Принцип действия свинцово-кислотных аккумуляторов

 В далеком 1859 году известный французский физик Гастон Планте, находясь в поисках решения величественной цели - аккумулирование энергии молнии, изобрел устройство, которое человечество использует и по сегодняшний день. Название этого устройства - «свинцово-кислотный аккумулятор». Первый прототип свинцово-кислотного АКБ был поистине огромен и заряжался в течении длительного времени. Но времена менялись и в результате постоянных усовершенствований и доработок, в наши дни свинцово-кислотные аккумуляторы занимают лидирующие позиции среди других автономных источников питания.

Сегодня свинцовые АКБ в основном применяются в качестве стартерных АКБ автомобилей, аварийных источников эл.энергии, резервных источников эл.энергии.

Основой работы АКБ является электро-химическая реакция, которая пртекает при взаимодействии Pb и Pb2O в водном растворе H2SO4.

При разряде АКБ, в процессе взаимодействия свинцовых пластин и раствора электролита, внутри аккумулятора одновременно протекают десятки электро-химических и других реакций. При взаимодействии оксида свинца и серной кислоты металлический Pb окисляется до сульфата свинца.

Когда аккумялятор подвержен разряду, на положительном электроде протекает процесс восстановления диоксида свинца, а на отрицательном электроде - процесс окисления свинца. Когда же аккумулятор подвержен заряду, свинец окисляется на аноде, а диоксид свинца восстанавливается на катоде(обратные реакции).

После исчерпания сульфата свинца, в результате перезаряда АКБ, начинается процесс электролиза Н2О. При этом, на положительном электроде выделяется кислород, а на отрицательном электроде - водород.

Ниже представлены электро-химические реакции, протекающие в АКБ. Реакции протекают слева направо, кода аккумулятор подвержен разряду и справа налево, когда аккумулятор подвержен заряду.

• Реакции на положительном электроде:

• Реакции на отрицательном электроде:

Когда АКБ подвержен разряду, плотность электролита понижается. Обусловлено это тем, что из электролита расходуется  Н2SO4 и выделяется более легкая Н2О. Когда АКБ подвержен заряду, протекает обратный процесс. Следует отметить, что когда в процессе заряда АКБ количество сульфата свинца на электродах понижается до критической отметки, стартует процесс электролиза. Электролиз является явным признаком перезаряда аккумулятора. При электролизе кислород и водород выделяются из раствора электролита в виде пузырей. Допускать перезаряд АКБ не рекомендуется, так как при протекании процесса электролиза, Н2О необратимо "выкипает", плотность электролита увеличивается и может произойти взрыв выделяющихся газов. Испарившуюся воду можно восполнить доливанием в АКБ новой порции дистилированной Н2О, однако не стоит забывать, что при взаимодействии Н2О с концентрированной Н2SO4, вода сильно закипает и разбрызгивает серную кислоту, способную нанести непоправимый ущерб вашему здоровью.