Как работают свинцово-кислотные аккумуляторы

Принцип работы кислотного аккумулятора

В современном мире электроники существуют различные типы аккумуляторов, среди которых наиболее распространенными считаются свинцово-кислотные батареи. Основными элементами конструкции таких АКБ являются электроды — положительно и отрицательно заряженные пластины, которые разделены между собой сепаратором. Пластины заключены в жесткий пластиковый корпус и залиты электролитом, в качестве которого используется раствор серной кислоты с водой. Собираясь купить аккумулятор такого типа, следует знать, как работают эти источники питания.

Химические процессы во время зарядки

Когда батарея подключена к зарядному устройству, молекулы серной кислоты разбиваются на положительные ионы 2H+ и отрицательные ионы SO4-. Электроны водородного обмена с катодом становятся водородом, который вступает в реакцию с PbSO4 в катоде и образует серную кислоту (H2SO4) и свинец (Pb). С другой стороны, SO4- осуществляет обмен электронами с анодом превращается в радикал SO4. SO4 вступает в реакцию с анодом PbSO4, в результате чего образуются оксид свинца PbO2 и серная кислота (H2SO4). Энергия накапливается за счет увеличения тяжести серной кислоты и увеличения потенциального напряжения элемента.

По мере продолжения зарядки и превращения большей части сульфата свинца в диоксид свинца зарядный ток электролизует воду из электролита, а также водород и кислород. Этот процесс, известный как «газификация» аккумулятора, может со временем значительно снизить емкость батареи из-за уменьшения количества воды. Собираясь купить в СПб аккумулятор кислотного типа, важно помнить, что перезаряд для таких батарей крайне губителен, а в худшем случае может привести к взрыву устройства.

Химические процессы во время разрядки

Разрядка свинцово-кислотной батареи вновь связана с химическими реакциями. Серная кислота находится в разбавленной форме, с типичным соотношением 3:1 между водой и серной кислотой. Когда аккумулятор отдает энергию, серная кислота снова разбивается на положительные ионы 2H+ и отрицательные ионы SO4-. Ионы водорода вступают в реакцию с PbO2 и производят PbO и воду H2O. PbO начинает реагировать с H2SO4 и создает PbSO4 и H2O. С другой стороны SO4-ионы обмениваются электронами с Pb, создавая радикал SO4, который в дальнейшем создает реакцию PbSO4 с Pb.