Vad är blybatteri: Typer, arbete och dess applikationer

Innan vi hoppar direkt för att känna till begreppen relaterade till blybatteri, låt oss börja med dess historia. Så, en fransk forskare vid namn Nicolas Gautherot år 1801 observerade att det i elektrolysprovningen finns en minimal mängd ström även när huvudbatteriet kopplas ur. Under året 1859 utvecklade en forskare vid namn Gatson blybatteri och det var det första som laddas igenom genom omvänd ström. Detta var den ursprungliga versionen av denna typ av batteri medan Faure sedan tillförde många förbättringar till detta och slutligen uppfanns den praktiska typen av blybatteri av Henri Tudor 1886. Låt oss ha en mer detaljerad diskussion om denna typ av batteri , arbete, typer, konstruktion och fördelar.

Vad är blybatteri?

Blybatteri omfattas av klassificeringen av uppladdningsbara och sekundära batterier. Trots batteriets minimala proportioner i energi till volym och energi till vikt, har det förmågan att leverera ökade överspänningsströmmar. Detta motsvarar att blysyra-celler har en hög mängd proportioner mellan vikt och vikt.

Det här är batterierna som använder blyperoxid och svampkabel för att omvandla kemisk energi till elektrisk energi. Dessa används mestadels i transformatorstationer och kraftsystem på grund av att de har ökat cellspänningsnivåer och minimal kostnad.

Konstruktion

I bly syrabatteri konstruktion , plattorna och behållarna är de avgörande komponenterna. Nedanstående avsnitt ger en detaljerad beskrivning av varje komponent som används i konstruktionen. De bly syrabatteri diagram är

Blybatteri Diagram

Behållare

Denna behållardel är konstruerad med ebonit, blybelagt trä, glas, hårt gummi tillverkat av det bituminösa elementet, keramiska material eller smidd plast som placeras på toppen för att eliminera någon form av elektrolyturladdning. I behållarens bottenavsnitt finns det fyra revben där två placeras på den positiva plattan och de andra på den negativa plattan.

Här fungerar prisma som bas för båda plattorna och dessutom skyddar det plattorna från kortslutning. Komponenterna som används för konstruktionen av behållaren bör vara fria från svavelsyra, de bör inte böjas eller genomträngas och inte innehålla någon form av föroreningar som leder till elektrolytskador.

Tallrikar

Plattorna i blybatteri är konstruerade på ett annat sätt och alla består av liknande typer av gallret som är konstruerade av aktiva komponenter och bly. Nätet är avgörande för att fastställa strömens ledningsförmåga och för att sprida lika stora mängder strömmar till de aktiva komponenterna. Om det finns ojämn fördelning kommer den aktiva komponenten att lossna. Plattorna i detta batteri är av två slag. Dessa är av planterade / formade plattor och Faure / klistrade plattor.

De formade plattorna används främst för statiska batterier och de har tunga och dyra också. Men de har lång hållbarhet och dessa är inte lätt benägna att förlora sina aktiva komponenter även vid kontinuerliga laddnings- och urladdningsprocesser. Dessa har minimal kapacitet till viktproportion.

Medan den klistrade processen oftast används för konstruktion av negativa plattor än för positiva plattor. Den negativa aktiva komponenten är något komplicerad och de upplever en liten modifiering av laddnings- och urladdningsprocesser.

Aktiv komponent

Komponenten som aktivt involverar i kemiska reaktionsprocesser som sker i batteriet främst vid laddning och urladdning kallas som en aktiv komponent. De aktiva komponenterna är:

• Blyperoxid - Det bildar en positiv aktiv komponent.
• Svampbly - Detta material utgör den negativa aktiva komponenten
• Utspädd svavelsyra - Detta används huvudsakligen som elektrolyt

Separatorer

Dessa är av tunna ark som är konstruerade av poröst gummi, belagd blyved och glasfiber. Separatorerna är placerade mellan plattorna för att ge aktiv isolering. De har en räfflad form på ena sidan och en slät yta på andra kanter.

Batterikanter

Den har positiva och negativa kanter med diametrar 17,5 mm och 16 mm.

Princip för blysyrabatteri

Eftersom svavelsyra används som elektrolyt i batteriet dispergeras molekylerna i det som SO₄^-(negativa joner) och 2H + (positiva joner) och dessa kommer att ha fri rörlighet. När dessa elektroder doppas i lösningarna och ger en likströmsförsörjning, kommer de positiva jonerna att röra sig och röra sig i riktning mot batteriets negativa kant. På samma sätt kommer de negativa jonerna att röra sig och rör sig i riktning mot batteriets positiva kant.

Varje väte- och sulfatjon samlar en och två elektroner och negativa joner från katoden och anoden och de reagerar med vatten. Detta bildar väte och svavelsyra. Medan de utvecklade från ovanstående reaktioner reagerar med blyoxid och bildar blyperoxid. Detta betyder att vid tidpunkten för laddningsprocessen förblir blykatodelementet som bly i sig, medan blyanoden bildas som blyperoxid som är mörkbrun i färg.

När det inte finns något DC-matning och vid den tidpunkt då en voltmeter är ansluten mellan elektroderna visar den potentialskillnaden mellan elektroderna. När det finns en anslutning av tråd mellan elektroderna kommer strömmen att passera från den negativa till den positiva plattan via en extern krets, vilket betyder att cellen har förmågan att tillhandahålla en elektrisk form av energi.

Så detta visar blybatteri fungerar scenario.

Olika typer

De typer av blybatterier kategoriseras huvudsakligen i fem typer och de förklaras i detalj i nedanstående avsnitt.

Översvämmad typ - Detta är den konventionella tändningstypen och har ett slags batteri. Elektrolyten har fri rörlighet i celldelen. Människor som använder denna typ kan ha tillgänglighet för varje cell och de kan lägga till vatten i cellerna när batteriet torkas ut.

Förseglad typ - denna typ av blybatteri är bara en mindre förändring av den översvämmade typen av batteri. Även om människor inte har tillgång till varje cell i batteriet, liknar den interna designen nästan den översvämmade typen. Huvudvariationen i denna typ är att det finns tillräckligt med syra som tål för att det ska ske smidigt flöde av kemiska reaktioner under batteriets livslängd.

VRLA-typ - Dessa kallas Ventilreglerade blybatterier som också kallas en förseglad typ av batteri. Värdestyrningsproceduren tillåter säker utveckling av O_tvåoch H_tvågaser vid laddningstillfället.

Årsstämma typ - Det här är batteriet av typen absorberat glasmatta som gör att elektrolyten kan stoppas nära plattans material. Denna typ av batteri ökar prestanda för urladdnings- och laddningsprocesserna. Dessa används speciellt i applikationer för motorsport och motorinitiering.

Gel typ - Detta är den våta typen av syrabatteri där elektrolyten i denna cell är med kiseldioxidrelaterad vilket gör att materialet blir stelare. Cellernas laddningsspänningsvärden åtminstone jämfört med andra typer och det har också mer känslighet.

Blybatteri kemisk reaktion

Den kemiska reaktionen i batteriet sker främst under urladdnings- och laddningsmetoder och i urladdningsprocessen förklaras det enligt följande:

När batteriet är urladdat är anoden och katoderna PbO_tvåoch Pb. När dessa ansluts med hjälp av motstånd laddas batteriet ur och elektronerna har motsatt väg vid laddning. H_tvåjoner har en rörelse mot anoden och de blir en atom. Den når PbO_tvåoch bildar sålunda PbSO₄som är vit i färgen.

På samma sätt har sulfatjonen en rörelse mot katoden och efter att den nått formas jonen till SO₄. Det reagerar med bly katod bildar således blysulfat.

PbSO₄+ 2H = PbO + H_tvåELLER

PbO + H_tvåSÅ₄= PbSO₄+ 2H_tvåELLER

PbO_två+ H_tvåSÅ₄+ 2H = PbSO₄+ 2H_tvåELLER

Kemiska reaktioner

Under laddningsprocessen är katoden och anoderna i samband med likströmsförsörjningens negativa och positiva kanter. De positiva H2-jonerna rör sig i katodens riktning och de får två elektroner och bildas som H2-atom. Det genomgår en kemisk reaktion med blysulfat och bildar bly och svavelsyra.

PbSO₄+ 2H_tvåO + 2H = PbSO₄+ 2 H_tvåSÅ₄

Den kombinerade ekvationen för båda processerna representeras som

Urladdnings- och laddningsprocess

Här indikerar nedåtpilen urladdning och en uppåtpil indikerar laddningsprocessen.

Liv

Den optimala funktionstemperaturen för blybatteri är 25⁰C vilket betyder 77⁰F. Ökningen av temperaturområdet förkortar livslängden. A per regel minskar batteriets halveringstid för varje temperaturhöjning på 80 ° C. Medan ett värde reglerat batteri som fungerar vid 25⁰C har en blybatteriets livslängd på tio år. Och när detta körs vid 33⁰C, den har bara en livstid på 5 år.

Blybatteriapplikationer

• Dessa används i nödljus för att ge kraft till sumppumpar.
• Används i elmotorer
• Ubåtar
• Kärnbåtar

Den här artikeln har förklarat arbetsprincipen för blybatterier, typer, livslängd, konstruktion, kemiska reaktioner och applikationer. Dessutom vet vad är fördelar med blysyrabatteri och nackdelar inom olika domäner?