Pin chì-axit - thiết bị và nguyên tắc hoạt động, giống

Thiết kế và chức năng của pin axit chì cổ điển dựa trên các phản ứng điện hóa thuận nghịch của chì và chì điôxit với dung dịch axit sunfuric: khi pin được thải ra tải, oxit chì ở cực âm và chì ở cực dương, tương tác với anion sunfat chì điôxit bị khử ở cực âm, chì bị oxi hóa ở cực dương).

Khi pin đang sạc, chì sunfat trên các tấm phân rã thành các ion, dạng oxit chì ở cực âm và chì kim loại một lần nữa trên cực dương. Trong trường hợp này, nồng độ của dung dịch axit sunfuric tăng lên, do các ion axit sunfuric tái hợp với hydro lại tạo thành axit sunfuric. Do đó, có thể sử dụng cùng một pin nhiều lần, chỉ cần thỉnh thoảng sạc lại pin.

Trong quá trình xả pin, nồng độ axit sulfuric giảm - mật độ chất điện phân giảm. Và khi kết thúc quá trình sạc, lượng chì sunfat trên các điện cực gần như cạn kiệt, quá trình điện phân nước bắt đầu diễn ra. Hiện tượng này có thể được quan sát dưới dạng nhiều bọt oxy và hydro, đây là dấu hiệu của việc sạc quá mức pin axit-chì và nhiều người lái xe biết trước về nó.

Tốt hơn là không cho phép một hiện tượng như vậy, bởi vì trong trường hợp này, thứ nhất, nước được tiêu thụ không thể đảo ngược, và thứ hai, có nguy cơ nổ. Do đó tất cả bình thường bộ sạc giảm dòng sạc khi đạt đến một điện áp nhất định tại các cực của pin sạc. Đối với tổn thất nước, theo truyền thống, chúng được bổ sung bằng cách thêm nước cất vào pin.

Trong thực tế, bên trong trường hợp của pin axit chì 12 volt, có một pin gồm sáu tế bào được kết nối nối tiếp với nhau - các tế bào. Một tế bào (điện áp tối đa của một tế bào như vậy là 2,17 volt) bao gồm hai điện cực và tấm phân tách - dải phân cách, không tương tác hóa học với chất điện phân, nhưng cản trở sự tiếp xúc giữa các điện cực.

Các điện cực là mạng chì nguyên chất, với bột chì điôxit được ép vào mạng anode và bột chì được ép vào mạng catốt. Bột được sử dụng ở đây để tối đa hóa diện tích tương tác của các điện cực với chất điện phân, và do đó có được công suất điện lớn nhất có thể của pin, vì các điện cực được ngâm trong chất điện phân. Pin của 3, 6 hoặc 12 ô tương ứng cho 6, 12 và 24 volt ở các cực của pin.

Ắc quy khởi động xe (có chất điện phân lỏng)

Ắc quy ô tô cổ điển - ắc quy axit, với chất điện phân lỏng, cho điện áp danh định là 12 volt. Nắp của pin như vậy có 6 lỗ với phích cắm để dễ bảo trì - bạn có thể kiểm tra mật độ của chất điện phân bằng tỷ trọng kế, nếu cần, thêm nước cất. Phạm vi công suất là từ 35 đến 230 A * h, chúng cung cấp dòng điện bắt đầu từ 330 đến 1500 A.

Nhiệm vụ của pin như vậy là khởi động máy khởi động tại thời điểm khởi động xe, cũng như cung cấp năng lượng cho mạng trên xe (đèn pha, thiết bị, người tiêu dùng trên máy bay thông qua bật lửa, v.v.) Pin của định dạng này trên chất điện phân lỏng đang dần trở thành quá khứ, nhường chỗ cho pin điện phân hiện đại đang dần trở thành quá khứ. .

Pin gel (GEL) cho UPS, hệ thống an ninh, v.v.

Trong các nguồn cung cấp điện liên tục trong gia đình (UPS, UPS) (xem - Các UPS được sắp xếp và hoạt động như thế nào?), trong các mạch cấp điện của các hệ thống báo động và các ứng dụng tương tự khác, được gắn pin axit chì với chất điện phân dày - pin gel.

Chất điện phân axit lỏng ở đây được làm đặc đến độ sệt giống như bột nhão với dung dịch kiềm của natri silicat (Na2Si2O4). Pin loại này không cần bảo trì và nạp đầy nước cất. Pin gel có sẵn trên dung lượng từ 1 đến 100 A * h.

Công nghệ ĐHCĐ

Một phiên bản tốt hơn của pin gel là pin axit-chì không cần bảo trì với các bộ tách xốp làm bằng sợi thủy tinh (Hấp thụ thủy tinh Mat), cho phép điều kiện hoạt động và sạc nghiêm trọng hơn. Một tính năng đặc biệt của công nghệ AGM là việc sử dụng cốt liệu xốp tổng hợp xốp tẩm sợi thủy tinh.

Các micropores của một vật liệu như vậy không hoàn toàn chứa đầy chất điện phân, và khối lượng không có chất điện phân được sử dụng ở đây để tái hợp khí. Pin, được sản xuất bởi công nghệ AGM, có một số ưu điểm: chống rung, hoạt động bình thường ở mọi vị trí (điều chính là không được lộn ngược, vì có các van khẩn cấp ở trên cùng).