Hvad er blybatteri: Typer, arbejde og dets applikationer

Før vi springer direkte for at kende begreberne relateret til blybatteri, lad os starte med dets historie. Så en fransk videnskabsmand ved navn Nicolas Gautherot i år 1801 bemærkede, at der i elektrolysetesten findes en minimal strøm, selv når der er frakobling af hovedbatteriet. Mens der i året 1859 udviklede en videnskabsmand ved navn Gatson blysyrebatteri, og dette var det første, der genoplades gennem passage af omvendt strøm. Dette var den første version af denne type batteri, mens Faure derefter tilføjede mange forbedringer til dette, og endelig blev den praktiske type blysyrebatteri opfundet af Henri Tudor i 1886. Lad os have en mere detaljeret diskussion om denne form for batteri , arbejde, typer, konstruktion og fordele.

Hvad er blybatteri?

Blybatteri hører under klassificeringen af ​​genopladelige og sekundære batterier. På trods af batteriets minimale proportioner i energi til volumen og energi til vægt har det evnen til at levere øgede overspændingsstrømme. Dette svarer til, at blysyerceller har en høj mængde styrke til vægtforhold.

Dette er batterierne, der bruger blyperoxid og svampebly til at omdanne kemisk energi til elektrisk energi. Disse er for det meste anvendt i transformerstationer og elsystemer på grund af grunden til, at de har øget cellespændingsniveauer og minimale omkostninger.

Konstruktion

I bly syre batteri konstruktion , pladerne og beholderne er de afgørende komponenter. Nedenstående afsnit giver en detaljeret beskrivelse af hver komponent, der anvendes i konstruktionen. Det blybatteri-diagram er

Blydiagram over blysyre

Beholder

Denne beholderdel er konstrueret med ebonit, blyovertrukket træ, glas, hård gummi lavet af det bituminøse element, keramiske materialer eller smedet plast, der er placeret på toppen for at eliminere enhver form for elektrolytudladning. Mens der i beholderens bundsektion findes fire ribben, hvor to er placeret på den positive plade og de andre på den negative plade.

Her fungerer prisme som en base for begge plader, og derudover beskytter det pladerne mod kortslutning. Komponenterne, der anvendes til konstruktionen af ​​beholderen, skal være fri for svovlsyre, de bør ikke bøjes eller gennemtrænges og ikke indeholde nogen form for urenheder, der fører til elektrolytskader.

Plader

Pladerne i blybatteri er konstrueret på en anden måde, og alle består af lignende typer af gitteret, der er konstrueret af aktive komponenter og bly. Gitteret er afgørende for at etablere ledningsevne for strøm og for at sprede lige store mængder strøm til de aktive komponenter. Hvis der er ujævn fordeling, løsnes den aktive komponent. Pladerne i dette batteri er af to slags. Disse er af plante / dannede plader og Faure / indsatte plader.

De dannede plader anvendes hovedsageligt til statiske batterier, og de har også tung og dyre. Men de har lang holdbarhed, og disse er ikke let tilbøjelige til at miste deres aktive komponenter, selv ved kontinuerlige opladnings- og afladningsprocesser. Disse har minimal kapacitet til vægtforhold.

Mens den indsatte proces mest bruges til konstruktion af negative plader end for positive plader. Den negative aktive komponent er noget kompliceret, og de oplever en lille ændring i opladnings- og afladningsprocesser.

Aktiv komponent

Komponenten, som aktivt involverer i de kemiske reaktionsprocesser, der sker i batteriet hovedsageligt på tidspunktet for opladning og afladning, betegnes som en aktiv komponent. De aktive komponenter er:

• Blyperoxid - Det danner en positiv aktiv komponent.
• Svampebly - Dette materiale danner den negative aktive komponent
• Fortyndet svovlsyre - Dette bruges hovedsageligt som en elektrolyt

Separatorer

Disse er af tynde plader, der er konstrueret af porøs gummi, overtrukket blytræ og glasfiber. Separatorerne er placeret mellem pladerne for at give aktiv isolering. De har en rillet form på den ene side og en glat overflade på andre kanter.

Batterikanter

Den har positive og negative kanter med en diameter på 17,5 mm og 16 mm.

Princippet om blysyrebatteri

Da svovlsyre bruges som elektrolyt i batteriet, dispergeres molekylerne i det som SO, når det opløses.₄^-(negative ioner) og 2H + (positive ioner), og disse vil have fri bevægelighed. Når disse elektroder dyppes i opløsningerne og tilvejebringer en jævnstrømsforsyning, vil de positive ioner bevæge sig og bevæge sig i retning af batteriets negative kant. På samme måde vil de negative ioner bevæge sig og bevæge sig i retning af batteriets positive kant.

Hver brint- og sulfationer opsamler en og to elektron- og negative ioner fra katoden og anoden, og de har en reaktion med vand. Dette danner brint og svovlsyre. Mens de udviklede fra ovenstående reaktioner reagerer med blyoxid og danner blyperoxid. Dette betyder på tidspunktet for ladningsprocessen, at blykatodeelementet forbliver som bly i sig selv, mens blyanoden er dannet som blyperoxid, der er mørkebrun i farven.

Når der ikke er nogen DC-forsyning og på det tidspunkt, hvor et voltmeter er forbundet mellem elektroderne, viser det potentialforskellen mellem elektroderne. Når der er en ledningsforbindelse mellem elektroderne, vil der være strøm gennem den negative til den positive plade via et eksternt kredsløb, hvilket betyder, at cellen har evnen til at tilvejebringe en elektrisk form for energi.

Så dette viser blybatteri fungerer scenarie.

Forskellige typer

Det bly syre batterityper kategoriseres hovedsageligt i fem typer, og de forklares detaljeret i nedenstående afsnit.

Oversvømmet type - Dette er den konventionelle motortændingstype og har en trækkraft slags batteri. Elektrolytten har fri bevægelighed i cellesektionen. Folk, der bruger denne type, kan have tilgængelighed for hver celle, og de kan tilføje vand til cellerne, når batteriet tørrer op.

Forseglet type - denne type blysyrebatteri er bare en mindre ændring af den oversvømmede batteritype. Selvom folk ikke har adgang til hver celle i batteriet, ligner det interne design næsten det oversvømmede type 1. Den væsentligste variation i denne type er, at der findes tilstrækkelig mængde syre, der modstår for en jævn strøm af kemiske reaktioner gennem batteriets levetid.

VRLA-type - Disse kaldes Ventilregulerede blybatterier som også betegnes som en forseglet batteritype. Værdikontrolproceduren tillader sikker udvikling af O_toog H_togasser på opladningstidspunktet.

AGM Type - Dette er den absorberede glasmatte type batteri, der gør det muligt for elektrolytten at komme i nærheden af ​​pladens materiale. Denne type batteri øger udførelsen af ​​afladnings- og opladningsprocesserne. Disse bruges især til applikationer med motorsport og motorinitiering.

Gel type - Dette er den våde slags blysyrebatteri, hvor elektrolytten i denne celle er med silica-relateret, hvilket gør stivning af materialet. Celleens genopladningsspændingsværdier spiste minimalt sammenlignet med andre typer, og den har også mere følsomhed.

Blybatteri kemisk reaktion

Den kemiske reaktion i batteriet sker hovedsageligt under afladnings- og genopladningsmetoder, og i afladningsprocessen forklares det som følger:

Når batteriet er helt afladet, er anoden og katoderne PbO_toog Pb. Når disse tilsluttes ved hjælp af modstand, aflades batteriet, og elektronerne har den modsatte vej på opladningstidspunktet. H_toioner har en bevægelse mod anoden, og de bliver et atom. Det kommer inden for rækkevidde med PbO_tohvorved der dannes PbSO₄som er hvid i farven.

På samme måde har sulfationen en bevægelse mod katoden, og efter at den er nået dannes ionen til SO₄. Det reagerer med bly katode hvorved der dannes blysulfat.

PbSO₄+ 2H = PbO + H_toELLER

PbO + H_toSÅ₄= PbSO₄+ 2H_toELLER

PbO_to+ H_toSÅ₄+ 2H = PbSO₄+ 2H_toELLER

Kemiske reaktioner

Under genopladningsprocessen er katoden og anoderne i forbindelse med DC-forsyningens negative og positive kanter. De positive H2-ioner bevæger sig i retning af katoden, og de får to elektroner og dannes som H2-atom. Det gennemgår en kemisk reaktion med blysulfat og danner bly og svovlsyre.

PbSO₄+ 2H_toO + 2H = PbSO₄+ 2 H_toSÅ₄

Den kombinerede ligning for begge processer er repræsenteret som

Afladnings- og genopladningsproces

Her angiver den nedadgående pil udladning, og en opadgående pil angiver genopladningsprocessen.

Liv

Den optimale funktionstemperatur for blybatteri er 25⁰C, hvilket betyder 77⁰F. Stigningen i temperaturområdet forkorter levetiden. A pr. Regel reducerer det batteriets halveringstid for hver temperaturstigning på 80 ° C. Mens et værdireguleret batteri, der fungerer ved 25⁰C har en bly syrebatteriets levetid på 10 år. Og når dette betjenes ved 33⁰C, den har kun en levetid på 5 år.

Blybatteri-applikationer

• Disse anvendes i nødbelysning for at levere strøm til sumppumper.
• Anvendes i elektriske motorer
• Ubåde
• Nukleare ubåde

Denne artikel har forklaret blybatteriets arbejdsprincip, typer, levetid, konstruktion, kemiske reaktioner og applikationer. Derudover ved, hvad der er bly syre batteri fordele og ulemper inden for forskellige domæner?