Šta je olovna baterija?
Oct 31, 2022
https://youtu.be/kNGg0P7B5fI
Olovna baterija je punjiva baterija koja koristi olovo i sumpornu kiselinu da igra ulogu. Olovo je uronjeno u sumpornu kiselinu kako bi se omogućile kontrolirane kemijske reakcije.
Ova hemijska reakcija je uzrok stvaranja baterije. Reakcija se zatim obrće kako bi se baterija napunila.
Materijali za olovne baterije
Glavni aktivni materijali potrebni za izradu olovnih baterija su:
Olovni peroksid (PbO2): tamnosmeđi, tvrd i krhak materijal koji formira pozitivnu ploču.
Spužvasto olovo (Pb): Čisto olovo pod uslovima mekog sunđera formira negativnu ploču.
Razrijeđena sumporna kiselina (H2SO4): jaka kiselina i dobar elektrolit. Veoma je jonizovan, a većina toplote koja se oslobađa tokom razblaživanja dolazi od hidratacije vodonikovih jona. Za olovne baterije sa vodom: kiselina=3:1.
Kako rade olovne baterije?
Olovna baterija je napravljena od elektrodne ploče od olovnog peroksida i spužvaste olovne elektrodne ploče uronjene u razrijeđenu sumpornu kiselinu. Struja je eksterno povezana između ovih ploča. U razrijeđenoj sumpornoj kiselini, molekuli kiseline se dijele na pozitivne ione vodonika (H plus ) i negativne sulfatne ione (SO4 --). Kada stignu do ploče PbO2, ioni vodonika primaju elektrone odatle i postaju atomi vodika, ponovo napadaju PbO2 i formiraju PbO i H2O (vodu). Ovaj PbO reaguje sa H2SO4 da bi se formirao PbSO4 i H2O (voda).
SO4 - joni (anjoni) kreću se do elektrode (anode) spojene na pozitivni pol DC napajanja, gdje će odustati od viška elektrona i postati slobodni radikal SO4. Ovaj radikalni SO4 ne može postojati sam; Zbog toga reaguje sa PbSO4 anode i stvara olovni peroksid (PbO2) i sumpornu kiselinu (H2SO4).
Kada se baterija napuni
Punjenje je proces preokretanja elektrohemijske reakcije. Pretvara električnu energiju iz punjača u hemijsku energiju u bateriji. Međutim, baterija ne skladišti energiju. Zadržava hemijsku energiju potrebnu za proizvodnju električne energije.
Ako je napon punjača veći od napona baterije, punjač će obrnuti struju. Punjač stvara previše elektrona na negativnoj ploči, a pozitivni ioni vodika privlače se prema njima. Vodik reaguje sa olovnim sulfatom i stvara sumpornu kiselinu i olovo. Kada većina sulfata nestane, vodik se diže iz negativne ploče. Kiseonik u vodi reaguje sa olovnim sulfatom na pozitivnoj ploči da bi ponovo postao olovni dioksid. Kada se reakcija završi, mjehurići kisika se dižu iz pozitivne ploče. Ovo se zove krvarenje.
Samopražnjenje
Loša karakteristika olovnih baterija je da se same prazne, čak i kada se ne koriste. Opšte pravilo je jedan posto samopražnjenja dnevno. Brzina raste na visokoj temperaturi i opada na niskoj temperaturi.
Promjena elektrolita u olovnom akumulatoru nakon punjenja i pražnjenja
Kada se olovni akumulator isprazni, sumporna kiselina u elektrolitu se smanjuje, sadržaj vode se povećava, a specifična težina otopine se smanjuje.
Kada se olovno-kiselinska baterija napuni, sumporna kiselina u elektrolitu se kontinuirano povećava, voda se postepeno smanjuje, a specifična težina otopine se povećava.
U stvari, promjena specifične težine elektrolita određuje stanje napunjenosti olovne baterije. Zbog toga je važno dosljedno zalijevati bateriju kako biste je maksimalno iskoristili.
