Olověná baterie: funkce práce

Článek o olověném akumulátoru: jak funguje, jeho vlastnosti, výhody a nevýhody. Na konci článku – video o tom, jak funguje olověná baterie.

Obsah článku:

Olověná baterie je jednou z nejběžnějších tříd baterií, která poskytuje dlouhou životnost (více než pět set nabíjecích cyklů) při maximální hustotě výkonu.

Akumulátorová baterie je v průmyslu široce používána jako samostatný zdroj energie, v dopravě – jako startovací baterie.

Princip použití

Olověná baterie: funkce práce

Provoz baterie na olověných deskách je založen na chemické reakci mezi olovem a oxidem olovnatým, která je usnadněna vstupem kyseliny sírové do elektrolytu.

Během oxidační periody se náboj elektřiny vrací na svorky a baterie je vybitá. V procesu dobíjení se olověná deska obnovuje na anodě. Plně nabitá autobaterie má mezi svorkami konstantní nabití přibližně 2 volty.
Během vybíjení hustota elektrolytu neustále klesá v důsledku spotřeby kyseliny sírové a vzniká více vody. Při dobíjení probíhá reverzní proces. Při nabíjení baterie by měl být nabíjecí proud snížen, aby se zabránilo nadměrnému vývoji vodíku a kyslíku, který se během nabíjení projeví „varem“.

Designové vlastnosti

Olověná baterie: funkce práce

Střídavé desky se zápornými a kladnými elektrodami fungují jako hlavní prvek autobaterie. Standardní autobaterie se skládá ze šesti baterií složených v jednom pouzdře. Jako materiál těla se používá polypropylen – materiál s minimální elektrickou vodivostí a dostatečně odolný vůči agresivním účinkům kyseliny sírové.

Hlavní prvky olověného akumulátoru:

  • mřížka kladných elektrod (deska vyrobená ze slitiny olova a vápníku);
  • kladná elektroda;
  • deska s kladnou elektrodou se separátorem;
  • mřížka záporných elektrod;
  • záporná elektrodová deska;
  • případ, kdy jsou vloženy bloky elektrod;
  • ventilační otvor;
  • pólové svorky.

V moderních olověných bateriích se pro desky používá slitina olova a vápníku – to umožňuje, aby baterie měla minimální parametry samovybíjení s malým doplňováním vody. Přípustná ztráta kapacity – 50% z ceny po dobu 18 měsíců.

Balené desky baterií jsou naplněny roztokem kyseliny sírové, jehož hustota během provozu klesá. U autobaterií je v pouzdře odtokový otvor pro únik plynu při nabíjení nebo hrdlo se zátkami.
Desky v bloku jsou uspořádány střídavě podle polarity. Olověné desky jsou ve formě voštin (hub). Cínová slitina se běžněji používá, což zvyšuje antikorozní vlastnosti.

Při výrobě pouzdra na autobaterii se berou v úvahu následující faktory:

  • odolnost proti vibracím a vibracím;
  • ne náchylnost k teplotním extrémům;
  • inertnost vůči kyselinám;
  • přítomnost obvazových spojovacích prostředků.

Hlavní technické vlastnosti

Olověná baterie: funkce práce

Olověný akumulátor má řadu technických a provozních charakteristik, které na tělo aplikuje výrobce. Při výběru baterie jsou brány v úvahu následující parametry:

  1. Rezervní kapacita. Termín označuje dobu, během níž bude baterie dodávat proud 25 ampérů na konečné napětí 10,5 V. Charakteristiku určuje GOST – R 53 165 – 2008.
  2. Kapacita na par. Množství určuje množství elektřiny, které může konkrétní sestava baterie poskytnout. Vypočteno v ampérhodinách. Měření veličiny nastává při průchodu slaboproudu.
  3. Počáteční proud. Tato vlastnost ukazuje, jak rychle je baterie schopna dodávat vysoký proud při minimální teplotě. Měření provádí výrobce v souladu s normou GOST, minimální teplota je stanovena na -18 ° C po dobu 30 sekund.

Provoz olověného akumulátoru

Olověná baterie: funkce práce

Funkce provozu automobilové baterie jsou následující:

  1. Zajistěte neustálé monitorování hladiny elektrolytu. Pokud během jízdy kyselina prosakuje krkem nebo zátkou krytu baterie, baterie se rychle samovolně vybije.
  2. Když klesne přípustná hladina vody, baterie sulfatuje vlivem odkrytí desek – doporučuje se zkontrolovat povolenou matici a přidat do pouzdra destilovanou vodu.
  3. Systematicky kontrolujte tzv. „Parazitní“ nebo „parazitní“ svodový proud v automobilových elektrických zařízeních, pokud je baterie vybitá rychleji než obvykle.
  4. Baterie zpravidla není opravena. Po vyčerpání zdroje se materiál pouzdra a bloky baterie recyklují.

Výhodou olověného akumulátoru je stabilní provoz a udržení nabití při nejnižších možných teplotách. U olověných baterií je 1% ztráta kapacity považována za přijatelnou míru pro každý stupeň snižující se po -20 stupních. Snížený proudový výstup a snížená kapacita jsou spojeny s rychlostí toku chemických reakcí.

Při teplotách pod -20 stupňů Celsia nejsou olověné baterie dostatečně nabité z generátoru a nemohou zajistit spolehlivý start motoru. K tomu je v konstrukci autobaterie k dispozici systémový ohřívač.

Výhody autonomního napájení

Olověné baterie, kromě toho, že se používají v dopravě jako hlavní zdroj spotřeby, jsou široce používány jako nouzové zdroje elektřiny pro elektrická auta ve výrobě. Důležité výhody olověných baterií:

  • relativně malý stupeň samovybíjení ve srovnání s elektromechanickými autonomními energetickými systémy;
  • nízké náklady;
  • velká řada kontejnerů.

Nevýhodou olověných akumulátorů je jejich značná hmotnost i při malém objemu vnitřních bloků desek a obtížnost obnovení jejich práce při hlubokém vybití.

Video o tom, jak funguje olověná baterie: