ידע בסיסי של סוללות עופרת חומצה ללא עופרת

ידע בסיסי של סוללות עופרת חומצה ללא עופרת

השם הרגיל של הסוללה ללא תחזוקה שאנשים אומרים לעתים קרובות נקרא סוללה עופרת מוסדר עופרת חומצה. סוללת עופרת חומצה עופרת סגורה יש מעטפת, כיסוי שסתום בלוק סופניים כמו לראות מבחוץ. חומר האיטום סביב המסופים הוא אדום ושחור (או כחול) כדי לציין את האלקטרודות החיוביות ושליליות. סוללת 12V מחולקת לשישה תאים בודדים עצמאיים, שכל אחד מהם יש קבוצה צלחת חיובית קבוצה צלחת שלילית מחובר על ידי מנצחים האוטובוס בהתאמה. הצלחת של הסוללה חומצה עופרת הוא כמו מבנה בטון מזוין. הוא נוצר על ידי ציפוי (או מתגלגל) חומר פעיל על הרשת כמו שלד של חוט מסגסוגת: החומר על צלחת אלקטרודה חיובית היא להוביל דו חמצני (PbO2), ואת צלחת אלקטרודה שלילית החומר על זה הוא קטיפה להוביל ( Pb). כל אחת מהצלחות החיוביות והשליליות משולבת בחומר מיקרופייבר נקבובי (הממולא גם בחומר סיליקה ג'ל), שבו אלקטרוליט של חומצה גופרית (H2SO4) נספג, וחומר סיבים (או חומר סיליקה ג'ל) מגיב אלקטרוכימית. תהליך של העברת שלב נוזלי הובלה שלב גז בתהליך, אשר התאספו בחוזקה עם קבוצות צלחת חיובית ושלילית כדי ליצור תא סוללה 2V. מאז סוללות עופרת חומצה בהכרח לייצר מימן וחמצן במהלך הטעינה, הם יוצרים לחץ בתאים כאשר הם יותר מדי ומאוחר מדי כדי ליצור טופס מים. על מנת להבטיח פעולה תקינה ובטוחה של הסוללה, לכל תא יש שסתום הצפת שלו, המאפשר גז להימלט באופן אוטומטי כאשר הלחץ הוא מוגזם. בהשוואה לסוללה הנוזלית העשירה המלאה בגוף אלקטרוליט באקווריום הסוללה, סוללת עופרת חומצה עופרת מסוכנת מכיל רק כמות קטנה של אלקטרוליט בפנים, שהיא סוללה נוזלית ירודה. עם זאת, בשל יתירות מסוימת של אלקטרוליט מעורב ושימוש סביר של הלחץ שסתום הצפת, אובדן מים הנגרמת על ידי בריחת הגז הוא קטן מאוד, כך אלקטרוליט של סוללה מבוקרת שסתום הוא בעצם החיים תהליך. אין צורך לחדש, אז שסתום מוסדר סוללות עופרת חומצה עופרת הפכו גם סוללות ללא תחזוקה.

עד כמה מתח הסוללה תקין?

הוא אמר לעתים קרובות כי מתח הסוללה הוא 12V. 12v המוזכרים כאן מתייחסים לפרמטר הבסיסי ביותר של הסוללה - הפוטנציאל הנומינלי (יחידה v). עופרת חומצה הסוללה יש פוטנציאל נומינלי של 2v, ואת הפוטנציאל הנומינלי של שש סוללות מחרוזת אחת הוא 12v. אספקת החשמל המשמשים כלי רכב חשמליים מורכבת בדרך כלל של 2 עד 5 12v סוללות מחובר בסדרה כדי ליצור 24v, 36v, 48v, 60v מארזי סוללות. כאן נקבעים הערכים התיאורטיים שנקבעו על פי המאפיינים של החומרים הפעילים המשמשים בסוללות. למעשה, קיימים הבדלים בפוטנציאל המתח והנומינלי של הסוללה בתנאים שונים. לדוגמה, סוללה עופרת חומצה רגילה עם פוטנציאל נומינלי של 12v היא בסוף תהליך הטעינה, קיטוב הטעינה מגיע לערך מקסימלי, והמתח יכול להגיע ל -14.4v ומעלה; בסוף השחרור, קיטוב הפריקה מגיע לערך מקסימלי. המתח יכול להיות נמוך כמו 9v. לאחר טעינה או פריקה נעצר ונשאר לכמה שעות, מתח הקיטוב (תוכנית הריכוז) נעלם לחלוטין. הפוטנציאל של סוללה זו 12v יכול להיות בין 13.8v (לאחר מילוי) ו 11v (לאחר פריקה). זה נגרם על ידי שינוי במצב של החומר הפעיל בתוך הסוללה.

מהי המשמעות של קיבולת הסוללה (אה)?

הקיבולת המדורגת של הסוללה, c, היא תוצר של זרם הפריקה (A) וזמן הפריקה (h). מאז אה המתקבל באמצעות הפרמטרים הפרשות שונות עבור אותה סוללה שונה, על מנת להקל על תיאור, מדידה, והשוואה של קיבולת הסוללה, תנאים אחידים חייב להיות מוגדר מראש. בפועל, קיבולת הסוללה מוגדרת ככמות החשמל הניתנת על ידי זרם הזרם לפריקת הסוללה למתח המתא. כמו כן, ניתן לטעון כי קיבולת הסוללה היא תוצר הזמן שחלף בין פריקת הסוללה למתח המתח עם הזרם הקבוע והזרם. על מנת לקבוע תנאים אחידים, ראשית, על פי ההבדל במאפייני בניית הסוללה ושימוש בה, נקבעים מספר שיעורי פריקה. הנפוצים ביותר הם 20 שעות ו 10 שעות, ואת הסוללה רכב חשמלי הוא 2 שעות. זה כתוב כמו C20. C ו- C2, כאשר C מייצג את קיבולת הסוללה, ואחריו מספר המציין את מספר השעות שהסוללה משוחררת למתח מוגדר, עם זרם של עוצמה מסוימת. לפיכך, זרם הפרדה המדורג מתקבל על ידי חלוקת מספר השעות לפי הקיבולת. כלומר, סוללות בעלות קיבולת זהה ושיעורי פריקה שונים יש זרם נומינלי שונה בהרבה. לדוגמה, אופניים חשמליים יש קיבולת הסוללה של 10 אה קצב פריקה של 2 שעות. זה כתוב כמו 10 Ah2, ואת פריקה מדורגת הנוכחי שלה הוא 10 (אה) / 2 (ח) = 5 A; ואת הסוללה עבור הפעלת מכונית יש קיבולת של 54 אה. שיעור הפריקה הוא 20 שעות, כפי שנכתב 54Ah20, פריקה הנוכחי שלה מדורגת רק 54 (אה) / 20 (h) = 2.7A! במילים אחרות, אם שתי הסוללות משוחררות עם 5A ו - 2.7A בהתאמה, זה אמור להימשך 2 שעות ו 20 שעות ליפול למתח להגדיר. המתח המתואר לעיל מתייחס למתח הסיום (יחידה V). מתח הסיום יכול להיות מובן פשוט כמו: מתח הסוללה יורד במהלך פריקה לערך מינימלי שאינו גורם נזק. ערך מתח הסיום אינו קבוע. הוא יורד ככל שהזרם עולה. ככל שפריקת הזרם גדולה יותר של אותה סוללה, כך מתח הסיום יכול להיות נמוך יותר, ולהיפך. כלומר, כאשר הזרם הגדול משוחרר, מתח הסוללה מותר לרדת לערך נמוך יותר, ופריקה קטנה הנוכחית אינה אפשרית, אחרת עלול להיגרם נזק. העוצמה הנוכחית של הסוללה במהלך המבצע מתבטאת לעיתים קרובות במונחים של הגדלה, כפי שנכתב NCh. N הוא מספר, C הוא מספר שעות הקיבולת, ו- h הוא מספר השעות שצוין על ידי קצב הפריקה. כאן, הערך של h משמש רק כתזכורת כי הסוללה הרלוונטית שייכת קצב פריקה זה, ולכן הסוללה המתארת באופן ספציפי קצב זמן מסוים היא כי ההגדלה היא כתובה בדרך כלל בצורה של NC מבלי לרשום את תקן . הכפלת מספר ה- N על-ידי הקיבולת C שווה ל- A הנוכחי. לדוגמה, 20Ah משתמש בהפרשה של 0.5c, 0.5 × 20 = 10A. עבור דוגמה זווית נוספת: מכונית החל קיבולת הסוללה 54Ah, זרם פלט נמדד הוא 5.4A, ולאחר מכן קצב פריקתו N הוא 5.4 / 54 = 0.1C.

איך להוביל חומצה סוללות עבודה

1. עופרת חומצה הסוללה electromotive כוח הדור

לאחר טעינת הסוללה עופרת חומצה, אלקטרודה דו חמצני להוביל חיובי (PB02), הפעולה של מולקולות מים בתמיסת חומצה גופרתית, כמות קטנה של דו תחמוצת עופרת ומים כדי ליצור חומר בלתי יציב לנתק - הידרוקסיד עופרת (Pb (OH ) 4) יון hydroxide הוא הפתרון, ואת יון להוביל (Pb4) נשאר על צלחת אלקטרודה חיובית, ולכן האלקטרונים נעדרים על צלחת אלקטרודה חיובית. לאחר טעינת הסוללה עופרת חומצה, צלחת האלקטרודה השלילית היא להוביל (Pb), ואת חומצה גופרתית אלקטרוליט (H2S04) התגובה הופכת יונים להוביל (Pb2), ואת יונים להוביל מועברים אלקטרוליט, עוזב שני אלקטרונים (2e) שנותרו על צלחת שלילית. קורסים, כאשר המעגל החיצוני אינו מחובר (סוללה במעגל פתוח), עקב פעולה כימית, אין אלקטרון על לוח המנוע, ואת צלחת שלילית יש יותר אלקטרונים, ואת ההבדל הפוטנציאלי שנוצר בין שתי הצלחות. זהו הכוח החשמלי של הסוללה.

2. תגובה אלקטרוכימית של הסוללה חומצה עופרת במהלך פריקה

הסוללה עופרת חומצה ממוקם על הטלוויזיה, ואת ההבדל הפוטנציאלי של הסוללה פועל על הקתודה. האלקטרונים על צלחת שלילית להזין את הצלחת החיובית דרך העומס כדי ליצור זרם. באותו זמן, תגובה כימית נוצרת בתוך הסוללה. לאחר שני אלקטרונים הנפלטים מכל אטום עופרת על צלחת האלקטרודה השלילית, יונים להוביל שנוצר (Pb2) להגיב עם יון סולפט (S04-2) ב אלקטרוליט כדי ליצור מסיס עופרת סולפט (PbS04) על צלחת האלקטרודה. יונים חמצן (0-2) hydrolyzed על ידי צלחת אלקטרודה חיובית להגיב עם יונים מימן (H) בפתרון אלקטרוליטי כדי ליצור חומר יציב החומר. תחת הפעולה של השדה החשמלי של יון גופרתי ואת יון מימן הקיים אלקטרוליט, אלקטרודות חיוביות ושליליות של הסוללה בהתאמה עברו טופס הנוכחי בתוך הסוללה, ואת המעגל כולו נוצר, הסוללה היא משוחרר ברציפות החוצה. הריכוז של H2S04 פוחת ברציפות במהלך פריקה, סולפט עופרת (PbS04) על האלקטרודות החיוביות והשליליות עולה, ההתנגדות הפנימית של הסוללה עולה (סולפט עופרת אינו מוליך חשמל), ריכוז אלקטרוליטים יורדת, ואת כוח electromotive הסוללה ירידות.

3. תגובה אלקטרוכימית של חומצה עופרת הסוללה טעינה התהליך

בעת הטעינה, יש לחבר את מקור הכוח החיצוני (מוט הטעינה או המכונן) כלפי חוץ כדי לשחזר את החומר שנוצר על ידי הצלחות החיוביות והשליליות לאחר פריקה לחומר הפעיל המקורי, ולהמיר את האנרגיה החשמלית החיצונית לאנרגיה כימית לאחסון. על צלחת אלקטרודה חיובית, סולפט עופרת הוא ניתק לתוך יונים להוביל divalent (Pb2) ו סולפט של יונים שליליים (SO4-2) תחת פעולה של זרם חיצוני. מאז מקור הכוח החיצוני ברציפות שואבת אלקטרונים מן האלקטרודה החיובית, השני של לוחות אלקטרודה חיובית הוא צבעוני. יון להוביל עופרת Pb2) ברציפות משחרר שני אלקטרונים להתווסף, הופך tetravalent יונים להוביל (Pb4), וממשיך להגיב עם מים, ובסופו של דבר לייצר דו תחמוצת עופרת (PbO2) על צלחת אלקטרודה חיובית. על צלחת אלקטרודה שלילית, סולפט להוביל הוא ניתק לתוך יונים להוביל divalent (Pb2) ו סולפט של יונים שליליים (SO4-2) תחת פעולה של זרם חיצוני. מאז האלקטרודה השלילית מקבל ברציפות אלקטרונים ממקור החשמל החיצוני, האלקטרודה החופשית ליד צלחת אלקטרודה שלילית יון להוביל עופרת (Pb2) הוא ניטרול להוביל (Pb) ו שומרת על צלחת אלקטרודה שלילית כמו עופרת קטיפה. ב אלקטרוליט, האלקטרודה החיובית מייצרת ברציפות יונים מימן חופשי (H) ו יונים סולפט (SO4-2), ואת האלקטרודה השלילית ברציפות מייצר גופרתי יונים (SO4-2). תחת הפעולה של השדה החשמלי, יונים מימן לעבור האלקטרודה השלילית, וגופרתי נוצרת. היונים נעים לכיוון האלקטרודה החיובית כדי ליצור זרם. בסוף הטעינה, תחת פעולה של זרם חיצוני, תגובה אלקטרוליטית של מים תתרחש הפתרון.

4. שינוי אלקטרוליט לאחר טעינה ופריקה של הסוללה חומצה עופרת

ניתן לראות מן האמור לעיל כי כאשר הסוללה חומצה עופרת הוא משוחרר, חומצה גופרתית ב אלקטרוליט מופחת ברציפות, המים גדל בהדרגה, ואת הכובד הספציפי של הפתרון הוא ירד. ניתן לראות מן האמור לעיל, כי כאשר הסוללה חומצה עופרת הוא טעון, חומצה גופרתית אלקטרוליט הוא גדל בהתמדה, המים הוא ירד בהדרגה, ואת הכובד הספציפי של הפתרון הוא גדל. בעבודה בפועל, את הטעינה של הסוללה חומצה עופרת ניתן לשפוט על פי השינוי של הכובד הספציפי של אלקטרוליט. שימוש ותחזוקה של סוללות עופרת חומצה ללא תחזוקה בשנים האחרונות, עם העמקת השינוי של שתי רשתות של מערכות חשמל, ספקי כוח בתדר גבוה מיתוג וסוללות עופרת חומצה נטולת תחזוקה המיוצרים באמצעות טכנולוגיית מיתוג אספקת החשמל כבר בשימוש נרחב. עם זאת, בשל חוסר ניסיון תפעולי, תחזוקת ספק הכוח DC, במיוחד הסוללה, אינה במקומה, כך שלא ניתן להבטיח את אמינות אספקת המתח DC.

משמעות של סוללה חינם תחזוקה

היתרון העיקרי של סוללת עופרת-חומצה מוסדר כי החמצן שנוצר על צלחת אלקטרודה חיובית במהלך הטעינה מצטמצם למים על צלחת אלקטרודה שלילית על ידי תגובה רקומבינציה, ואין צורך להוסיף מים לתחזוקה במהלך שצוין חיים תשלום צף - -. לשמור על סוללות עופרת חומצה. ניתן לראות כי המבצע ללא תחזוקה מושווה רק עם הסוללה הרגילה, ואת הפרויקט של הוספת מים טהורים או מים מזוקקים כדי להתאים את רמת נוזל אלקטרוליטים מושמט במהלך המבצע, ואין צורך להסיר את כל עבודות תחזוקה .