DKGB2-3000-2V3000AH USZCZELNIONY AKUMULATOR ŻELOWO-KWASOWY

Zasada działania typowego akumulatora magazynującego
Akumulator to odwracalny zasilacz prądu stałego, urządzenie chemiczne, które dostarcza i przechowuje energię elektryczną. Tak zwana odwracalność odnosi się do odzyskiwania energii elektrycznej po rozładowaniu. Energia elektryczna akumulatora jest generowana przez reakcję chemiczną między dwiema różnymi płytami zanurzonymi w elektrolicie.

Rozładowanie akumulatora (prąd rozładowania) to proces, w którym energia chemiczna jest przekształcana w energię elektryczną; Ładowanie akumulatora (prąd dopływowy) to proces, w którym energia elektryczna jest przekształcana w energię chemiczną. Na przykład akumulator kwasowo-ołowiowy składa się z dodatnich i ujemnych płyt, elektrolitu i ogniwa elektrolitycznego.

Substancją czynną płyty dodatniej jest dwutlenek ołowiu (PbO2), substancją czynną płyty ujemnej jest szary gąbczasty metaliczny ołów (Pb), a elektrolitem jest roztwór kwasu siarkowego.

Podczas procesu ładowania, pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego, jony dodatnie i ujemne migrują przez każdy biegun, a reakcje chemiczne zachodzą na granicy roztworu elektrody. Podczas ładowania, siarczan ołowiu płytki elektrody odzyskuje PbO2, siarczan ołowiu płytki elektrody ujemnej odzyskuje Pb, H2SO4 w elektrolicie wzrasta, a gęstość wzrasta.

Ładowanie odbywa się do momentu, aż substancja czynna na płytce elektrody całkowicie powróci do stanu sprzed rozładowania. Jeśli akumulator będzie nadal ładowany, spowoduje to elektrolizę wody i wyemituje wiele bąbelków. Elektrody dodatnie i ujemne akumulatora są zanurzone w elektrolicie. Ponieważ niewielka ilość substancji czynnych rozpuszcza się w elektrolicie, powstaje potencjał elektrody. Siła elektromotoryczna akumulatora powstaje w wyniku różnicy potencjałów elektrod dodatniej i ujemnej płyty.

Gdy płytka dodatnia jest zanurzona w elektrolicie, niewielka ilość PbO2 rozpuszcza się w elektrolicie, generuje Pb(HO)4 z wodą, a następnie rozkłada się na jony ołowiu czwartego rzędu i jony wodorotlenkowe. Gdy osiągną równowagę dynamiczną, potencjał płytki dodatniej wynosi około +2V.

Metal Pb na płycie ujemnej reaguje z elektrolitem, tworząc Pb+2, a płyta elektrody jest naładowana ujemnie. Ponieważ ładunki dodatnie i ujemne przyciągają się, Pb+2 ma tendencję do opadania na powierzchnię płyty elektrody. Gdy oba ładunki osiągną równowagę dynamiczną, potencjał elektrody płyty elektrody wynosi około -0,1 V. Statyczna siła elektromotoryczna E0 w pełni naładowanej baterii (pojedyncza cela) wynosi około 2,1 V, a rzeczywisty wynik testu wynosi 2,044 V.

Gdy akumulator jest rozładowywany, elektrolit wewnątrz akumulatora ulega elektrolizie, płyta dodatnia PbO2 i płyta ujemna Pb stają się PbSO4, a elektrolitowy kwas siarkowy zmniejsza się. Gęstość maleje. Na zewnątrz akumulatora biegun ładunku ujemnego na biegunie ujemnym płynie do bieguna dodatniego w sposób ciągły pod wpływem siły elektromotorycznej akumulatora.

Cały system tworzy pętlę: reakcja utleniania zachodzi na biegunie ujemnym akumulatora, a reakcja redukcji zachodzi na biegunie dodatnim akumulatora. Ponieważ reakcja redukcji na elektrodzie dodatniej powoduje stopniowy spadek potencjału elektrody płyty dodatniej, a reakcja utleniania na płycie ujemnej powoduje wzrost potencjału elektrody, cały proces spowoduje spadek siły elektromotorycznej akumulatora. Proces rozładowania akumulatora jest odwrotnością procesu ładowania.

Po rozładowaniu akumulatora 70% do 80% substancji czynnych na płytce elektrody nie ma wpływu. Dobry akumulator powinien w pełni poprawić wskaźnik wykorzystania substancji czynnych na płytce.