Pagrindinės žinios apie nereikalaujančias švino rūgšties baterijas
Reguliarus nereikalaujančio akumuliatoriaus pavadinimas, kurį žmonės dažnai sako, vadinamas vožtuvo reguliuojamu sandariu švino rūgšties akumuliatoriumi. Reguliuojamas vožtuvo rūgšties akumuliatorius turi korpusą, vožtuvo dangtelį ir gnybtą, žiūrint iš išorės. Sandarinimo medžiaga aplink gnybtus yra raudona ir juoda (arba mėlyna), rodanti teigiamus ir neigiamus elektrodus. 12V baterija suskirstyta į šešias nepriklausomas izoliuotas ląsteles, kurių kiekviena turi teigiamą plokščių grupę ir neigiamą plokščių grupę, prijungtą atitinkamais magistraliniais laidais. Švino rūgšties akumuliatoriaus plokštė yra tarsi gelžbetonio konstrukcija. Jis susidaro dengiant (arba valcuojant) aktyvią medžiagą ant lydinio vielos tinklelio: ant teigiamos elektrodo plokštės esanti medžiaga yra švino dioksidas (PbO2) ir neigiamas elektrodų plokštelė. Pb). Kiekviena iš teigiamų ir neigiamų plokščių yra poringa mikropluošto medžiaga (taip pat užpildyta silikagelio medžiaga), kurioje adsorbuojamas sieros rūgšties (H2SO4) elektrolitas, o pluošto medžiaga (arba silikagelio medžiaga) reaguoja elektrochemiškai. Skystosios fazės transportavimo ir dujų fazės transportavimo procesas, kuris yra glaudžiai surenkamas su teigiamomis ir neigiamomis plokščių grupėmis, siekiant sudaryti 2V baterijos elementą. Kadangi švino rūgšties akumuliatoriai įkrovimo metu neišvengiamai generuoja vandenilį ir deguonį, jie generuoja spaudimą ląstelėse, kai jie yra per daug ir per vėlai, kad susidarytų ir formuotų vandenį. Norint užtikrinti normalų ir saugų akumuliatoriaus veikimą, kiekvienoje kameroje yra atskiras perpildymo vožtuvas, leidžiantis automatiškai išeiti iš dujų, kai slėgis yra per didelis. Palyginti su turtinga skysta baterija, užpildyta elektrolito korpusu akumuliatoriaus bake, vožtuvo reguliuojamoje sandarioje švino rūgšties baterijoje yra tik nedidelis kiekis elektrolito, kuris yra prasta skysta baterija. Tačiau dėl tam tikro elektrolito kiekio pertekliaus ir protingo perpildymo vožtuvo slėgio naudojimo, vandens praradimas dėl dujų išsiskyrimo yra labai mažas, todėl vožtuvo valdomos baterijos elektrolitas iš esmės yra gyvenime procesą. Nereikia papildyti, todėl vožtuvo reguliuojamos sandarios švino rūgšties baterijos taip pat tapo nereikalaujančiomis baterijomis.
Kiek yra normali baterijos įtampa?
Dažnai sakoma, kad ši baterijos įtampa yra 12V. Čia paminėti 12v nurodo pagrindinį baterijos parametrą - nominalųjį potencialą (v vienetas). Švino rūgšties akumuliatoriaus vardinis potencialas yra 2v, o šešių vienos eilės baterijų vardinis potencialas yra 12v. Elektros transporto priemonėse naudojamas maitinimo šaltinis paprastai susideda iš 2–5 12v serijų baterijų, sujungtų į 24v, 36v, 48v, 60v baterijas. Čia nustatomos teorinės vertės, nustatytos pagal baterijose naudojamų veikliųjų medžiagų savybes. Tiesą sakant, akumuliatoriaus įtampa ir vardinis potencialas skiriasi skirtingomis sąlygomis. Pavyzdžiui, įkrovimo proceso pabaigoje yra normalus švino rūgšties akumuliatorius, kurio vardinis potencialas yra 12v, įkrovimo poliarizacija pasiekia maksimalią vertę, o įtampa gali siekti 14,4v arba didesnę; išleidimo pabaigoje išleidimo poliarizacija pasiekia didžiausią vertę. Įtampa gali būti tokia pati kaip 9v. Po įkrovimo ar iškrovimo sustabdomas ir paliekamas kelias valandas, poliarizacijos įtampa (koncentracijos planas) visiškai išnyksta. Šio 12v akumuliatoriaus potencialas gali būti tarp 13,8 v (po pripildymo) ir 11v (po iškrovimo). Tai sukelia aktyvios medžiagos būklės pasikeitimas baterijos viduje.
Kokia yra baterijos talpa (Ah)?
Akumuliatoriaus vardinė talpa, c, yra išleidimo srovės (A) ir išleidimo laiko (h) rezultatas. Kadangi Ah, gaunamas naudojant skirtingus to paties akumuliatoriaus iškrovos parametrus, yra skirtingas, kad būtų lengviau aprašyti, matuoti ir palyginti akumuliatoriaus talpą, vienodos sąlygos turi būti nustatytos iš anksto. Praktiškai akumuliatoriaus talpa apibrėžiama kaip elektros srovė, kurią maitinimo šaltinis suteikia akumuliatoriaus išleidimui į nustatytą įtampą. Taip pat galima teigti, kad akumuliatoriaus talpa - tai laikas, praėjęs nuo akumuliatoriaus išleidimo iki nustatytos įtampos ir nustatytos srovės bei srovės. Siekiant nustatyti vienodas sąlygas, pirma, atsižvelgiant į akumuliatoriaus konstrukcijos charakteristikų ir naudojimo skirtumus, nustatyti keli iškrovimo laiko rodikliai. Dažniausiai tai yra 20 valandų ir 10 valandų, o elektrinė automobilio baterija - 2 valandos. Jis parašytas kaip C20. C10 ir C2, kur C žymi akumuliatoriaus talpą, po kurio nurodomas skaičius, nurodantis valandų skaičių, kai baterija išsikrauna į nustatytą įtampą ir tam tikro intensyvumo srovę. Taigi nominalioji išleidimo srovė gaunama dalijant valandų skaičių pagal pajėgumą. Tai reiškia, kad tokios pat talpos ir skirtingų išleidimo spartų baterijos turi labai skirtingą vardinę iškrovos srovę. Pavyzdžiui, elektrinis dviratis turi 10 Ah akumuliatoriaus talpą ir 2 val. Jis parašytas kaip 10 Ah2, o vardinė iškrovos srovė yra 10 (Ah) / 2 (h) = 5 A; ir akumuliatorius automobilio paleidimui yra 54 Ah talpa. Išleidimo greitis yra 20 valandų, parašytas kaip 54Ah20, jo vardinė iškrovos srovė yra tik 54 (Ah) / 20 (h) = 2.7A! Kitaip tariant, jei dvi baterijos išleidžiamos atitinkamai 5A ir 2.7A, tai turėtų trukti 2 valandas ir 20 valandų, kad sumažėtų iki nustatytos įtampos. Pirmiau minėta nustatytoji įtampa reiškia galinę įtampą (V blokas). Galinės įtampos gali būti suprantamos kaip: akumuliatoriaus įtampa iškrovimo metu sumažėja iki mažiausios vertės, kuri nesukelia žalos. Galinės įtampos vertė nėra fiksuota. Jis mažėja, kai didėja iškrovos srovė. Kuo didesnė tos pačios baterijos išleidimo srovė, tuo mažesnė gali būti išjungimo įtampa, ir atvirkščiai. Tai reiškia, kad kai didelė srovė yra iškraunama, baterijos įtampa leidžiama nukristi iki mažesnės vertės, o nedidelė srovės išlyga neįmanoma, kitaip gali būti padaryta žala. Akumuliatoriaus dabartinis intensyvumas veikimo metu taip pat dažnai išreiškiamas didinimo būdu, parašytu kaip NCh. N yra daugkartinis, C - talpos valandų skaičius, o h - valandų skaičius, kurį nurodo išleidimo greitis. Čia h vertė naudojama tik kaip priminimas, kad atitinkama baterija priklauso šiam išleidimo laiko lygiui, todėl baterija, kuri konkrečiai apibūdina tam tikrą laiko tarpą, yra tai, kad padidinimas dažnai rašomas NC formoje, nenurodant standarto . Kelių N padauginimas iš galios C yra lygus srovei A. Pavyzdžiui, 20Ah naudoja 0,5c greičio iškrovą, 0,5 × 20 = 10A. Kitas kampo pavyzdys: automobilio paleidimo baterijos talpa 54Ah, išmatuota išėjimo srovė yra 5.4A, tada jo išleidimo greitis N yra 5.4 / 54 = 0.1C.
Kaip veikia švino rūgšties baterijos
1. Švino rūgšties akumuliatoriaus elektros variklių generavimas
Įkrovus švino rūgšties bateriją, teigiamas elektrodas švino dioksidas (PB02), vandens molekulių poveikis sieros rūgšties tirpale, nedidelis švino dioksido ir vandens kiekis, kad susidarytų skaidoma nestabili medžiaga - švino hidroksidas (Pb (OH) ) 4) Hidroksido jonas yra tirpale, o švino jonas (Pb4) lieka ant teigiamos elektrodo plokštės, todėl elektronai nėra teigiamo elektrodo plokštelėje. Įkrovus švino rūgšties bateriją, neigiamas elektrodo plokštelė yra švinas (Pb), o sieros rūgštis elektrolite (H2S04). Reakcija virsta švino jonais (Pb2), o švino jonai perkeliami į elektrolitą, paliekant du elektronai (2e) likę ant neigiamos plokštės. Kursinės programos, kai išorinė grandinė nėra prijungta (akumuliatoriaus atvira grandinė), dėl cheminio poveikio, variklio plokštėje nėra elektronų, o neigiama plokštė turi daugiau elektronų, o tarp dviejų plokščių susidaro tam tikras potencialus skirtumas. Tai yra akumuliatoriaus elektromechaninė jėga.
2. Švino rūgšties akumuliatoriaus elektrocheminė reakcija iškrovimo metu
Švino rūgšties baterija yra ant televizoriaus, o galimas baterijos skirtumas veikia katodą. Neigiamos plokštės elektronai įveda teigiamą plokštelę per apkrovą, kad susidarytų srovė. Tuo pačiu metu baterijos viduje susidaro cheminė reakcija. Po dviejų elektronų išsiskyrimo iš kiekvieno neigiamo elektrodo plokštės švino atomo, generuojami švino jonai (Pb2) reaguoja su elektrolito sulfato jonu (S04-2), kad ant elektrodo plokštelės susidarytų netirpus švino sulfatas (PbS04). Deguonies jonai (0-2), hidrolizuojami teigiamo elektrodo plokštelėje, reaguoja su vandenilio jonais (H) elektrolitiniame tirpale, kad susidarytų stabilus medžiagos vanduo. Vykdant sulfato jonų elektrinį lauką ir elektrolito turintį vandenilio joną, baterijos teigiami ir neigiami elektrodai atitinkamai perkeliami į srovę baterijos viduje, o visa grandinė yra suformuota, o akumuliatorius yra nuolat išleidžiami į išorę. Išmetimo metu H2S04 koncentracija nuolat mažėja, didėja švino sulfatas (PbS04) ant teigiamo ir neigiamo elektrodo, didėja akumuliatoriaus vidinė varža (švino sulfatas neveikia elektros), sumažėja elektrolitų koncentracija ir akumuliatoriaus elektromotorinė jėga sumažėja.
3. Švino rūgšties akumuliatoriaus įkrovimo elektrocheminė reakcija
Įkraunant išorinį maitinimo šaltinį (įkrovimo stulpą arba lygintuvą) reikia prijungti išorę, kad būtų atstatyta teigiamų ir neigiamų plokščių pagaminta medžiaga, kai išleidžiama į pradinę aktyviąją medžiagą, ir išorinę elektros energiją paverčia chemine energija saugojimui. Ant teigiamos elektrodų plokštės švino sulfatas disociuojamas į dvivalenčius švino jonus (Pb2) ir sulfato neigiamus jonus (SO4-2), veikiant išorinei srovei. Kadangi išorinis maitinimo šaltinis nuolat traukia elektronus iš teigiamo elektrodo, antroji iš teigiamų elektrodų plokštelių yra spalvota. Valentinio švino jonas Pb2) nuolat išleidžia du pridedamus elektronus, tampa tetravalentiniais švino jonais (Pb4) ir toliau reaguoja su vandeniu, galiausiai ant teigiamos elektrodo plokštės gamina švino dioksidą (PbO2). Neigiamo elektrodo plokštėje švino sulfatas disociuojamas į dvivalenčius švino jonus (Pb2) ir sulfato neigiamus jonus (SO4-2) veikiant išorinei srovei. Kadangi neigiamas elektrodas nuolat gauna elektronus iš išorinio maitinimo šaltinio, laisvasis elektrodas prie neigiamo elektrodo plokštės Valentinės švino jonas (Pb2) neutralizuojamas švino (Pb) ir prilimpa prie neigiamo elektrodo plokštelės kaip aksomo švino. Elektrolituose teigiamas elektrodas nuolat generuoja laisvus vandenilio jonus (H) ir sulfato jonus (SO4-2), o neigiamas elektrodas nuolat generuoja sulfato jonus (SO4-2). Veikiant elektriniam laukui vandenilio jonai pereina į neigiamą elektrodą ir susidaro sulfatas. Jonai juda link teigiamo elektrodo, kad susidarytų srovė. Įkrovimo pabaigoje, esant išorinei srovei, tirpale atsiras elektrolitinė vandens reakcija.
4. Elektrolito keitimas po švino rūgšties akumuliatoriaus įkrovimo ir išleidimo
Iš to, kas pasakyta, matyti, kad, kai švino rūgšties akumuliatorius yra išleidžiamas, elektrolito sieros rūgštis yra nuolat mažinama, vanduo palaipsniui didėja, o tirpalo savitasis tankis sumažėja. Iš to, kas išdėstyta pirmiau, matyti, kad įkraunant švino rūgšties akumuliatorių, nuolat didėja elektrolito sieros rūgštis, palaipsniui mažėja vanduo ir padidėja tirpalo savitasis tankis. Faktinio darbo metu švino rūgšties akumuliatoriaus įkrovos gali būti vertinamos pagal elektrolito specifinio tankio pasikeitimą. Techninės priežiūros neturinčių švino rūgšties akumuliatorių naudojimas ir priežiūra Pastaraisiais metais, gilinant dviejų elektros tinklų transformaciją, buvo atlikti aukšto dažnio perjungimo maitinimo šaltiniai ir nereikalaujantys švino rūgšties akumuliatoriai, pagaminti naudojant perjungimo maitinimo technologiją. plačiai naudojamas. Tačiau dėl nepakankamos eksploatavimo patirties nuolatinės srovės maitinimo, ypač akumuliatoriaus, priežiūra nėra veiksminga, todėl negalima užtikrinti veiksmingo nuolatinės srovės tiekimo patikimumo.
Techninės priežiūros nereikalaujančio akumuliatoriaus reikšmė
Pagrindinis vožtuvo reguliuojamo švino rūgšties akumuliatoriaus privalumas yra tas, kad įkrovimo metu teigiamo elektrodo plokštelėje susidaręs deguonis yra sumažintas į vandenį ant neigiamo elektrodo plokštės rekombinacijos reakcija, ir nebūtina pridėti vandens techninei priežiūrai per nurodytą laiką. plūduriuojančio krūvio trukmė. Išlaikyti švino rūgšties baterijas. Matyti, kad techninės priežiūros nereikalaujantis veikimas yra lyginamas tik su įprastu akumuliatoriumi, o gryno vandens ar distiliuoto vandens pripildymo elektrolito skysčio lygiui reguliuoti projektas yra praleistas operacijos metu, todėl nereikia pašalinti visų techninės priežiūros darbų. .