Принцип работы свинцового аккумулятора

Принцип работы свинцового аккумулятора 

Свинцовые аккумуляторы являются вторичными химическими источниками  тока, которые могут использоваться многократно. Активные материалы, израсходованные  в процессе разряда, восстанавливаются  при последующем заряде. 

Химический источник тока представляет собой совокупность реагентов (окислителя и восстановителя) и  электролита. Восстановитель (отрицательный  электрод) электрохимической системы  в процессе токообразующей реакции отдает электроны и окисляется, а окислитель (положительный электрод) восстанавливается.  

Электролитом, как правило, является жидкое химическое соединение, обладающее хорошей ионной и малой  электронной проводимостью. В свинцовом  аккумуляторе в токообразующих процессах участвуют двуокись свинца (диоксид свинца) РЬО₂ (окислитель) положительного электрода, губчатый свинец РЬ (восстановитель) отрицательного электрода и электролит (водный раствор серной кислоты H₂S0₄).

При подключении  аккумулятора к зарядному устройству электроны движутся к отрицательному электроду, нейтрализуя двухвалентные  ионы свинца РЬ²⁺. На электроде выделяется губчатый свинец РЬ. Отдавая под влиянием напряжения внешнего источника тока по два электрона, двухвалентные ионы свинца РЬ²⁺ у положительного электрода окисляются в четырехвалентные ионы РЬ⁴⁺. Через промежуточные реакции ионы РЬ⁴⁺ соединяются с двумя ионами кислорода и образуют двуокись свинца РЬO₂.

Химические реакции в  свинцовом аккумуляторе описываются  уравнением: 

Содержание в электролите  серной кислоты и плотность электролита  уменьшаются при разряде и  увеличиваются при заряде. По плотности  электролита судят о степени  разряженности свинцового аккумулятора:  

где ΔC_p - степень разряженности аккумулятора, %;      

Р_З и Р_р - плотность электролита соответственно полностью заряженного и полностью разряженного аккумулятора при температуре 25°С, г/см²;      

 Р₂₅ - измеренная плотность электролита, приведенная к температуре 25°С, г/см³.