Aslida, qo'rg'oshin kislotali batareyaning zaryadi elektrolitning o'ziga xos hajmining o'zgarishiga qarab baholanishi mumkin. Baxtsiz xizmat qilmaydigan qo'rg'oshinli akkumulyatorlarni ishlatish va ularga xizmat ko'rsatish Oxirgi yillarda elektr tarmoqlarini ikki tarmoqli konvertatsiya qilishni chuqurlashtirish, yuqori tezlikda anahtarlama quvvat manbalari va texnik xizmat ko'rsatish texnologiyasidan foydalangan holda xizmat ko'rsatilmaydigan qo'rg'oshinli akkumulyatorlar keng tarqalgan bo'lib ishlatiladi. Biroq, ish tajribasi etishmasligi sababli, shahar quvvat manbai, xususan, batareykaning saqlanishini ta'minlamaydi, shuning uchun shahar elektr ta'minotining ishonchliligi samarali tarzda kafolatlanmaydi.
Xizmatni bepul batareyaning ma'nosi
Valf bilan boshqariladigan qo'rg'oshin-kislota akkumulyatorining asosiy afzalligi shundaki, zaryad olayotganda musbat elektrod plastinkasida hosil bo'lgan kislorod rekombinatsiya reaktsiyasi bilan salbiy elektrod plastinkasida suvga tushiriladi va belgilangan vaqt davomida parvarish qilish uchun suv qo'shib qo'yish shart emas suzuvchi zaryad muddati. Quruq-kislotali batareyalarni saqlang. Ko'rinib turibdiki, parvarish qilinmaydi, faqat oddiy akkumulyator bilan solishtiriladi va elektrolitlar suyuqlik darajasini moslashtirish uchun toza suv yoki distillangan suv qo'shib berish loyihasi o'tkazilmaydi va barcha texnik ishlarni olib tashlashning hojati yo'q .