Hvað er blý-sýru rafhlaða?

https://youtu.be/kNGg0P7B5fI

Blýsýru rafhlaða er endurhlaðanleg rafhlaða sem notar blý og brennisteinssýru til að gegna hlutverki. Blý er sökkt í brennisteinssýru til að leyfa stýrð efnahvörf.

Þessi efnahvörf eru orsök rafhlöðuframleiðslu. Viðbragðinu er síðan snúið við til að hlaða rafhlöðuna.

Efni fyrir blý-sýru rafhlöður

Helstu virku efnin sem þarf til að byggja blýsýrurafhlöður eru:

Blýperoxíð (PbO2): dökkbrúnt, hart og brothætt efni, myndar jákvæða plötu.

Svampblý (Pb): Hreint blý undir ástandi mjúks svamps myndar neikvæðu plötuna.

Þynnt brennisteinssýra (H2SO4): sterk sýra og góður raflausn. Það er mjög jónað og megnið af hitanum sem losnar við þynningu kemur frá vökvun vetnisjóna. Fyrir blýsýrurafhlöður með vatni: sýru=3:1.

Hvernig virka blý-sýru rafhlöður?

Blýsýru rafhlaða er gerð úr blýperoxíð rafskautsplötu og svamp blý rafskautsplötu sökkt í þynntri brennisteinssýru. Straumurinn er utanaðkomandi á milli þessara bretta. Í þynntri brennisteinssýru skiptast sýrusameindir í jákvæðar vetnisjónir (H plús ) og neikvæðar súlfatjónir (SO4 --). Þegar það nær PbO2 plötunni taka vetnisjónir við rafeindum þaðan og verða að vetnisatómum, ráðast aftur á PbO2 og mynda PbO og H2O (vatn). Þetta PbO hvarfast við H2SO4 og myndar PbSO4 og H2O (vatn).

SO4 - jónir (anjónir) fara í rafskautið (skautið) sem er tengt við jákvæða pólinn á DC aflgjafanum, þar sem þær gefa frá sér umfram rafeindir og verða sindurefna SO4. Þessi róttæka SO4 getur ekki verið til einn; Þess vegna hvarfast það við PbSO4 rafskautsins til að mynda blýperoxíð (PbO2) og brennisteinssýru (H2SO4).

Þegar rafhlaðan er hlaðin

Hleðsla er ferli til að snúa við rafefnafræðilegum viðbrögðum. Það breytir raforku frá hleðslutækinu í efnaorku í rafhlöðunni. Hins vegar geymir rafhlaðan ekki orku. Það heldur efnaorku sem þarf til að framleiða rafmagn.

Ef spenna hleðslutæksins er hærri en rafhlaðan mun hleðslutækið snúa við straumnum. Hleðslutækið myndar of margar rafeindir á neikvæðu plötunni og jákvæðar vetnisjónir dragast að þeim. Vetni hvarfast við blýsúlfat til að mynda brennisteinssýru og blý. Þegar mest af súlfatinu hverfur kemur vetni upp úr neikvæðu plötunni. Súrefnið í vatninu hvarfast við blýsúlfatið á jákvæðu plötunni til að gera það aftur að blýdíoxíði. Þegar efnahvarfinu er að ljúka, rísa súrefnisbólur upp úr jákvæðu plötunni. Þetta er kallað blæðing.

Sjálfsútskrift

Slæmur eiginleiki blýsýrurafhlöðu er að þær losna af sjálfu sér, jafnvel þegar þær eru ekki í notkun. Almenna þumalputtareglan er eitt prósent sjálfslosunarhraði á dag. Hraðinn eykst við háan hita og minnkar við lágan hita.

Breyting á raflausn í blýsýru rafhlöðu eftir hleðslu og afhleðslu

Þegar blý rafhlaðan er tæmd minnkar brennisteinssýran í raflausninni, vatnsinnihaldið eykst og eðlisþyngd lausnarinnar minnkar.

Þegar blýsýru rafhlaðan er hlaðin eykst brennisteinssýran í raflausninni stöðugt, vatnið minnkar smám saman og eðlisþyngd lausnarinnar eykst.

Reyndar ákvarðar breyting á eðlisþyngd raflausna hleðsluástand blýsýru rafhlöðunnar. Þess vegna er mikilvægt að vökva rafhlöðuna stöðugt til að tryggja að þú nýtir hana sem best.