Pojasnite konstrukcijo in delovanje svinčenih akumulatorskih baterij?

Svinčena akumulatorska baterija, splošno znana kot svinčeno-kislinska baterija, je elektrokemična celica za ponovno polnjenje, ki uporablja kemično reakcijo med svincem in svinčevim dioksidom za shranjevanje in sproščanje električne energije. Je najpogostejša vrsta akumulatorja, ki se uporablja v vozilih in ima različne industrijske in komercialne namene. Takole je zgrajena in deluje svinčena akumulatorska baterija:

Gradnja:

1. Krožniki: Svinčene akumulatorske baterije so sestavljene iz več pozitivnih in negativnih plošč, ki so izmenično razporejene znotraj ohišja baterije.

- Pozitivne plošče:Te plošče so izdelane iz svinčevega peroksida (PbO2).

- Negativne plošče:Te plošče so narejene iz čistega gobastega svinca (Pb).

2. Ločila: Izolacijski separatorji, običajno izdelani iz poroznega materiala, kot sta steklena vlakna ali polietilen, so nameščeni med pozitivno in negativno ploščo, da preprečijo električni stik med njima.

3. Elektrolit: Elektrolit v svinčevem akumulatorju je raztopina žveplove kisline (H2SO4), pomešana z vodo.

4. Ohišje baterije: Celoten sklop plošč, separatorjev in elektrolita je zaprt v robustno plastično ali trdo gumijasto posodo, imenovano ohišje baterije.

Deluje:

1. Polnjenje: Ko je baterija priključena na polnilnik ali vir energije, skozi baterijo teče električni tok. Ta tok povzroči kemične spremembe na pozitivni in negativni plošči.

- Pozitivne plošče:svinčev peroksid (PbO2) se pretvori v svinčev sulfat (PbSO4).

- Negativne plošče:Gobasti svinec (Pb) se prav tako pretvori v svinčev sulfat (PbSO4).

2. Praznjenje: Ko je akumulator priključen na breme, kot je zaganjalnik ali električna naprava, se sprosti shranjena kemična energija.

- Pozitivne plošče:svinčev sulfat (PbSO4) se pretvori nazaj v svinčev peroksid (PbO2).

- Negativne plošče:svinčev sulfat (PbSO4) se pretvori nazaj v gobasti svinec (Pb).

Med polnjenjem in praznjenjem se spreminja koncentracija žveplove kisline v elektrolitu. Gostota elektrolita je večja, ko je baterija popolnoma napolnjena, in manjša, ko je izpraznjena. Hidrometri ali elektronski indikatorji se uporabljajo za spremljanje specifične teže elektrolita, da se določi stanje napolnjenosti baterije.

Svinčene akumulatorske baterije se pogosto uporabljajo v avtomobilih, tovornjakih, vozičkih za golf, viličarjih in drugih vozilih, ki zahtevajo visoko moč zagona ali trajno električno napajanje. Polniti jih je mogoče večkrat, vendar je njihova življenjska doba odvisna od dejavnikov, kot so globina praznjenja, delovna temperatura in vzdrževanje.