Hvad er et bly-syre batteri?
Oct 31, 2022
https://youtu.be/kNGg0P7B5fI
Blysyrebatteri er et genopladeligt batteri, der bruger bly og svovlsyre til at spille en rolle. Bly nedsænkes i svovlsyre for at tillade kontrollerede kemiske reaktioner.
Denne kemiske reaktion er årsagen til batteristrømproduktion. Reaktionen vendes derefter for at oplade batteriet.
Materialer til bly-syre batterier
De vigtigste aktive materialer, der kræves til konstruktion af bly-syre-batterier, er:
Blyperoxid (PbO2): mørkebrunt, hårdt og skørt materiale, der danner en positiv plade.
Blysvamp (Pb): Rent bly under tilstanden af blød svamp danner den negative plade.
Fortyndet svovlsyre (H2SO4): en stærk syre og god elektrolyt. Det er stærkt ioniseret, og det meste af den varme, der frigives under fortynding, kommer fra hydreringen af hydrogenioner. For blybatterier med vand: syre=3:1.
Hvordan virker bly-syre-batterier?
Blysyrebatteri er lavet af blyperoxidelektrodeplade og svampeblyelektrodeplade nedsænket i fortyndet svovlsyre. Strømmen er eksternt forbundet mellem disse tavler. I fortyndet svovlsyre opdeles syremolekyler i positive hydrogenioner (H plus ) og negative sulfationer (SO4 --). Når den når PbO2-pladen, modtager brintioner elektroner derfra og bliver til hydrogenatomer, der angriber PbO2 igen og danner PbO og H2O (vand). Dette PbO reagerer med H2SO4 for at danne PbSO4 og H2O (vand).
SO4 --ioner (anioner) bevæger sig til elektroden (anode), der er forbundet til DC-strømforsyningens positive pol, hvor de vil opgive overskydende elektroner og blive til fri radikal SO4. Denne radikale SO4 kan ikke eksistere alene; Derfor reagerer det med PbSO4 fra anode for at generere blyperoxid (PbO2) og svovlsyre (H2SO4).
Når batteriet er opladet
Opladning er en proces til at vende elektrokemisk reaktion. Den omdanner elektrisk energi fra opladeren til kemisk energi i batteriet. Batteriet lagrer dog ikke strøm. Det bevarer den kemiske energi, der er nødvendig for at generere elektricitet.
Hvis opladerens spænding er højere end batteriet, vil batteriopladeren vende strømmen. Opladeren genererer for mange elektroner på den negative plade, og positive brintioner tiltrækkes af dem. Hydrogen reagerer med blysulfat for at danne svovlsyre og bly. Når det meste af sulfatet forsvinder, stiger brint fra den negative plade. Ilten i vandet reagerer med blysulfatet på den positive plade for at få det til at blive blydioxid igen. Når reaktionen er ved at være afsluttet, stiger iltbobler fra den positive plade. Dette kaldes blødning.
Selvudladning
En dårlig egenskab ved bly-syre-batterier er, at de aflades af sig selv, selv når de ikke er i brug. Den generelle tommelfingerregel er en procents selvafladningshastighed pr. dag. Hastigheden stiger ved høj temperatur og falder ved lav temperatur.
Ændring af elektrolyt i bly-syre batteri efter op- og afladning
Når blybatteriet aflades, falder svovlsyren i elektrolytten, vandindholdet stiger, og opløsningens vægtfylde falder.
Når blybatteriet oplades, øges svovlsyren i elektrolytten kontinuerligt, vandet falder gradvist, og opløsningens vægtfylde øges.
Faktisk bestemmer ændringen af elektrolyttens vægtfylde ladetilstanden for bly-syrebatterier. Derfor er det vigtigt konsekvent at vande batteriet for at sikre, at du får mest muligt ud af det.
