Przeczytaj
Czym jest akumulator kwasowo–ołowiowy?
Akumulator kwasowo–ołowiowy to szereg ogniw galwanicznychogniw galwanicznych, z których każde wytwarza napięcie elektrycznenapięcie elektryczne rzędu . Najczęściej stosowane są akumulatory . W tym celu ogniwa łączy się ze sobą – sześć połączonych ogniw daje ().
Ogniwo akumulatora kwasowo–ołowiowego
Pojedyncze ogniwo składa się z:
elektrody ołowiowej – anodyanody wykonanej z metalicznego ołowiu;
elektrody z tlenku ołowiu () – katodykatody;
elektrolitu – wodny roztwór kwasu siarkowego ().
Na elektrodach zachodzą następujące reakcje chemiczne:
Na elektrodzie ujemnej (anodzie) następuje utlenianie:
Na elektrodzie dodatniej (katodzie) następuje redukcja:
Jak dochodzi do rozładowywania akumulatora?
W czasie rozładowywania ogniwa następuje:
zużywanie kwasu siarkowego. Następuje zmiana gęstości roztworu kwasu siarkowego, na podstawie której oszacowuje się stan rozładowania akumulatora (gęstość mierzy się np. za pomocą aerometruaerometru);
pasywacjapasywacja elektrod. Na obu elektrodach powstaje słabo przewodząca, nierozpuszczalna warstwa siarczanu ołowiu ();
zmniejszenie pojemności ogniwa wraz ze zmniejszeniem ilości ładunku. Dzieje się tak na skutek pobierania prądu oraz zasiarczenia elektrod);
wzrost oporu wewnętrznego ogniwa, spowodowane zasiarczeniem elektrod.
Jakie procesy zachodzą podczas ładowania?
W czasie ładowania ogniwa zachodzi proces odwrotny:
ołów () tworzy się na płycie ujemnej, a tlenek ołowiu () – na dodatniej;
następuje ubytek siarczanu ołowiu;
często następuje wydzielanie się wodoru na płycie ołowianej i tlenu na elektrodzie tlenkowej, czyli tzw. przeładowywanie.
Jak zbudowany jest akumulator kwasowo–ołowiowy?
Akumulator kwasowo–ołowiowy zbudowany jest z kilku połączonych ze sobą ogniw, umieszczonych w obudowie. Każde ogniwo składa się z na przemian ułożonych płyt ujemnych i dodatnich, oddzielonych od siebie przepuszczalnymi dla elektrolitu separatorami (np. PCV). Pionowe ściany (tzw. grodzie) wewnątrz akumulatora dzielą go na komory (cele), których dna płyty nie dotykają. Każda komora zamknięta jest za pomocą korka. Przez niego wydostają się na zewnątrz tlen i wodór, powstałe podczas ładowania akumulatora. Z dwóch skrajnych ogniw akumulatora wyprowadzone są końcówki biegunowe: dodatnia i ujemna.
Jakie są wady i zalety?
Gdzie stosuje się akumulatory kwasowo–ołowiowe?
Zastosowania akumulatora kwasowo–ołowiowego:
pojazdy spalinowe i elektryczne;
zasilanie awaryjne: centrali telefonicznych, oświetlenia ewakuacyjnego, systemów alarmowych.
Słownik
układ dwóch elektrod/półogniw umieszczonych w elektrolicie, między którymi zachodzą reakcje chemiczne i powstaje różnica potencjałów. Połączenie ze sobą elektrod przewodem elektrycznym umożliwia przepływ prądu
symbol napięcia „U”; różnica potencjałów/pól elektrycznych między dwoma elektrodami
(gr. ánodos „droga w górę”) w ogniwach galwanicznych – źródłach prądu – elektroda ujemna, przez którą prąd elektryczny wpływa do urządzenia w postaci ładunku ujemnego; w odbiornikach prądu elektrycznego anoda jest elektrodą dodatnią
(gr. káthodos „schodzenie”) w ogniwach galwanicznych – źródłach prądu – elektroda dodatnia, przez którą prąd elektryczny wypływa z urządzenia w postaci ładunku ujemnego
urządzenie mierzące gęstość cieczy w oparciu o prawo Archimedesa – wykorzystuje siły wyporu ciała zanurzonego w cieczy przez tę ciecz
zjawisko, w którym metal (najczęściej) tworzy na swojej powierzchni ochronną/pasywną i bardzo szczelną powłokę na skutek reakcji z otoczeniem
Bibliografia
Czerwiński A., Akumulatory, baterie, ogniwa, Warszawa 2005.
Gomółka J., Kowalczyk F., Franke A., Współczesne chemiczne źródła prądu, Warszawa 1977.
Linden D., Reddy T. B., Handbook of batteries, New York 1993.
Marzecki J., Elektroenergetyczne sieci miejskie, Warszawa 2004.