Mis on plii-happeaku?

https://youtu.be/kNGg0P7B5fI

Pliiaku on taaslaetav aku, mis kasutab oma rolli mängimiseks pliid ja väävelhapet. Plii kastetakse väävelhappesse, et võimaldada kontrollitud keemilisi reaktsioone.

See keemiline reaktsioon on akuenergia tootmise põhjus. Seejärel toimub reaktsioon aku laadimiseks vastupidises suunas.

Materjalid pliiakude jaoks

Peamised pliiakude ehitamiseks vajalikud aktiivsed materjalid on:

Pliiperoksiid (PbO2): tumepruun, kõva ja rabe materjal, mis moodustab positiivse plaadi.

Käsna plii (Pb): puhas plii pehme käsna tingimustes moodustab negatiivse plaadi.

Lahjendatud väävelhape (H2SO4): tugev hape ja hea elektrolüüt. See on tugevalt ioniseeritud ja suurem osa lahjendamisel eralduvast soojusest pärineb vesinikioonide hüdraatimisest. Veega pliiakude puhul: hape=3:1.

Kuidas pliiakud töötavad?

Pliihappeaku on valmistatud pliiperoksiidelektroodiplaadist ja käsn-pliielektroodiplaadist, mis on sukeldatud lahjendatud väävelhappesse. Vool on väliselt ühendatud nende plaatide vahel. Lahjendatud väävelhappes jagunevad happemolekulid positiivseteks vesinikioonideks (H pluss ) ja negatiivseteks sulfaadioonideks (SO4 --). Kui see jõuab PbO2 plaadile, saavad vesinikuioonid sealt elektrone ja muutuvad vesinikuaatomiteks, rünnates uuesti PbO2 ja moodustades PbO ja H2O (vesi). See PbO reageerib H2SO4-ga, moodustades PbSO4 ja H2O (vesi).

SO4 - ioonid (anioonid) liiguvad alalisvoolu toiteallika positiivse poolusega ühendatud elektroodile (anoodile), kus nad loobuvad liigsetest elektronidest ja muutuvad vabaks radikaaliks SO4. See radikaal SO4 ei saa eksisteerida üksi; Seetõttu reageerib see anoodi PbSO4-ga, tekitades pliiperoksiidi (PbO2) ja väävelhapet (H2SO4).

Kui aku on laetud

Laadimine on elektrokeemilise reaktsiooni ümberpööramise protsess. See muudab laadija elektrienergia aku keemiliseks energiaks. Aku aga ei salvesta energiat. See säilitab elektri tootmiseks vajaliku keemilise energia.

Kui laadija pinge on kõrgem kui akul, pöörab akulaadija voolu ümber. Laadija genereerib negatiivsele plaadile liiga palju elektrone ja positiivsed vesinikuioonid tõmbavad nende poole. Vesinik reageerib pliisulfaadiga, tekitades väävelhapet ja pliid. Kui suurem osa sulfaadist kaob, tõuseb vesinik negatiivselt plaadilt. Vees olev hapnik reageerib positiivsel plaadil oleva pliisulfaadiga, muutes selle uuesti pliidoksiidiks. Kui reaktsioon on lõppemas, tõusevad positiivselt plaadilt hapnikumullid. Seda nimetatakse verejooksuks.

Ise tühjenemine

Pliiakude halb omadus on see, et need tühjenevad iseenesest, isegi kui neid ei kasutata. Üldine rusikareegel on üks protsent isetühjenemist päevas. Kiirus suureneb kõrgel temperatuuril ja väheneb madalal temperatuuril.

Elektrolüüdi muutus pliiakus pärast laadimist ja tühjendamist

Kui pliiaku tühjeneb, väheneb väävelhappe sisaldus elektrolüüdis, veesisaldus suureneb ja lahuse erikaal väheneb.

Kui pliiaku on laetud, suureneb väävelhappe sisaldus elektrolüüdis pidevalt, vesi väheneb järk-järgult ja lahuse erikaal suureneb.

Tegelikult määrab elektrolüüdi erikaalu muutus pliiaku laadimisoleku. Seetõttu on oluline akut järjepidevalt kasta, et saaksite sellest maksimumi võtta.