Как работает аккумулятор 5   Аккумулятор представляет собой устройство, которое накапливает энергию в химической форме при подключении к источнику постоянного тока, а затем отдает ее, преобразуя в электричество. Его используют многократно за счет способности к восстановлению и обратимости химических реакций. Разряжается – снова заряжают. Применяются аккумуляторы в качестве автономных и резервных источников питания для электротехнического оборудования и различных устройств.

   Устройство аккумулятора

 

   В автомобилях обычно применяют свинцово-кислотные аккумуляторы. Рассмотрим их устройство.

Как работает аккумулятор 4

   Все элементы располагаются в корпусе, который изготавливают из полипропилена. Корпус состоит из емкости, разделенной на шесть ячеек, и крышки, оснащенной дренажной системой для стравливания давления и отвода газа. На крышку выводится два полюса (клеммы) – положительный и отрицательный.

   Содержимое каждой ячейки представляет собой пакет из 16 свинцовых пластин, полярность которых чередуется. Восемь положительных пластин, объединенных бареткой, являются плюсовым электродом (катодом), восемь отрицательных – минусовым (анодом). Каждый электрод выводится к соответствующей клемме аккумулятора.



   Пакеты пластин в ячейках погружены в электролит – раствор серной кислоты и воды плотностью 1,28 г/см3. Между пластинами электродов, для предотвращения замыкания, вставлены сепараторы – пористые пластины, которые не препятствуют циркуляции электролита и не взаимодействуют с ним.

   Отдельная пластина электрода – это решетка из металлического свинца, в которую впрессован (намазан) реагент. Активная масса катода – диоксид свинца (PbO2), анода – губчатый свинец.

 

      Принцип действия аккумуляторов

Как работает аккумулятор 2   Принцип действия аккумулятора основан на образовании разности потенциалов между двумя электродами, погруженными электролит. При подключении нагрузки (электротехнических устройств) к клеммам аккумулятора в реакцию вступают электролит и активные элементы электродов. Происходит процесс перемещения электронов, который, по сути, и является электротоком.

   При разряде аккумулятора (подключении нагрузки) губчатый свинец анода выделяет положительные двухвалентные ионы свинца в электролит. Избыточные электроны перемещаются по внешней замкнутой электрической цепи к катоду, где происходит восстановление четырехвалентных ионов свинца до двухвалентных. При их соединении с отрицательными ионами серного остатка электролита, образуется сульфат свинца на обоих электродах.

   Ионы кислорода от диоксида свинца катода и ионы водорода из электролита соединяются, образуя молекулы воды. Поэтому плотность электролита понижается.

Как работает аккумулятор 3

   При заряде происходят обратные реакции. Под воздействием внешнего напряжения ионы двухвалентного свинца положительного электрода отдают по два электрона и окисляются в четырехвалентные. Эти электроны движутся к аноду и нейтрализуют ионы двухвалентного свинца, восстанавливая губчатый свинец. На катоде, путем промежуточных реакций, снова образуется двуокись свинца.

   Химические реакции в одной ячейке вырабатывают напряжение 2 В, поэтому на клеммах аккумулятора из 6 ячеек и получается 12 В.

   Читайте также, как правильно выбрать аккумулятор по емкости, особенности литий-ионных и никиль-кадмиевых аккмуляторов.


Рекомендуйте эту статью другим!



Реле времени
дек 25, 2013 5298

Реле времени. Назначение, разновидности, применение, схема

Реле времени прежде всего предназначено для обеспечения необходимого временного интервала…
фев 10, 2013 44479

Инструкция по проведению технических осмотров электрооборудования.

1. Введение 1.1 В объем технического осмотра электрооборудования входят следующие работы:…
Интерфейс RS 422 2
фев 05, 2014 6375

Интерфейс RS 422

Последовательный дифференциальный интерфейс RS-422 (Recommended Standard 422) по своим…
янв 09, 2013 9809

Однофазный мостовой выпрямитель, принцип работы, описание

Рассматриваемый выпрямитель (рис. 4.21) широко используется в самых различных устройствах…
запоминающих микропроцессорных устройств
фев 20, 2017 659

Характеристика цифровых запоминающих устройств, параметры,

Цифровыми запоминающими называют устройства, предназначенные для записи, хранения и…