Wat is een loodzuuraccu?

https://youtu.be/kNGg0P7B5fI

Loodzuurbatterij is een oplaadbare batterij waarin lood en zwavelzuur een rol spelen. Lood wordt ondergedompeld in zwavelzuur om gecontroleerde chemische reacties mogelijk te maken.

Deze chemische reactie is de oorzaak van de opwekking van batterijvermogen. De reactie wordt dan omgekeerd om de batterij op te laden.

Materialen voor loodzuuraccu's

De belangrijkste actieve materialen die nodig zijn voor de constructie van loodzuurbatterijen zijn:

Loodperoxide (PbO2): donkerbruin, hard en bros materiaal dat een positieve plaat vormt.

Sponslood (Pb): Zuiver lood onder de voorwaarde van een zachte spons vormt de negatieve plaat.

Verdund zwavelzuur (H2SO4): een sterk zuur en goede elektrolyt. Het is sterk geïoniseerd en de meeste warmte die vrijkomt tijdens verdunning is afkomstig van de hydratatie van waterstofionen. Voor loodzuuraccu's met water: zuur=3:1.

Hoe werken loodzuuraccu's?

Loodzuurbatterij is gemaakt van loodperoxide-elektrodeplaat en spons-loodelektrodeplaat ondergedompeld in verdund zwavelzuur. De stroom is extern aangesloten tussen deze boards. In verdund zwavelzuur splitsen zuurmoleculen zich in positieve waterstofionen (H plus ) en negatieve sulfaationen (SO4 --). Wanneer het de PbO2-plaat bereikt, ontvangen waterstofionen van daaruit elektronen en worden waterstofatomen, die PbO2 opnieuw aanvallen en PbO en H2O (water) vormen. Dit PbO reageert met H2SO4 om PbSO4 en H2O (water) te vormen.

SO4 --ionen (anionen) gaan naar de elektrode (anode) die is aangesloten op de positieve pool van de gelijkstroomvoeding, waar ze overtollige elektronen afstaan ​​en vrije radicalen SO4 worden. Deze radicale SO4 kan niet alleen bestaan; Daarom reageert het met PbSO4 van de anode om loodperoxide (PbO2) en zwavelzuur (H2SO4) te genereren.

Wanneer de batterij is opgeladen

Opladen is een proces waarbij de elektrochemische reactie wordt omgekeerd. Het zet elektrische energie van de lader om in chemische energie in de batterij. De batterij slaat echter geen stroom op. Het behoudt de chemische energie die nodig is om elektriciteit op te wekken.

Als de spanning van de lader hoger is dan die van de accu, zal de acculader de stroom omkeren. De lader genereert te veel elektronen op de negatieve plaat en positieve waterstofionen worden aangetrokken. Waterstof reageert met loodsulfaat om zwavelzuur en lood te genereren. Wanneer het grootste deel van het sulfaat verdwijnt, stijgt waterstof uit de negatieve plaat. De zuurstof in het water reageert met het loodsulfaat op de positieve plaat waardoor het weer looddioxide wordt. Wanneer de reactie bijna is voltooid, stijgen zuurstofbellen op uit de positieve plaat. Dit wordt bloeden genoemd.

Zelfontlading

Een slechte eigenschap van loodzuuraccu's is dat ze zichzelf ontladen, zelfs als ze niet worden gebruikt. De algemene vuistregel is één procent zelfontlading per dag. De snelheid neemt toe bij hoge temperatuur en neemt af bij lage temperatuur.

De verandering van elektrolyt in loodzuuraccu's na opladen en ontladen

Wanneer de loodaccu leeg is, neemt het zwavelzuur in de elektrolyt af, neemt het watergehalte toe en neemt het soortelijk gewicht van de oplossing af.

Wanneer de loodzuuraccu wordt opgeladen, neemt het zwavelzuur in de elektrolyt continu toe, neemt het water geleidelijk af en neemt het soortelijk gewicht van de oplossing toe.

In feite bepaalt de verandering van het soortelijk gewicht van de elektrolyt de laadtoestand van de loodzuuraccu. Daarom is het belangrijk om de batterij consequent water te geven om er zeker van te zijn dat u er het meeste uit haalt.