1. Sự phát sinh sức điện động của ắc quy axit chì
Sau khi sạc pin axit chì, tấm dương chì dioxide (PbO2), dưới tác dụng của các phân tử nước trong dung dịch axit sunfuric, một lượng nhỏ chì dioxide và nước tạo ra các chất không ổn định hòa tan - chì hydroxit (Pb(OH) 4), các ion hydroxit trong dung dịch, các ion chì (Pb4) vẫn còn trên bản cực dương nên bản cực dương thiếu electron sau khi sạc pin axit chì. Bản âm là chì (Pb), phản ứng với axit sunfuric (H2SO4) trong chất điện phân trở thành ion chì (Pb2), ion này được chuyển sang chất điện phân, để lại hai electron thừa (2e) trên bản âm. Có thể thấy, khi mạch điện ngoài không được nối (pin hở), do tác dụng hóa học nên ở bản cực dương thiếu electron, dư electron ở bản âm, như hình vẽ bên đúng rồi, giữa hai tấm có một hiệu điện thế nhất định, đó chính là suất điện động của pin.
2. Phản ứng điện hóa của quá trình phóng điện ắc quy axit chì
Khi ắc quy axit-chì phóng điện, dưới tác dụng của hiệu điện thế của ắc quy, các electron trên bản âm đi qua bản dương qua tải để tạo thành dòng điện I. Đồng thời, các phản ứng hóa học diễn ra bên trong ắc quy. . Sau khi mỗi nguyên tử chì trên tấm âm phát ra hai electron, ion chì (Pb2) thu được sẽ phản ứng với ion sunfat (SO4-2) trong chất điện phân tạo thành chì sunfat (PbSO4) không hòa tan trên tấm. Ion chì (Pb4) của bản dương nhận hai electron (2e) từ điện cực âm và trở thành ion chì hóa trị hai (Pb2), phản ứng với ion sunfat (SO4-2) trong chất điện phân tạo thành chì không tan sunfat (PbSO4) trên đĩa. Ion oxy (0-2) bị thủy phân từ bản dương phản ứng với ion hydro (H) trong chất điện phân tạo thành chất ổn định là nước. Các ion sunfat và ion hydro có trong chất điện phân lần lượt di chuyển đến cực dương và cực âm của pin dưới tác dụng của điện trường, tạo thành dòng điện bên trong pin, tạo thành toàn bộ vòng dây và pin tiếp tục phóng điện ra bên ngoài. Khi phóng điện, nồng độ H2SO4 giảm liên tục, chì sunfat (PbSO4) trên cực dương và cực âm tăng, điện trở trong của ắc quy tăng (chì sunfat không dẫn điện), nồng độ chất điện phân giảm, suất điện động của pin tăng lên. pin giảm.
3, Quá trình sạc pin axit chì của quá
trình sạc phản ứng điện hóa Nguồn điện hiện tại (cực sạc hoặc bộ chỉnh lưu) phải được kết nối với bên ngoài, để vật liệu được tạo ra bởi các tấm dương và âm sau khi phóng điện có thể được khôi phục về vật liệu hoạt động ban đầu và năng lượng điện bên ngoài có thể được chuyển đổi thành năng lượng hóa học dự trữ. Trên bản cực dương, dưới tác dụng của dòng điện bên ngoài, chì sunfat bị phân ly thành ion chì hóa trị hai (Pbz) và anion sunfat (SO4-2), do nguồn điện bên ngoài tiếp tục hấp thụ các electron từ điện cực dương, chì hóa trị hai tự do Ion ở gần bản dương (Pb2 tiếp tục giải phóng 2 electron bổ sung thành ion chì hóa trị bốn (Pb4) và tiếp tục phản ứng với nước. Cuối cùng, chì dioxide (PbO2) được hình thành trên bản dương. Trên bản âm, dưới tác dụng của tác dụng Trước dòng điện ngoài, chì sunfat bị phân ly thành ion chì hóa trị hai (Pbz) và ion âm sunfat (SO4-2), do điện cực âm liên tục nhận electron từ nguồn điện bên ngoài, ion chì hóa trị hai tự do (Pb2) gần bản âm bị trung hòa thành chì (Pb) và được gắn vào bản âm bằng chì mờ.Trong chất điện phân, điện cực dương tiếp tục tạo ra các ion hydro tự do (H) và ion sunfat (SO4-2), còn điện cực âm tiếp tục tạo ra ion sunfat (SO4-2). Dưới tác dụng của điện trường, các ion hydro di chuyển về cực âm và các ion sunfat di chuyển về cực dương, tạo thành dòng điện. Ở giai đoạn sạc sau, phản ứng điện phân của nước cũng sẽ xảy ra trong dung dịch dưới tác dụng của dòng điện bên ngoài.
4. Thay đổi chất điện phân sau khi sạc và xả pin axit chì
Có thể thấy từ trên, khi xả pin axit chì, axit sulfuric trong chất điện phân tiếp tục giảm, nước tăng dần và trọng lượng riêng của dung dịch giảm đi. Có thể thấy từ trên rằng khi sạc pin axit chì, axit sulfuric trong chất điện phân tiếp tục tăng, nước giảm dần và trọng lượng riêng của dung dịch tăng lên. Trong công việc thực tế, mức độ sạc của pin axit chì có thể được đánh giá dựa trên sự thay đổi trọng lượng riêng của chất điện phân. Sử dụng và bảo trì pin axit chì không cần bảo trì Trong những năm gần đây, với sự phát triển sâu rộng của hệ thống điện hai lưới, nguồn cung cấp năng lượng chuyển mạch tần số cao và pin axit chì không cần bảo trì được sản xuất bằng công nghệ cung cấp điện chuyển mạch đã được phát triển. sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, do chưa có kinh nghiệm vận hành nên việc bảo trì nguồn điện DC, đặc biệt là ắc quy chưa được thực hiện nên độ tin cậy của nguồn điện DC không thể được đảm bảo một cách hiệu quả.
