1. Генерация электродвижущей силы свинцово-кислотных аккумуляторов.

После зарядки свинцово-кислотного аккумулятора на положительной пластине диоксида свинца (PbO2) под действием молекул воды в растворе серной кислоты небольшое количество диоксида свинца и воды образуются диссоциируемые неустойчивые вещества - гидроксид свинца (Pb(OH) 4), гидроксид-ионы в растворе, ионы свинца (Pb4) остаются на положительной пластине, поэтому на положительной пластине отсутствуют электроны после зарядки свинцово-кислотного аккумулятора. Отрицательная пластина представляет собой свинец (Pb), который реагирует с серной кислотой (H2SO4) в электролите, образуя ион свинца (Pb2), который переносится в электролит, оставляя на отрицательной пластине два дополнительных электрона (2e). Видно, что при неподключении внешней цепи (разомкнутая батарея) вследствие химического воздействия наблюдается недостаток электронов на положительной пластине, а избыток электронов на отрицательной пластине, как показано на рисунке на рисунке. Да, между двумя пластинами существует определенная разность потенциалов, которая и есть электродвижущая сила батареи.

2. Электрохимическая реакция процесса разряда свинцово-кислотного аккумулятора.

При разряде свинцово-кислотного аккумулятора под действием разности потенциалов аккумулятора электроны на отрицательной пластине через нагрузку попадают на положительную пластину, образуя ток I. При этом внутри аккумулятора происходят химические реакции. . После того, как каждый атом свинца на отрицательной пластине испускает два электрона, образующийся ион свинца (Pb2) реагирует с ионом сульфата (SO4-2) в электролите, образуя на пластине нерастворимый сульфат свинца (PbSO4). Ион свинца (Pb4) положительной пластины получает два электрона (2e) от отрицательного электрода и становится двухвалентным ионом свинца (Pb2), который реагирует с сульфат-ионом (SO4-2) в электролите с образованием нерастворимого свинца. сульфат (PbSO4) на пластине. Ион кислорода (0-2), гидролизованный с положительной пластины, реагирует с ионом водорода (H) в электролите с образованием стабильного вещества – воды. Ионы сульфата и ионы водорода, присутствующие в электролите, под действием электрического поля движутся к положительным и отрицательным клеммам батареи соответственно, образуя ток внутри батареи, образуя всю петлю, и батарея продолжает разряжаться наружу. При разряде концентрация H2SO4 непрерывно уменьшается, сульфат свинца (PbSO4) на положительном и отрицательном электродах увеличивается, внутреннее сопротивление аккумулятора увеличивается (сульфат свинца не проводит ток), концентрация электролита уменьшается, электродвижущая сила аккумулятора увеличивается. батарея уменьшается.

3. Процесс зарядки свинцово-кислотной батареи в результате электрохимической реакции зарядки.
Источник питания тока (полюс зарядки или выпрямитель) должен быть подключен снаружи, чтобы материал, генерируемый положительными и отрицательными пластинами после разрядки, мог быть восстановлен до исходного активного материала. , а внешняя электрическая энергия может быть преобразована в химическое хранилище энергии. На положительной пластине под действием внешнего тока сульфат свинца диссоциирует на двухвалентный ион свинца (Pbz) и сульфат-анион (SO4-2), поскольку внешний источник питания продолжает поглощать электроны с положительного электрода, свободный двухвалентный свинец ион вблизи положительной пластины (Pb2 продолжает отдавать два электрона, образуя четырехвалентный ион свинца (Pb4), и продолжает реагировать с водой. В конечном итоге на положительной пластине образуется диоксид свинца (PbO2). На отрицательной пластине под действием Под действием внешнего тока сульфат свинца диссоциирует на двухвалентный ион свинца (Pbz) и сульфатный отрицательный ион (SO4-2), поскольку отрицательный электрод постоянно получает электроны от внешнего источника питания, свободный двухвалентный ион свинца (Pb2) вблизи отрицательной пластины. нейтрализуется в свинец (Pb) и прикрепляется к отрицательной пластине с помощью нечеткого свинца. В электролите положительный электрод продолжает вырабатывать свободные ионы водорода (H) и сульфат-ионы (SO4-2), а отрицательный электрод продолжает производят сульфат-ионы (SO4-2). Под действием электрического поля ионы водорода движутся к отрицательному электроду, а ионы сульфата – к положительному, образуя ток. На более позднем этапе зарядки в растворе также будет происходить электролитическая реакция воды под действием внешнего тока.
4. Смена электролита после зарядки и разрядки свинцово-кислотного аккумулятора.
Из вышесказанного видно, что при разряде свинцово-кислотного аккумулятора серная кислота в электролите продолжает уменьшаться, вода постепенно увеличивается, а удельный вес раствора уменьшается. Из вышеизложенного видно, что при зарядке свинцово-кислотного аккумулятора содержание серной кислоты в электролите продолжает увеличиваться, количество воды постепенно уменьшается, а удельный вес раствора повышается. В реальной работе о степени зарядки свинцово-кислотного аккумулятора можно судить по изменению удельного веса электролита. Использование и обслуживание необслуживаемых свинцово-кислотных аккумуляторов. В последние годы с углублением двухсетевой трансформации энергосистем все большее распространение получают высокочастотные импульсные источники питания и необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторы, изготовленные по технологии импульсного электропитания. широко используемый. Однако из-за отсутствия опыта эксплуатации техническое обслуживание источника питания постоянного тока, особенно аккумулятора, не осуществляется, поэтому надежность источника питания постоянного тока не может быть эффективно гарантирована.