Hva er blybatteri: Typer, arbeid og dets applikasjoner

Før vi hopper direkte for å kjenne konseptene knyttet til blybatteri, la oss starte med historien. Så en fransk forsker ved navn Nicolas Gautherot i år 1801 observerte at det i elektrolysetestingen eksisterer en minimal mengde strøm selv når det er frakobling av hovedbatteriet. Mens det i år 1859 utviklet en forsker ved navn Gatson blysyrebatteri, og dette var det første som blir ladet gjennom omvendt strøm. Dette var den første versjonen av denne typen batteri, mens Faure deretter tilførte mange forbedringer til dette, og til slutt ble den praktiske typen blybatteri oppfunnet av Henri Tudor i 1886. La oss ha en mer detaljert diskusjon om denne typen batteri , arbeid, typer, konstruksjon og fordeler.

Hva er blybatteri?

Blybatteri kommer under klassifiseringen av oppladbare og sekundære batterier. Til tross for batteriets minimale proporsjoner i energi til volum og energi til vekt, har det muligheten til å levere økte overspenningsstrømmer. Dette tilsvarer at blysyre celler har en høy mengde kraft til vektforhold.

Dette er batteriene som bruker blyperoksid og svampebly for å konvertere kjemisk energi til elektrisk energi. Disse brukes hovedsakelig i nettstasjoner og kraftsystemer på grunn av at de har økt cellespenningsnivå og minimal kostnad.

Konstruksjon

I bly syrebatteri konstruksjon , platene og beholderne er de avgjørende komponentene. Avsnittet nedenfor gir en detaljert beskrivelse av hver komponent som brukes i konstruksjonen. De bly syre batteri diagram er

Blydiagram over blybatteri

Container

Denne beholderdelen er konstruert med ebonitt, blybelagt tre, glass, hard gummi laget av det bituminøse elementet, keramiske materialer eller smidd plast som er plassert på toppen for å eliminere enhver form for elektrolyttutslipp. Mens det i beholderens bunnseksjon finnes fire ribber hvor to er plassert på den positive platen og de andre på den negative platen.

Her fungerer prismen som en base for begge platene, og i tillegg beskytter den platene mot kortslutning. Komponentene som brukes til konstruksjonen av beholderen, bør være fri for svovelsyre, de skal ikke bøyes eller være gjennomtrengelige og ikke inneholde noen form for urenheter som fører til elektrolyttskader.

Tallerkener

Platene i blybatteri er konstruert på en annen måte, og alle består av lignende typer gitter som er konstruert av aktive komponenter og bly. Rutenettet er avgjørende for å etablere ledningsevne for strøm og for å spre like store mengder strøm til de aktive komponentene. Hvis det er ujevn fordeling, vil det løsne den aktive komponenten. Platene i dette batteriet er av to slag. Disse er av planter / formede plater og Faure / limte plater.

De dannede platene brukes hovedsakelig for statiske batterier, og de har også tung og kostbar. Men de har lang holdbarhet, og disse er ikke lett utsatt for å miste sine aktive komponenter selv i kontinuerlige lade- og utladningsprosesser. Disse har minimal kapasitet til vektandelen.

Mens den limte prosessen for det meste brukes til konstruksjon av negative plater enn for positive plater. Den negative aktive komponenten er noe komplisert, og de opplever en liten modifisering i lade- og utladningsprosesser.

Aktiv komponent

Komponenten som aktivt involverer seg i de kjemiske reaksjonsprosessene som skjer i batteriet hovedsakelig ved lading og utlading, blir betegnet som en aktiv komponent. De aktive komponentene er:

• Blyperoksid - Det danner en positiv aktiv komponent.
• Svampebly - Dette materialet danner den negative aktive komponenten
• Fortynnet svovelsyre - Dette brukes hovedsakelig som elektrolytt

Separatorer

Disse er av tynne ark som er konstruert av porøs gummi, belagt blyved og glassfiber. Separatorene er plassert mellom platene for å gi aktiv isolasjon. De har en rillet form på den ene siden og en jevn overflate på andre kanter.

Batterikanter

Den har positive og negative kanter med en diameter på 17,5 mm og 16 mm.

Arbeidsprinsipp for blybatteri

Ettersom svovelsyre brukes som elektrolytt i batteriet, blir molekylene i det spredt som SO når det blir oppløst.₄^-(negative ioner) og 2H + (positive ioner) og disse vil ha fri bevegelse. Når disse elektrodene dyppes i løsningene og gir likestrømstilførsel, vil de positive ionene bevege seg og bevege seg i retning av den negative kanten av batteriet. På samme måte vil de negative ionene ha en bevegelse og bevege seg i retning av den positive kanten av batteriet.

Hvert hydrogen- og sulfation samler ett og to elektron og negative ioner fra katoden og anoden, og de har en reaksjon med vann. Dette danner hydrogen og svovelsyre. Mens de utviklede fra de ovennevnte reaksjonene reagerer med blyoksyd og danner blyperoksid. Dette betyr at på tidspunktet for ladeprosessen forblir blykatodeelementet som bly i seg selv, mens blyanoden er dannet som blyperoksyd som er mørkebrunt i fargen.

Når det ikke er noe DC-forsyning og på det tidspunktet da et voltmeter er koblet mellom elektrodene, viser det potensialforskjellen mellom elektrodene. Når det er en ledningsforbindelse mellom elektrodene, vil det være strøm fra negativ til positiv plate via en ekstern krets som betyr at cellen har muligheten til å gi en elektrisk form for energi.

Så dette viser blybatteri fungerer scenario.

Forskjellige typer

De typer blybatterier kategoriseres hovedsakelig i fem typer, og de forklares i detalj i avsnittet nedenfor.

Oversvømmet type - Dette er den konvensjonelle tenningstypen og har et trekkraft batteri. Elektrolytten har fri bevegelse i celleseksjonen. Personer som bruker denne typen kan ha tilgjengelighet for hver celle, og de kan tilføre vann til cellene når batteriet tørker opp.

Forseglet type - denne typen blybatteri er bare en mindre endring i den oversvømmede typen batteri. Selv om folk ikke har tilgang til hver celle i batteriet, er den interne utformingen nesten lik den oversvømte typen en. Hovedvariasjonen i denne typen er at det eksisterer nok syre som tåler for jevn flyt av kjemiske reaksjoner gjennom batteriets levetid.

VRLA Type - Disse kalles Ventilregulerte blybatterier som også betegnes som en forseglet type batteri. Verdikontrolleringsprosedyren tillater sikker utvikling av O_toog H_togasser på tidspunktet for lading.

AGM Type - Dette er batteriet av typen absorbert glassmatte som gjør at elektrolytten kan stoppes nær platens materiale. Denne typen batteri øker ytelsen til utladnings- og ladeprosessene. Disse brukes spesielt i applikasjoner for motorsport og motorinitiering.

Gel Type - Dette er den våte typen blybatteri der elektrolytten i denne cellen er med silisiumrelatert, noe som gjør stivningen av materialet. Verdiene for oppladningsspenningen til cellen spiste minimalt sammenlignet med andre typer, og den har også mer følsomhet.

Blybatteri Kjemisk reaksjon

Den kjemiske reaksjonen i batteriet skjer hovedsakelig under utladnings- og lademetoder, og i utladningsprosessen forklares det som følger:

Når batteriet er helt utladet, er anoden og katodene PbO_toog Pb. Når disse er koblet til ved hjelp av motstand, blir batteriet utladet og elektronene har motsatt vei når de lades. H_toioner har en bevegelse mot anoden og de blir et atom. Det kommer i rekkevidde med PbO_toog danner således PbSO₄som er hvit i fargen.

På samme måte har sulfationen en bevegelse mot katoden, og etter at den er nådd, dannes ionet til SO₄. Det reagerer med bly katode og danner således blysulfat.

PbSO₄+ 2H = PbO + H_toELLER

PbO + H_toSÅ₄= PbSO₄+ 2H_toELLER

PbO_to+ H_toSÅ₄+ 2H = PbSO₄+ 2H_toELLER

Kjemiske reaksjoner

Under ladeprosessen er katoden og anodene i forbindelse med DC-forsyningens negative og positive kanter. De positive H2-ionene beveger seg i retning av katoden, og de får to elektroner og dannes som H2-atom. Den gjennomgår en kjemisk reaksjon med blysulfat og danner bly og svovelsyre.

PbSO₄+ 2H_toO + 2H = PbSO₄+ 2 H_toSÅ₄

Den kombinerte ligningen for begge prosessene er representert som

Utladnings- og ladeprosess

Her indikerer pilen nedover utladning og en pil oppover indikerer ladeprosessen.

Liv

Den optimale funksjonstemperaturen for blybatteri er 25⁰C som betyr 77⁰F. Økningen i temperaturområdet forkorter levetiden. A per regel reduserer batteriets halveringstid for hver 80C temperaturøkning. Mens et verdiregulert batteri som fungerer på 25⁰C har en levetid på syrebatteri på 10 år. Og når dette opereres kl 33⁰C, den har bare en levetid på 5 år.

Blybatteriapplikasjoner

• Disse brukes i nødlys for å gi strøm til sumppumper.
• Brukes i elektriske motorer
• Ubåter
• Atombåter

Denne artikkelen har forklart arbeidsprinsippet for blybatteri, typer, levetid, konstruksjon, kjemiske reaksjoner og applikasjoner. I tillegg vet hva er fordeler med blybatteri og ulemper på forskjellige domener?