1. Wytwarzanie siły elektromotorycznej akumulatorów kwasowo-ołowiowych

Po naładowaniu akumulatora kwasowo-ołowiowego na płycie dodatniej dwutlenek ołowiu (PbO2) pod działaniem cząsteczek wody znajdujących się w roztworze kwasu siarkowego, niewielka ilość dwutlenku ołowiu i wody wytwarza niestabilną, dysocjującą substancję - wodorotlenek ołowiu (Pb (OH) 4), jony wodorotlenkowe w roztworze, jony ołowiu (Pb4) pozostają na płycie dodatniej, więc po naładowaniu akumulatora kwasowo-ołowiowego na płycie dodatniej brakuje elektronów. Płytkę ujemną stanowi ołów (Pb), który reaguje z kwasem siarkowym (H2SO4) w elektrolicie, tworząc jon ołowiu (Pb2), który jest przenoszony do elektrolitu, pozostawiając dwa dodatkowe elektrony (2e) na płycie ujemnej. Można zauważyć, że gdy obwód zewnętrzny nie jest podłączony (akumulator jest otwarty), na skutek działania chemicznego brakuje elektronów na płycie dodatniej, a nadmiar elektronów na płycie ujemnej, jak pokazano na rysunku na prawda, istnieje pewna różnica potencjałów pomiędzy dwiema płytkami, która jest siłą elektromotoryczną akumulatora.

2. Reakcja elektrochemiczna procesu rozładowywania akumulatorów kwasowo-ołowiowych

Kiedy akumulator kwasowo-ołowiowy się rozładowuje, pod wpływem różnicy potencjałów akumulatora elektrony z płyty ujemnej przedostają się przez obciążenie do płyty dodatniej, tworząc prąd I. Jednocześnie wewnątrz akumulatora zachodzą reakcje chemiczne . Gdy każdy atom ołowiu na płycie ujemnej wyemituje dwa elektrony, powstały jon ołowiu (Pb2) reaguje z jonem siarczanowym (SO4-2) w elektrolicie, tworząc nierozpuszczalny siarczan ołowiu (PbSO4) na płycie. Jon ołowiu (Pb4) płytki dodatniej otrzymuje dwa elektrony (2e) z elektrody ujemnej i staje się jonem ołowiu dwuwartościowego (Pb2), który reaguje z jonem siarczanowym (SO4-2) w elektrolicie, tworząc nierozpuszczalny ołów siarczan (PbSO4) na płytce. Jon tlenu (0-2) hydrolizowany z płyty dodatniej reaguje z jonem wodoru (H) w elektrolicie, tworząc stabilną substancję wodę. Jony siarczanowe i jony wodorowe obecne w elektrolicie przemieszczają się odpowiednio do dodatniego i ujemnego zacisku akumulatora pod wpływem pola elektrycznego, tworząc wewnątrz akumulatora prąd, tworząc całą pętlę, a akumulator kontynuuje rozładowywanie się na zewnątrz. Podczas rozładowywania stężenie H2SO4 stale maleje, wzrasta zawartość siarczanu ołowiu (PbSO4) na elektrodzie dodatniej i ujemnej, wzrasta rezystancja wewnętrzna akumulatora (siarczan ołowiu nie przewodzi), stężenie elektrolitu maleje, a siła elektromotoryczna akumulatora bateria spada.

3, proces ładowania akumulatora kwasowo-ołowiowego w wyniku reakcji elektrochemicznej.
Aktualne źródło zasilania (biegun ładowania lub prostownik) należy podłączyć do zewnątrz, aby materiał wytworzony przez płyty dodatnie i ujemne po rozładowaniu mógł zostać przywrócony do pierwotnego materiału aktywnego , a zewnętrzną energię elektryczną można przekształcić w magazynowanie energii chemicznej. Na płycie dodatniej pod wpływem prądu zewnętrznego siarczan ołowiu ulega dysocjacji na jon ołowiu dwuwartościowego (Pbz) i anion siarczanowy (SO4-2), ponieważ zewnętrzne źródło zasilania w dalszym ciągu pochłania elektrony z elektrody dodatniej, wolny ołów dwuwartościowy jon w pobliżu płyty dodatniej (Pb2 w dalszym ciągu uwalnia dwa elektrony, aby uzupełnić je w czterowartościowy jon ołowiu (Pb4) i nadal reaguje z wodą. Ostatecznie na płycie dodatniej tworzy się dwutlenek ołowiu (PbO2). Na płycie ujemnej pod działaniem prądu zewnętrznego, siarczan ołowiu ulega dysocjacji na dwuwartościowy jon ołowiu (Pbz) i jon ujemny siarczanu (SO4-2), ponieważ elektroda ujemna stale otrzymuje elektrony z zewnętrznego źródła zasilania, wolny dwuwartościowy jon ołowiu (Pb2) znajduje się w pobliżu płytki ujemnej jest neutralizowany do ołowiu (Pb) i jest przymocowany do płytki ujemnej za pomocą rozmytego ołowiu. W elektrolicie elektroda dodatnia w dalszym ciągu wytwarza wolne jony wodoru (H) i jony siarczanowe (SO4-2), a elektroda ujemna nadal wytwarza wytwarzają jony siarczanowe (SO4-2). Pod wpływem pola elektrycznego jony wodoru przemieszczają się do elektrody ujemnej, a jony siarczanowe do elektrody dodatniej, tworząc prąd. Na późniejszym etapie ładowania w roztworze nastąpi również reakcja elektrolityczna wody pod wpływem prądu zewnętrznego.
4. Wymiana elektrolitu po ładowaniu i rozładowywaniu akumulatora kwasowo-ołowiowego
Z powyższego wynika, że ​​podczas rozładowywania akumulatora kwasowo-ołowiowego zawartość kwasu siarkowego w elektrolicie stale się zmniejsza, stopniowo zwiększa się ilość wody i ciężar właściwy roztworu maleje. Z powyższego widać, że podczas ładowania akumulatora kwasowo-ołowiowego zawartość kwasu siarkowego w elektrolicie w dalszym ciągu rośnie, woda stopniowo maleje, a ciężar właściwy roztworu wzrasta. W rzeczywistej pracy stopień naładowania akumulatora kwasowo-ołowiowego można ocenić na podstawie zmiany ciężaru właściwego elektrolitu. Zastosowanie i konserwacja bezobsługowych akumulatorów kwasowo-ołowiowych W ostatnich latach, wraz z pogłębieniem się transformacji dwusieciowej systemów elektroenergetycznych, zaczęto stosować zasilacze impulsowe wysokiej częstotliwości oraz bezobsługowe akumulatory kwasowo-ołowiowe produkowane w technologii zasilaczy impulsowych. popularne. Jednakże ze względu na brak doświadczenia w obsłudze, konserwacja zasilacza prądu stałego, zwłaszcza akumulatora, nie jest przeprowadzana, w związku z czym nie można skutecznie zagwarantować niezawodności zasilania prądem stałym.