Ólom-sav akkumulátor
Az akkumulátor után a kibocsátás újratöltődik több tíz vagy több ezerszer, attól függően, hogy az adott típust. A leggyakoribb a savas ólom akkumulátor. amelynek az elve az eszköz ábrán látható. 1.
Ábra. 1. Az elv a készülék ólomakkumulátor és elektrokémiai mentesítési eljárás rendszert
A feltöltött állapotban az anód (negatív elektród) az akkumulátor tartalmaz ólmot, és a katód (pozitív elektród) - PbO2 ólom-dioxid. A két elektróda készült porózus, úgy, hogy a terület és az elektrolit érintkezése volt, amennyire csak lehetséges. A design az elektródák függ az alkalmazástól és az akkumulátor kapacitása és elég változatos.
A kémiai reakciók során feltöltési és kisütési az akkumulátor, amelyet a képlet
Az akkumulátor elméletileg szükséges fajlagos energia 167 Wh / kg. Ugyanez a szám van kifejezve, következésképpen a elméleti határ az adott tárolási kapacitás. Azonban a tényleges tárolási kapacitás sokkal kevésbé, hogy a kisülés során az akkumulátor általában kapott elektromos energia mintegy 30 Wh / kg. Hozzájáruló tényezők csökkenését tárolókapacitás, ábrán világosan látható. 2. Akkumulátor Hatékonyság (arány kapott energia a kisülés által a során fogyasztott energia töltés) általában tartományban 70% -ról 80%.
Ábra. 2. Az elméleti és a tényleges fajlagos tárolási kapacitás ólom-sav akkumulátor
Különböző speciális intézkedések (növekvő a sav koncentrációja 39% egy műanyag szerkezeti részek és az összekötő részek és a réz al.) A közelmúltban sikeresen növelte a fajlagos tárolási kapacitás akár 40 Wh / kg, és még egy kicsit magasabb.
Meg kell jegyezni, hogy a 1980-as években primenenyat nyitott telepített akkumulátorok, a konkrét tárolási kapacitással rendelkeznek, amely a tartományban 5 Wh / kg-10 Wh / kg.
A fenti adatokból az következik, hogy a különleges tárolási kapacitás ólom akkumulátor (és mint később látni fogjuk, és más típusú akkumulátorok) lényegesen alacsonyabb, mint a primer elektrokémiai cellát. Ezt a hátrányt azonban általában ellensúlyozza az a lehetőség, ismételt töltés és ennek eredményeként mintegy tízszeresére költségcsökkentés származik az akkumulátor áram? lehetőségét képezik akkumulátorok igen magas energiafogyasztás (ha szükséges, például legfeljebb 100 MWh).
EMF ólom akkumulátor függ az elektrolit sűrűség és lehet meghatározni kísérleti képletű
E szerint a képlet, a kezdeti akkumulátor elektromotoros erő, attól függően, hogy az adott típusú, között van 2,05 V legfeljebb 2,10 V. A feszültséget az akkumulátor terminálok végén kisülési lehet csökkenteni 1,7 V, de a végén a töltés emelkedés 2 , 6 V (3.).
Ábra. 3. A feszültség változás a vezető akkumulátort néhány lehetséges töltési és kisütési folyamatok
Minden töltési-kisütési ciklus kíséretében néhány irreverzibilis folyamatok az elektródok, beleértve a lassú felhalmozódása nemredukáló ólom-szulfát, a tömege az elektródák. Emiatt bizonyos idő után (általában mintegy 1000) ciklus az akkumulátor elveszti a képességét, hogy megfelelően töltse. Ez akkor történhet meg hosszan tartó, nem-használata az akkumulátor, mert az elektrokémiai mentesítési eljárás (lassú önkisülés) fordul elő az akkumulátort, és ha nem csatlakozik külső elektromos áramkör. Ólom akkumulátor veszít miatt önkisülés, jellemzően 0,5% és 1% -a költség per nap. használt elektromos állandó újratöltés elég stabil feszültséget, hogy kompenzálja a folyamat (attól függően, hogy az akkumulátor típusától, a feszültség pedig 2,15 V 2,20 V).
Egy másik visszafordíthatatlan folyamat a víz elektrolízisével ( „forraljuk” akkumulátor) fordul elő, hogy a végén a töltési folyamat. A vízveszteség könnyen kompenzálható az újratöltési de naszcensz hidrogénnel együtt a levegő vezethet képződéséhez robbanékony keveréket egy tároló helyiség vagy rekeszbe. Annak elkerülése érdekében, repedést kell biztosítani a megfelelő szellőzést.
Az elmúlt 20 évben nem volt hermetikusan lezárt ólom-savas akkumulátorok, amelyek nem vonatkoznak a folyékony és gél-szerű elektrolit. Az ilyen elemeket lehet szerelni bármilyen helyzetben, és emellett, tekintettel arra, hogy azok nem hidrogént szabadít a töltés lehet helyezni minden helyiségben.
Továbbá az ólom készített több mint 50 típusú elemek alapján különböző elektrokémiai rendszerekben. Erőművekben gyakran alkalmazott alkáli (a elektrolit formájában kálium-hidroxid KOH) nikkel-vas és nikkel-kadmium elemek, amely elektromotoros erőből között van 1,35 V 1,45 V, és az adott tárolási kapacitás - közötti 15 Wh / kg-45 Wh / kg. Ezek kevésbé érzékeny a ingadozása a környezeti hőmérséklet és a kevésbé igényes működési feltételek. Azt is rendelkeznek bolshim élettartama (jellemzően 1000-4000 töltési-kisütési ciklus), de a feszültség változik a kisütési belül szélesebb körű, mint az ólom-sav akkumulátorok és a hatékonyság valamivel alacsonyabb (50% -ról 70%).
Az ólom-savas akkumulátorok járművek (. Az autók, hajók, vonatok stb) nehéz, mert a viszonylag nagy tömegű, prevyshayushey általában súlyozza belső égésű motorok, és abban az esetben alkalmazható tömeg - túl alacsony futásteljesítmény után díj (általában körülbelül 100 km). Ezért az elektromos járművek és egyéb elektromos járművek javasolt különböző elemeket nagyobb fajlagos tárolási kapacitást.