Реклама

Календарь записей
Февраль 2013
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Апр    
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728  

Первичный разряд аккумулятора

В каждом аккумуляторе полностью заряженной батареи еще до подключения ее к внешней нагрузке на положительных электродах сосредоточено значительное количество четырехвалентных ионов РЬ4+ свинца (см. уравнение 2.4), а на отрицательных электродах — значительное количество свободных электронов (уравнение 2.5). В электролите в граничных зонах электродов сосредотачиваются ионы гидро-ксильных групп ОН (у пластин РЬ02) и ионы свинца РЬ4+ (у пластин РЬ). Такое состояние является состоянием устойчивого электрохимического равновесия и может сохраняться в аккумуляторе достаточно долго. Но как только внешняя электрическая цепь будет замкнута, под действием ЭДС аккумулятора начнется движение свободных электронов через нагрузку от минусовой клеммы аккумулятора к плюсовой, а также свободных ионов внутри аккумулятора через электролит.Так возникает электрический ток 1р разряда аккумулятора. На положительных электродах под действием излишка приходящих электронов начинается восстановление четырехвалентных ионов свинца до двухвалентного состояния: РЬ4+ + 2е = РЬ2+. На отрицательных электродах под действием истечения уходящих электронов будет иметь место окисление губчатого свинца: РЬ – 2е = РЬ2+.Образовавшиеся под действием разрядного тока двухвалентные ионы свинца и на положительных, и на отрицательных пластинах вступают в химическую реакцию сульфатации с ионизированной серной кислотой электролита. На положительных пластинах сульфа-тация протекает в присутствии ионов гидроксильных групп с образованием сернокислого свинца и воды:РЬ2* + HS<V + ОН» -» РЬ2+ + Н- + S042- + ОН» = PbS04 + Н20.На отрицательных пластинах аналогичная химическая реакция начинается после того, как на их поверхность поступят свободные ионы ОН» гидроксилов от положительных пластин, т.е. после возникновения разрядного ионного тока в электролите аккумулятора. Таким образом, при разряде и на положительном, и на отрицательном электродах предварительно скапливаются положительные двухвалентные ионы РЬ2+ свинца, которые затем легко вступают в ковалентные связи с отрицательными двухвалентными ионами кислотного основания S042~, что и приводит к образованию сульфата свинца: Pb2+ + S042~ -» PbS04.Так как электронный ток 1р разряда протекает по внешней электрической цепи под действием установившегося на клеммах АКБ напряжения U6p = 6 Uap, то батарея за время tp разряда совершит работу, равную электрической энергии, отданной АКБ во внешнюю цепь:w = /ip(t)u6p(t)dt.Отдавая энергию, батарея разряжается, и ее напряжение U6p постепенно падает. Если падающее во времени значение напряжения U6p(t) в подынтегральном выражении заменить средним значением U6p за время tp разряда, то при постоянном токе 1р разряда (1р = const) можно определить энергию разряда батареи: W6p = U6p lp tp = U6p Cp, где Ср = lp tp — разрядная емкость батареи. Интересно отметить, что разрядная емкость батареи равна разрядной емкости одного отдельно взятого аккумулятора, т.е. Ср = Сра. Это имеет место потому, что емкость батареи есть токо-временной, а не энергетический показатель, и ток батареи не может быть больше тока, протекающего через один аккумулятор.Из сказанного ясно — во время разряда АКБ отдает электрическую энергию во внешнюю цепь, при этом электроды всех ее аккумуляторов «обрастают» сульфатом свинца, а плотность электролитного раствора в аккумуляторных банках падает:РЬ + Pb02 + 2H2S04 (разряд) -»2PbS04 + 2H20.

Статьи по теме:

  • Заряд аккумулятора от внешнего источника тока 21.02.2010
    (Совершенно очевидно, что электрическая энергия электродных потенциалов, первоначально полученная в аккумуляторе за счет его заливки электролитом, рано или поздно...)
  • Отрицательные пластины 27.04.2010
    (На отрицательной пластине (на восстановителе) имеет место электролитическое растворение свинца, при котором губчатый свинец окисляется до четырехвалентного иона РЬ4+....)
  • Устройство аккумулятора 07.02.2010
    (Как положительные, так и отрицательные пластины аккумулятора содержат внутри жесткий каркас, выполненный в виде тонкой сетчатой решетки из легированного...)
  • Электрохимические процессы в аккумуляторе 21.04.2010
    (Электрохимическую систему [-Pb][H2S04 + Н20][+РЬ02] свинцово-кислотного аккумулятора конструктивно можно представить в виде двух электродных пластин +РЬ02 и -РЬ, опущенных...)
  • Емкость и разрядно-зарядные характеристики аккумулятора 31.01.2010
    (Сухозаряженная свинцово-кислотная аккумуляторная батарея (АКБ) после первичной заливки электролитом и пропитки электродов практически полностью заряжена и готова к эксплуатации...)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться для отправки комментария.

Поиск по блогу