11. Вторични химични източници на електрична енергия акумулатори. Видове. Видове. Процеси при зареждане и работа.

Акумулатори устройства, в които електричната енергия се превръща в химична и обратно. Първоначално се акумулира химична енергия чрез източник на постоянен ток зареждане на акумулатора това е първи етап. Втория етам е експлоатацията му хим.енергия преминава в електрична, в резултат на токообразуваща реакция. При зареждане той работи като електролизьор, а при експлоатация като галваничен елемент.

Най-голямо значение за практиката имат оловните акумулатори. Първият такъв е конструиран през 1859 от Планте. (По-важни типове на (стр.164))

Оловни акумулатори:

Устройство основни елементи:

А) Плочи те биват в зависимост от конструкцията ребрести, прозирни, плочи с отвори и др. Ребреста плоча стр.164 (фиг.4.21). Те се отлива от оловно-антимонова сплав, с необходимата чистота. Антимона осигурява по-голяма якост и корозионна устойчивост на решетките. За активната паста се използва оловен оксид (PbO) миний Pb₃O₄, оловен прах, сярна к-на, както и сажди, графит, пемза и др.

Б) Сепаратори поставят се м/у плочите и тяхното предназначение е да ги предпазят от късо съединение, фиксиране разстоянието м/у тях. Изработват се от микропорести полимери, импрегнирани стъклени влакна, азбест и др. киселинно устойчиви материали.

В) Електролит 27-38% H₂SO₄ (акумулаторна) с относителна плътност 1,2 до 1,29 сярна к-на. Тя не трябва да има никакви онечиствания, които намаляват живота на акумулатора.

Г) Съдове отделните елементи се монтират в съдове с подходяща форма. Материалът за изработването им трябва да има необходимата якост и киселиноустойчивост. Днес съдовете се изработват от ебонит (вулканизиран каучук с висок % сяра) или синтетични полимери.

Процеси при оловните акумулатори при наливането на H₂SO₄ (сярна к-на) вакуум, тя взаимодейства с оловните оксиди на пастата и се образува оловен сулфат.

PbO+H₂SO₄=PbSO₄+H₂O

Зареждането му става като се включи към източник на постоянен ток. Максималния ток се определя от производителя. Колкото е по-малка стойността на тока, толкова по-пълно настъпва хим.обмен. настъпват следните процеси при зареждането. (стр.165)

Катод-отрицателен;Анод-положителен(зареден)

При зареждането концентрацията на H₂SO₄ непрекъснато расте. Процеса е завършил, когато започне да се наблюдава кипене на акумулатора отделя се водород и кислород на електродите. ЕДН на зареден акумулатор е 2,1V.

Разряд на акумулатора при това на анода се извършват окислителни процеси, а на катода редукционни, като знаците на електрод се сменят.

Катод-положителен(разреден);Анод-отрицателен.

При този процес настъпва сулфатизиране на плочите. Не трябва да се допуска превишаване на тока, прекомерно голям разряд, за да не се деформират плочите.

Алкални акумулатори:

1. Желязно-никелови те са най-разпространените от този вид. Състоят се от 2 перфорирани електрода от никелирана стомана. Отрицателния електрод активната маса е от високодиспергиран железен прах с живачен оксид, а + електрод никелов хидроокис с графит.

Fe+2NiOOH+2H₂O2Ni(OH)₂+Fe(OH)₂ (стр.166)