Asitli aküler ve özellikleri

Bir pil, deşarj sırasında kimyasal bir reaksiyonun enerjisinin elektrik enerjisine, şarj sırasında ise bunun tersine dönüştürüldüğü bir güç kaynağıdır. Geleneksel bir pilden en büyük farkı, şarj edilerek enerjiyi geri kazanabilme özelliğidir. Şarj etmek için, deşarj yönünün tersine doğru bir doğru akım uygulanmalıdır.

Kurşun-asit bataryalar 19. yüzyılda icat edildi ve düşük maliyetleri ve yüksek verimlilikleri nedeniyle dünya çapında en popüler bataryalar olmaya devam ediyor. Cihaz, bir gövde ve bir elektrolit (asit çözeltisi) içine daldırılmış zıt kutuplu iki elektrottan oluşur; bu nedenle kurşun-asit bataryalar (AKB - Şarj Edilebilir Asit Bataryalar) adını almıştır. Kurşun-asit bataryalar, elektrotların yapıldığı malzemeden dolayı kurşun-asit bataryalar olarak da bilinir.

Nasıl çalışıyorlar?

Pil, kurşun ve kurşun dioksitin sulu sülfürik asit çözeltisinde reaksiyona girmesiyle oluşan elektrokimyasal süreçle çalışır. Elektrotlara yük uygulandığında, kurşun dioksit ve sülfürik asit (H) arasında kimyasal bir reaksiyon meydana gelir.₂BU YÜZDEN₄Ayrıca kurşunun kurşun sülfata oksidasyon reaksiyonu da gerçekleşir. Deşarj sırasında, katotta ("-") kurşun dioksit indirgenir ve anotta ("+") kurşun oksitlenir. Şarj sırasında, ters kimyasal reaksiyonlar ve su elektrolizi meydana gelir, anotta oksijen ve katotta hidrojen açığa çıkar.

Pilde meydana gelen etkileşim reaksiyonları iki formülle açıklanabilir:

1. PbO₂ + Pb + 2H₂BU YÜZDEN₄ → 2PbSO₄ + 2 saat₂O — deşarj.
2. 2PbSO₄ + 2 saat₂O → PbO₂ + Pb + 2H₂BU YÜZDEN₄ - şarj.

Deşarj sırasında, anot ve katotun aktif kütlelerinde kurşun sülfat oluşumu süreci gerçekleşir ve sülfürik asit (H) tüketimi olur.₂BU YÜZDEN₄ ve elektrolit yoğunluğunda bir azalma meydana gelir. Şarj sırasında ters reaksiyonlar meydana gelir, sülfürik asit oluşur ve elektrolit yoğunluğu artar. Şarj işleminin sonu, elektrotlardaki maddelerin dönüşümünün tamamlanması ve elektrolit değişimlerinin durmasıyla karakterize edilir. Şarj devam ederse, istenmeyen bir su ayrışma reaksiyonu (elektroliz) meydana gelir ve elektrolit içinde oksijen ve hidrojen kabarcıkları açığa çıkararak kaynama yanılsamasına neden olur. Bu durumda, elektroliti eski haline getirmek için aküye damıtılmış su eklenmelidir.

Tasarım

Asitli bataryaların temel iç tasarımı yüz yılı aşkın bir süredir değişmeden kalmıştır.

            Pillerin tasarımında şunlar yer almaktadır:

1. Elektrotlar, kurşundan yapılmış düz ızgaralar şeklindedir ve hücrelerin içine kurşun dioksit tozu (PbO) preslenmiştir.₂Anot üzerinde metal (Pb), katot üzerinde ise metalik kurşun tozu (Pb) bulunmaktadır.
2. Ayırıcı, elektrotları birbirinden ayıran ve kısa devreleri önleyen gözenekli bir dielektrik malzemedir.
3. Elektrolit, su (damıtılmış) ile seyreltilmiş sülfürik asittir.₂BU YÜZDEN₄İçine elektrotlar ve bir ayırıcı yerleştirilir. Maksimum elektriksel iletkenlik 20°C sıcaklıkta elde edilir.^OC durumunda, sülfürik asit konsantrasyonu %35'tir ve bu da 1,26 g/cm³'lük bir elektrolit yoğunluğuna karşılık gelir. İç direnç minimum düzeydedir ve cihaz içindeki kayıplar önemli ölçüde azalır. Düşük sıcaklıklı ortamlarda, çözelti yoğunluğu 1,29 g/cm³ - 1,31 g/cm³'e kadar artabilir. Asit çözeltisinin konsantrasyonunun artırılması, elektrolitin donmasını ve kasanın içinde buz oluşmasını önler; bu da elektrotlara zarar verebilir ve pili patlatabilir.

Başlıca özellikler, parametreler

1. Kapasite (Nominal) - Asit bataryalarının sağlayabileceği elektrik enerjisi miktarı, ölçüm düşük tüketim akımına sahip bir yük altında, deşarj anında gerçekleşir, ölçü birimi - A*h.
2. Başlangıç ​​akımı - pilin -18°C sıcaklıkta yüksek akım sağlama yeteneğini gösterir.^OYarım dakika boyunca.
3. Kapasite (yedek) - Asitli akülerin 10,5 V'a kadar gerilimde 25 A akım sağlayabildiği zaman dilimini gösterir.
4. Boşalmış bir bataryanın en düşük voltaj değeri 1,75 - 1,8 V'tur.
5. Çalışma sıcaklığı aralığı — — 40^O- 40'tan itibaren^OİLE.

Çeşitler

Çalışma şekillerine göre asitli aküler üç gruba ayrılabilir:

1. Döngüsel mod—pilin periyodik olarak güç kaynağından ayrılmasıyla, tam deşarj ve tam şarj döngüsü halinde çalışır. En zorlu mod olarak kabul edilen bu modda, %100 deşarj döngüsü sayısı sınırlıdır.
2. Tampon modu, pil üzerinde nazik davranan ve yaygın olarak kullanılan bir moddur; tamamen boşalmasına izin vermez ve sürekli olarak bir güç kaynağına bağlı kalmayı gerektirir.
3. Karma mod - tampon ve döngüsel modların bir kombinasyonudur, ancak çalışma süresinin büyük kısmı tampon modunda geçer.

Piyasada en yaygın olarak bulunan kurşun-asit bataryalar aşağıdaki tiplere ayrılabilir:

Görüş	Hizmet	Tanım	Gerilim, V
Kurşun-Asit	Servis edildi	Otomobil aküleri şu tiplerde bulunur: düşük antimonlu, antimonlu, asit-kalsiyumlu ve hibrit.	612
AGM VRLA	Bakım gerektirmez	Ayırıcılar fiberglastan üretilmiştir ve döngüsel ve tamponlama çalışma moduna sahiptir.	24612
VRLA	Bakım gerektirmez	Bazen kalsiyumdan yapılan, gaz yaymayan ve tamponlama modunda kullanılan kapalı muhafaza.	24612
GEL VLRA	Bakım gerektirmez	Elektrolit olarak silika jel kullanılır, bu da pil ömrünü uzatır ve pil tampon modunda çalışır.	24612243648
OPzV	Bakım gerektirmez	Elektrotlar boru şeklinde tasarlanmıştır, tam deşarjlara karşı dayanıklıdır ve yaklaşık 22 yıllık bir kullanım ömrüne sahiptir.	2

Başvuru

1. Otomotiv sektöründe asitli aküler, marş aküsü olarak kullanılır.
2. Bilgisayar ekipmanları - kesintisiz güç kaynakları (GÜÇ KAYNAĞIBu özellik, elektrik kesintisi durumunda bilgilerinizi kaydetmenize olanak tanır.
3. Endüstriyel üretimde, asitli aküler yedek güç kaynağı olarak kullanılır.

Şarj ve genel öneriler

1. Şarj işlemi 20 derece sıcaklıkta gerçekleştirilmelidir.^OİLE.
2. Şarj akımı, bataryanın nominal kapasitesinin %10'unu aşmamalıdır.
3. Araçlarda kullanım için asitli piller Düşük sıcaklıklarda, dahili elektrikli ısıtma sistemiyle birlikte kullanılması daha iyidir, çünkü kapasiteSıcaklık 1 derece düştüğünde cihazın verimliliği %1 oranında azalır.^OİLE.
4. Saklanması tavsiye edilmez. asitli piller 30 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda^OPiller dolu veya boşalmış haldeyken öncelikle tamamen şarj edilmelidir.
5. Kış aylarında pili soğuk bir yerde saklamak daha iyidir, çünkü bu şekilde kendi kendine deşarj olma süreci en aza iner; ayrıca önceden pozitif kutba gres yağı sürülmesi gerekir.
6. Kullanmadan önce, asitli piller 20 derece sıcaklıktaki bir odaya getirilmelidir.^OÇalışır duruma getirmek 8-10 saat sürer.