Задание № 3 Особенности устройства свинцово- кислотного аккумулятора.
1 Составные элементы в устройстве аккумулятора:
отрицательная пластина
сепаратор
положительная пластина
полублок положительных пластин
полублок отрицательных пластин
баретка
блок пластин
моноблок (аккумуляторный бак)
крышка
пробка заливная
межэлементное соединение
щиток
Рисунок внешнего вида в устройстве пластины аккумулятора.
Материал решетки- сплав свинца с сурьмой либо с кальцием.
Материал активной массы положительной пластины до её форматирования (формирования)-свинцовый порошок сурик Рв3О4, который растирают в слабом водном растворе (3-8%) серной кислоты до пастообразного состояния и вмазывают в ячейки свинцовых решеток.
Материал активной массы отрицательных пластин до их форматирования ( формирования)- свинцовый порошок глет РвО, который растирают до пастообразного состояния в слабом растворе серной кислоты и вмазывают в ячейки свинцовой решетки
Задание № 4 Основы теории процессов, происходящие в свинцово- кислотном аккумуляторе.
1. Запись процесса электрохимической реакции на положительной пластине первичном заряде. В современных свинцово-кислотных аккумуляторах применяются пастированные электроды. Они могут быть решетчатыми и панцирными. Панцирные электроды применяются в GEL аккумуляторах типа OPzV в качестве положительных пластин, а в остальных типах для положительных электродов применяются решетчатые пластины. Применение различных типов положительных пластин отражается на электрических характеристиках аккумуляторов. В первую очередь это связано с внутренним сопротивлением аккумулятора. Положительные панцирные пластины состоят из штырей, которые помещаются внутри перфорированных трубок, заполненных активированной массой. Активным веществом пластин является свинец.
2 Запись процесса на отрицательной пластине. На отрицательной пластине (на восстановителе) имеет место электролитическое растворение свинца, при котором губчатый свинец окисляется до четырехвалентного иона. В растворении участвует серная кислота. Свинец расщепляется на положительные ионы, которые выпадают в раствор электролита и заряжают его положительно. Образовавшиеся свободные электроны остаются на поверхности свинцовых пластин, которые таким образом приобретают отрицательный заряд.
3 Запись реакции на положительной пластине при заряде от внешнего источника постоянного тока. На положительной пластине при избытке воды двухвалентный ион свинца отдает два электрона во внешнюю цепь (зарядному устройству) и доокисляется до четырехвалентного иона, который вступает в реакцию с водой и соединяется с двумя ионами атомарного кислорода, за счет чего восстанавливается активная масса положительной пластины. Здесь так же образуется серная кислота в электролите и два иона водорода.
4. Запись реакции на отрицательной пластине при заряде от внешнего источника постоянного тока. На отрицательной пластине РЬ обратное электрохимическое преобразование при заряде аккумулятора протекает по следующей закономерности, что вначале приводит к разложению сульфата свинца на ионы. Далее на отрицательной пластине двухвалентный свинец нейтрализуется поступившими от зарядного устройства электронами и происходит восстановление губчатого свинца Одновременно образуется серная кислота и отрицательный ион кислорода.
5. Дополнительные реакции, происходящие в свинцово- кислотном аккумуляторе. Для улучшения эксплуатационных характеристик свинцово-кислотного аккумулятора предложены различные добавки в электролит или электроды аккумулятора. Увеличив плотность электролита можно повысить емкость аккумулятора, но при этом ресурс аккумулятора резко снижается.
6. Отличительные особенности процесса заряда пластин, происходящего в необслуживаемых аккумуляторных батареях. В настоящее время выпускают так называемые необслуживаемые аккумуляторные батареи, которые отличаются от обычных меньшим содержанием сурьмы (1,5- 2,0%) в решетках электродов. Наличие сурьмы в решетках положительных электродов приводит в процессе эксплуатации батареи к переносу части сурьмы на поверхность активной массы отрицательных электродов и в электролит , что сказывается на повышении потенциала отрицательного электрода и понижения ЭДС батареи в процессе ее срока службы В необслуживаемых батареях за счет меньшего содержания сурьмы в решетках электродов эти явления протекают более слабо, что значительно увеличивает сроки доливки воды (не чаще одного раза в год).