鉛蓄電池に関連する概念を直接知る前に、その歴史から始めましょう。そのため、1801年にNicolas Gautherotという名前のフランスの科学者は、電気分解テストでは、メインバッテリーが切断されている場合でも最小限の電流しか存在しないことを観察しました。一方、1859年にガトソンという名前の科学者が鉛蓄電池を開発しました。これは逆電流の通過によって再充電される最初の電池でした。これはこの種のバッテリーの最初のバージョンでしたが、フォーレはこれに多くの機能強化を加え、最後に実用的なタイプの鉛蓄電池が1886年にHenriTudorによって発明されました。この種のバッテリーについてさらに詳しく説明します。電池、作業、タイプ、構造、および利点。

鉛蓄電池とは何ですか？

鉛蓄電池は、二次電池と二次電池に分類されます。バッテリーのエネルギーと体積、およびエネルギーと重量の比率が最小限であるにもかかわらず、バッテリーはサージ電流を増加させる能力を保持しています。これは、鉛蓄電池が重量に対するパワーの比率が高いことを示しています。

これらは、過酸化物鉛とスポンジ鉛を利用して化学エネルギーを電気エネルギーに変換するバッテリーです。これらは、セル電圧レベルが高く、コストが最小限であるという理由から、主に変電所や電力システムで採用されています。

建設

の中に 鉛蓄電池の構造 、プレートとコンテナは重要なコンポーネントです。以下のセクションでは、構築に使用される各コンポーネントについて詳しく説明します。ザ・ 鉛蓄電池の図 です

鉛蓄電池の図

“シーケンシャルLEDターンシグナルの作り方 ”

コンテナ

この容器部分は、エボナイト、鉛被覆木材、ガラス、瀝青元素で作られた硬質ゴム、セラミック材料、または鍛造プラスチックで構成されており、電解液の排出を防ぐために上部に配置されています。一方、容器の底部には4つのリブがあり、2つは正極板に、もう1つは負極板に配置されています。

ここで、プリズムは両方のプレートのベースとして機能し、さらにプレートを短絡から保護します。容器の構造に使用されるコンポーネントは、硫酸が含まれていてはならず、曲がったり透過性があったりしてはならず、電解質の損傷につながる不純物を保持してはなりません。

プレート

鉛蓄電池のプレートは異なる方法で構成されており、すべてがアクティブコンポーネントと鉛で構成された同様のタイプのグリッドで構成されています。グリッドは、電流の導電率を確立し、アクティブなコンポーネントに等量の電流を拡散するために重要です。不均一な分布がある場合は、有効成分が緩んでいます。このバッテリーのプレートは2種類あります。それらは、植物/成形プレートとフォーレ/貼り付けプレートです。

成形プレートは主に静電気電池に使用されており、重量も高価です。しかし、それらは長い耐久性を持っており、これらは連続的な充電および放電プロセスでもそれらの有効成分を簡単に失う傾向がありません。これらは、重量に対する最小の容量を持っています。

貼り付けプロセスは、正のプレートよりも負のプレートの構築に主に使用されます。負のアクティブコンポーネントはやや複雑で、充電および放電プロセスにわずかな変更があります。

アクティブコンポーネント

主に充電および放電時にバッテリー内で発生する化学反応プロセスに積極的に関与する成分は、活性成分と呼ばれます。アクティブなコンポーネントは次のとおりです。

過酸化鉛–それは正の有効成分を形成します。
スポンジ鉛–この材料は負の有効成分を形成します
希硫酸–これは主に電解質として利用されます

セパレーター

これらは、多孔質ゴム、コーティングされた鉛材、およびガラス繊維で構成された薄いシートです。セパレーターはプレートの間に配置され、アクティブな断熱を提供します。片側に溝のある形状で、他の端は滑らかに仕上げられています。

バッテリーエッジ

直径17.5mmと16mmの正と負のエッジがあります。

鉛蓄電池の動作原理

硫酸は電池の電解質として使用されているため、溶解するとその中の分子がSOとして分散します。₄^-（マイナスイオン）と2H +（プラスイオン）そしてこれらは自由に動きます。これらの電極が溶液に浸されてDC電源を提供すると、正イオンが移動し、バッテリーの負のエッジの方向に移動します。同様に、マイナスイオンは動きを持ち、バッテリーのプラス端の方向に移動します。

すべての水素イオンと硫酸イオンは、カソードとアノードから1電子と2電子および負イオンを収集し、水と反応します。これは水素と硫酸を形成します。一方、上記の反応から発生したものは酸化鉛と反応し、過酸化物鉛を形成します。これは、充電プロセスの時点で、鉛カソード要素が鉛自体のままであるのに対し、鉛アノードは暗褐色の過酸化物鉛として形成されることを意味します。

“降圧トランスの使用 ”

ないとき DC電源そして、電極間に電圧計を接続すると、電極間の電位差が表示されます。電極間にワイヤが接続されている場合、外部回路を介して負のプレートから正のプレートに電流が流れます。これは、セルが電気的なエネルギーを提供する能力を保持していることを意味します。

だから、これは 鉛蓄電池の動作 シナリオ。

他の種類

ザ・ 鉛蓄電池の種類 主に5つのタイプに分類され、以下のセクションで詳細に説明されています。

浸水タイプ– 従来のエンジン点火式で、トラクションタイプのバッテリーを搭載しています。電解質はセルセクションで自由に動きます。このタイプを使用している人は、各セルにアクセスでき、バッテリーが乾いたときにセルに水を追加できます。

密閉型 –この種の鉛蓄電池は、浸水型電池のほんの小さな変更です。人々はバッテリーの各セルにアクセスできませんが、内部のデザインは浸水したタイプのものとほとんど同じです。このタイプの主なバリエーションは、バッテリーの寿命全体にわたって化学反応がスムーズに流れるのに耐える十分な量の酸が存在することです。

VRLAタイプ –これらは呼ばれますバルブ調整鉛酸電池密閉型バッテリーとも呼ばれます。値制御手順により、Oの安全な進化が可能になります_二およびH_二充電時のガス。

AGMタイプ –これは、電解液をプレートの材料の近くで停止させることができる吸収ガラスマットタイプのバッテリーです。この種のバッテリーは、放電および充電プロセスのパフォーマンスを向上させます。これらは、特にパワースポーツやエンジン始動アプリケーションで利用されます。

ジェルタイプ –これは、このセルの電解液がシリカに関連しており、材料を硬化させる湿式の鉛蓄電池です。セルの再充電電圧値は、他のタイプと比較して最小であり、感度も高くなっています。

鉛蓄電池の化学反応

バッテリー内の化学反応は、主に放電および再充電の方法で発生し、放電プロセスでは次のように説明されます。

バッテリーが完全に放電されると、アノードとカソードはPbOになります_二および鉛。これらを抵抗で接続すると、バッテリーが放電し、充電時に電子の経路が逆になります。 H_二イオンはアノードに向かって移動し、原子になります。それはPbOで届きます_二、したがってPbSOを形成します₄色は白です。

同様に、硫酸イオンは陰極に向かって移動し、到達後、イオンはSOに形成されます。₄。鉛と反応します陰極したがって、硫酸鉛を形成します。

PbSO₄+ 2H = PbO + H_二または

PbO + H_二そう₄= PbSO₄+ 2H_二または

PbO_二+ H_二そう₄+ 2H = PbSO₄+ 2H_二または

化学反応

再充電プロセス中、カソードとアノードはDC電源の負と正のエッジに接続されます。正のH2イオンは陰極の方向に移動し、2つの電子を獲得して、H2原子として形成されます。硫酸鉛と化学反応を起こし、鉛と硫酸を生成します。

“110vから220vを作る方法 ”

PbSO₄+ 2H_二O + 2H = PbSO₄+ 2 H_二そう₄

両方のプロセスを組み合わせた方程式は、次のように表されます。

放電および再充電プロセス

ここで、下向き矢印は放電を示し、上向き矢印は再充電プロセスを示します。

生活

鉛蓄電池の最適機能温度は25℃です。⁰77を意味するC⁰F.温度範囲が大きくなると、寿命が短くなります。規則により、温度が80℃上昇するごとに、バッテリーの半減期が短くなります。 25で機能する値調整されたバッテリーながら⁰Cには 鉛蓄電池の寿命 10年の。そしてこれが33で操作されるとき⁰C、寿命は5年のみです。