Olovená batéria - zariadenie a princíp činnosti, odrody

Konštrukcia a fungovanie klasickej olovenej batérie sú založené na reverzibilných elektrochemických reakciách olova a oxidu olovnatého s vodným roztokom kyseliny sírovej: keď je batéria vybitá na záťaž, oxid olovnatý na katóde a olovo na anóde, interagujú s aniónmi síry, premení sa na síran olovnatý ( oxid olovnatý sa redukuje na katóde, olovo sa oxiduje na anóde).

Keď sa batéria nabíja, síran olovnatý na doštičkách sa rozpadá na ióny, na katóde sa tvorí oxid olova a na anóde opäť kovový olovo. V tomto prípade sa koncentrácia roztoku kyseliny sírovej zvyšuje, pretože ióny kyseliny sírovej, ktoré sa znovu spájajú s vodíkom, opäť tvoria kyselinu sírovú. Preto je možné znova a znova použiť tú istú batériu a čas od času ju jednoducho dobiť.

V procese vybíjania batérie sa koncentrácia kyseliny sírovej znižuje - hustota elektrolytu sa znižuje. A keď je na konci nabíjania takmer vyčerpané množstvo síranu olovnatého na elektródach, začína preberať proces elektrolýzy vody. Tento jav možno pozorovať vo forme veľkého množstva kyslíkových a vodíkových bublín, čo je znakom prebíjania olovenej batérie, a mnohí motoristi o tom vedia z prvej ruky.

Je lepšie takýto jav nepovoliť, pretože v tomto prípade je na jednej strane voda nevratne spotrebovaná a na druhej strane existuje nebezpečenstvo výbuchu. Preto je všetko v poriadku nabíjačky Znížte nabíjací prúd po dosiahnutí určitého napätia na svorkách nabíjateľnej batérie. Pokiaľ ide o straty vody, tradične sa dopĺňajú pridaním destilovanej vody do batérie.

V skutočnosti je v prípade 12-voltovej olovenej batérie k dispozícii batéria šiestich článkov, ktoré sú navzájom spojené do série - články. Jeden článok (maximálne napätie jedného takéhoto článku je 2,17 V) pozostáva z dvoch elektród a oddeľovacích dosiek - odlučovačov, ktoré chemicky neinteragujú s elektrolytom, ale bránia kontaktu medzi elektródami.

Elektródy sú mriežky z čistého olova, navyše sa práškový oxid olovnatý vtláča do anódovej mriežky a práškový olovo sa lisuje do katódovej mriežky. Tu sa používajú prášky, aby sa maximalizovala oblasť interakcie elektród s elektrolytom, a tým sa získala najväčšia možná elektrická kapacita batérie, pretože elektródy sú ponorené v elektrolyte. Batérie s 3, 6 alebo 12 článkami dávajú na svorkách batérie 6, 12 a 24 voltov.

Štartovacia batéria do auta (s tekutým elektrolytom)

Klasické autobatérie - kyslé batérie, s tekutým elektrolytom, pre menovité napätie 12 voltov. Veko takejto batérie má 6 otvorov so zátkami pre ľahkú údržbu - hustotu elektrolytu môžete skontrolovať pomocou hydrometra, v prípade potreby pridať destilovanú vodu. Rozsah výkonov je od 35 do 230 A * h, poskytujú štartovacie prúdy od 330 do 1500 A.

Úlohou takejto batérie je štartovať štartér v čase naštartovania automobilu, ako aj napájať palubnú sieť (svetlomety, zariadenia, palubné spotrebiče prostredníctvom zapaľovača cigariet atď.). Batérie tohto formátu na tekutom elektrolyte sa postupne stávajú minulosťou a dávajú prednosť modernejším batériám so zosilneným elektrolytom. ,

Gélové batérie (GEL) pre UPS, zabezpečovacie systémy atď.

V domácich nepretržitých napájacích zdrojoch (UPS, UPS) (pozri - Ako sú UPS usporiadané a fungujú?) sú v napájacích obvodoch poplachových systémov a iných podobných aplikácií utesnené olovené batérie so zosilneným elektrolytom - gélové batérie.

Kvapalný kyslý elektrolyt sa tu zahusťuje na pastovitú konzistenciu s vodným alkalickým roztokom kremičitanov sodného (Na2Si204). Batérie tohto typu nevyžadujú údržbu a doplnenie destilovanou vodou. Gélové batérie sú k dispozícii s kapacitou od 1 do 100 A * h.

Technológia AGM

Lepšou verziou gélovej batérie je bezúdržbová olovená batéria s poréznymi oddeľovačmi vyrobenými zo sklenených vlákien (absorpčná sklenená rohož), ktorá umožňuje prísnejšie nabíjanie a prevádzkové podmienky. Charakteristickou črtou technológie AGM je použitie poréznych plniacich komôr naplnených sklenenými vláknami.

Mikropóry takéhoto materiálu nie sú úplne naplnené elektrolytom a objem bez elektrolytu sa tu používa na rekombináciu plynu. Batéria, vyrobená technológiou AGM, má niekoľko výhod: odolnosť proti vibráciám, normálny výkon v akejkoľvek polohe (hlavnou vecou nie je mať hore nohami, pretože na vrchu sú núdzové ventily).