1. La generazione della forza elettromotrice delle batterie al piombo
Dopo che la batteria al piombo è stata caricata, il biossido di piombo della piastra positiva (PbO2), sotto l'azione delle molecole d'acqua nella soluzione di acido solforico, una piccola quantità di biossido di piombo e acqua producono sostanze instabili dissociabili - idrossido di piombo (Pb (OH) 4), gli ioni idrossido nella soluzione, gli ioni piombo (Pb4) rimangono sulla piastra positiva, quindi la piastra positiva manca di elettroni dopo che la batteria al piombo è stata caricata. La piastra negativa è piombo (Pb), che reagisce con l'acido solforico (H2SO4) nell'elettrolita per diventare ione piombo (Pb2), che viene trasferito all'elettrolita, lasciando due elettroni extra (2e) sulla piastra negativa. Si può notare che quando il circuito esterno non è collegato (la batteria è aperta), a causa dell'azione chimica, si ha una mancanza di elettroni sulla piastra positiva, ed un eccesso di elettroni sulla piastra negativa, come mostrato nella figura a lato. esatto, c'è una certa differenza di potenziale tra le due piastre, che è la forza elettromotrice della batteria.
2. Reazione elettrochimica del processo di scarica della batteria al piombo
Quando la batteria al piombo si scarica, sotto l'azione della differenza di potenziale della batteria, gli elettroni della piastra negativa entrano nella piastra positiva attraverso il carico per formare la corrente I. Allo stesso tempo, all'interno della batteria avvengono reazioni chimiche . Dopo che ciascun atomo di piombo sulla piastra negativa emette due elettroni, lo ione di piombo risultante (Pb2) reagisce con lo ione solfato (SO4-2) nell'elettrolita per formare solfato di piombo insolubile (PbSO4) sulla piastra. Lo ione piombo (Pb4) della piastra positiva ottiene due elettroni (2e) dall'elettrodo negativo e diventa lo ione piombo bivalente (Pb2), che reagisce con lo ione solfato (SO4-2) nell'elettrolita per formare il piombo insolubile solfato (PbSO4) sulla piastra. Lo ione ossigeno (0-2) idrolizzato dalla piastra positiva reagisce con lo ione idrogeno (H) nell'elettrolita per formare la sostanza stabile acqua. Gli ioni solfato e gli ioni idrogeno presenti nell'elettrolito si spostano rispettivamente sui terminali positivo e negativo della batteria sotto l'azione del campo elettrico, formando una corrente all'interno della batteria, formando l'intero anello, e la batteria continua a scaricarsi verso l'esterno. Durante la scarica, la concentrazione di H2SO4 diminuisce continuamente, aumenta il solfato di piombo (PbSO4) sugli elettrodi positivo e negativo, aumenta la resistenza interna della batteria (il solfato di piombo non è conduttivo), diminuisce la concentrazione dell'elettrolita e la forza elettromotrice della batteria la batteria diminuisce.
3, processo di ricarica della batteria al piombo-acido mediante reazione elettrochimica.
L'attuale alimentatore (polo di ricarica o raddrizzatore) deve essere collegato all'esterno, in modo che il materiale generato dalle piastre positiva e negativa dopo la scarica possa essere ripristinato al materiale attivo originale e l'energia elettrica esterna può essere convertita in accumulo di energia chimica. Sulla piastra positiva, sotto l'azione della corrente esterna, il solfato di piombo si dissocia in ione piombo bivalente (Pbz) e anione solfato (SO4-2), poiché l'alimentazione esterna continua ad assorbire elettroni dall'elettrodo positivo, il piombo bivalente libero vicino alla piastra positiva (Pb2 continua a rilasciare due elettroni da integrare nello ione piombo tetravalente (Pb4) e continua a reagire con l'acqua. Alla fine si forma biossido di piombo (PbO2) sulla piastra positiva. Sulla piastra negativa, sotto l'azione di corrente esterna, il solfato di piombo è dissociato in ione piombo bivalente (Pbz) e ione solfato negativo (SO4-2), perché l'elettrodo negativo ottiene costantemente elettroni dalla fonte di energia esterna, lo ione piombo bivalente libero (Pb2) vicino alla piastra negativa viene neutralizzato in piombo (Pb) ed è attaccato alla piastra negativa con piombo fuzzy. Nell'elettrolita, l'elettrodo positivo continua a produrre ioni idrogeno liberi (H) e ioni solfato (SO4-2) e l'elettrodo negativo continua a produrre produrre ioni solfato (SO4-2). Sotto l'azione del campo elettrico, gli ioni idrogeno si spostano verso l'elettrodo negativo e gli ioni solfato si spostano verso l'elettrodo positivo, formando una corrente. Nella fase successiva della carica, nella soluzione si verificherà anche la reazione elettrolitica dell'acqua sotto l'azione della corrente esterna.
4. Cambio dell'elettrolito dopo la carica e la scarica della batteria al piombo
Da quanto sopra si può vedere che quando la batteria al piombo viene scaricata, l'acido solforico nell'elettrolito continua a diminuire, l'acqua aumenta gradualmente e il peso specifico della soluzione diminuisce. Da quanto sopra si può vedere che quando la batteria al piombo viene caricata, l'acido solforico nell'elettrolito continua ad aumentare, l'acqua diminuisce gradualmente e il peso specifico della soluzione aumenta. Nel lavoro reale, il grado di carica della batteria al piombo può essere valutato in base alla variazione del peso specifico dell'elettrolito. Uso e manutenzione delle batterie al piombo-acido esenti da manutenzione Negli ultimi anni, con l'approfondimento della trasformazione a doppia rete dei sistemi di alimentazione, gli alimentatori a commutazione ad alta frequenza e le batterie al piombo-acido esenti da manutenzione prodotti mediante la tecnologia degli alimentatori a commutazione sono stati ampiamente usato. Tuttavia, a causa della mancanza di esperienza operativa, la manutenzione dell'alimentazione CC, in particolare della batteria, non è a posto, per cui l'affidabilità dell'alimentazione CC non può essere garantita in modo efficace.