Всё про автомобиль и про то, что его окружает!

Записки Автолюбителя
На правах рекламы :

РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС И ХАРАКТЕРИСТИКА КИСЛОТНОГО АККУМУЛЯТОРА(1)

Выше было отмечено, что одним из источников электрической энергии в системе автомобильного электрооборудования является аккумуляторная батарея. Аккумуляторная батарея собирается из нескольких отдельных последовательно соединяемых аккумуляторов. Все аккумуляторы, составляющие батарею, одинаковы, поэтому рассмотрение общих положений, связанных с рабочим процессом и устройством автомобильной аккумуляторной батареи, можно производить применительно к одному аккумулятору.

Электрический аккумулятор представляет собой обратимый элемент, обладающий свойством накапливать электрическую энергию, подводимую к нему при зарядке, и затем (при разрядке) отдавать ее внешним потребителям вследствие происходящих в нем электрохимических процессов.

Аккумулятор состоит из двух электродов (пластин), погруженных в электролит. Состав электролита и материал электродов могут быть весьма разнообразны. Для технических целей применяются аккумуляторы щелочные (железо-никелевые) и кислотные (свинцовые). В системе электрооборудования автомобиля применяются исключительно кислотные аккумуляторы. Основным преимуществом кислотных аккумуляторов по сравнению со щелочными является их меньшее внутреннее сопротивление, что обеспечивает получение больших разрядных токов, необходимых при пуске двигателя стартером.

Для общего ознакомления с физико-химическими процессами, происходящими в кислотном аккумуляторе, представим себе упрощенный аккумулятор, состоящий из двух одинаковых свинцовых (РЬ) пластин, которые погружены в электролит - раствор серной кислоты (H2SО4). При этом разность потенциалов между пластинами равна нулю. Если соединить пластины такого аккумулятора с полюсами какого-либо источника постоянного тока, то серная кислота под действием тока начнет разлагаться (диссоциировать).

Полученные продукты разложения электролита под действием тока (электролиз) вступают в химическое взаимодействие с пластинами: атомы кислорода с положительным электродом (анодом), а атомы водорода - с отрицательным (катодом).

Указанное явление сопровождается так называемой поляризацией электродов, заключающейся в том, что между ними возникает разность потенциалов.

Если затем соединить аккумулятор с каким-либо потребителем тока, то в нем будут происходить обратные химические процессы, сопровождаемые переходом химической энергии в электрическую.

Реакции, происходящие в аккумуляторе, представлены в табл. 16, причем реакции, происходящие на пластинах, показаны в общем виде, отражающем лишь качественную сторону процесса, реакции же, происходящие в электролите, приведены с учетом и количественного соотношения числа молекул веществ, участвующих в процессе.

Если аккумулятор заряжен полностью, то на его положительной пластине находится перекись свинца РЬО2, а на отрицательной - губчатый свинец РЬ. Допустим, что электролит содержит п молекул серной кислоты H2SО4. При включении аккумулятора в цепь потребителей под действием разрядного тока часть (m молекул) серной кислоты H2SO4 разлагается (диссоциирует) на га молекул водорода Н2 и на га молекул так называемого кислотного остатка SО4. Кислотный остаток соединяется, как показано на схеме сплошными стрелками, на отрицательной пластине с губчатым свинцом, образуя сернокислый свинец PbSО4, а на положительной пластине - с перекисью свинца, образуя также сернокислый свинец

PbSО4 и вытесняя из перекиси свинца кислород O2. Последний в количестве m/2 молекул, соединяясь с полученным в результате диссоциации серной кислоты водородом (mН2), дает m молекул воды Н2O. Выделяющаяся в процессе разрядки вода уменьшает концентрацию, а следовательно, и плотность электролита, что может служить признаком для определения степени разрядки аккумулятора.

При зарядке аккумулятора происходят обратные явления. Вода, находящаяся в электролите, диссоциирует на водород и кислород. Кислород О2 вытесняет из сернокислого свинца положительной пластины кислотный остаток SO4, образуя перекись свинца РЬО2. Водород Н2, отнимая от сернокислого свинца отрицательной пластины кислотный остаток SО4, превращает сернокислый свинец в губчатый РЬ. Сернокислый остаток обеих пластин, соединяясь с водородом электролита, образует серную кислоту. При этом плотность электролита повышается.

Уравнения реакции при разрядке и зарядке аккумулятора одинаковы, но химические явления протекают в различных направлениях, т. е. химические реакции, происходящие в аккумуляторе, обратимы.



12

обсудить на форуме (0)
основы устройства машин






Также можно почитать :
Яндекс.Метрика