Kurşun-asit bataryanın elektroliti
Kurşun-asit bataryasının kimyasal eylemi
Batarya hücreleri, bataryada akımın yönünü tersine çevirerek yeniden şarj edilebilir. Bu, DC kaynağın pozitif terminali bataryanın pozitif terminaliyle ve DC kaynağın negatif terminali bataryanın negatif terminaliyle bağlanarak yapılır.
(Not: DC, "Doğrudan Akım" anlamına gelir, ayrıca "DC Akımı" olarak da adlandırılır)
Uygun kapasiteli bir dikdörtgen tipi batarya şarj cihazı, bataryayı değiştirirken DC kaynağı olarak kullanılır. Şarj akımı (boşaltma akımının tersi) nedeniyle pozitif plakalar kurşun peroksitle, negatif plakalar ise saf kurşuna dönüşür.
Yük, batarya terminallerine bağlandığı anda, boşaltma akımı yükten geçmeye başlar ve batarya boşalmaya başlar.
Boşaltma süreci sırasında, elektrolit çözeltisinin asitliği azalır ve kurşun süfati hem pozitif hem de negatif plakalara depolanır. Bu boşaltma sürecinde, elektrolit çözeltisindeki su miktarı artar ve elektrolitin belirgin yoğunluğu azalır.
Teorik olarak, bu boşaltma süreci, negatif ve pozitif plakaların en fazla miktarda kurşun süfatini içerdiği noktaya kadar devam eder ve bu noktada her iki tip plaka da elektriksel olarak benzer hale gelir, yani hücrenin elektrotları arasında potansiyel fark yok demektir. Ancak pratikte, hiçbir batarya hücresi bu noktaya kadar boşaltılmaya izin verilmez.
Batarya hücreleri, önceden belirlenmiş minimum hücre gerilimi ve belirgin yoğunluğuna kadar boşaltılmaya izin verilir. Tamamen şarjlanmış bir kurşun-asit batarya hücresinin gerilimi ve belirgin yoğunluğu sırasıyla 2.2 V ve 1.250'dir ve bu hücre genellikle bu değerler sırasıyla 1.8 V ve 1.1'e düşene kadar boşaltılmaya izin verilir.
Kurşun-asit bataryasının bakımı
Hücreler aşırı şarj edildiğinde, kurşun süfatının fiziksel özelliği yavaş yavaş değişir ve şarj işlemiyle dönüştürülmesi zorlaşır. Bu nedenle, elektrolitin belirgin yoğunluğu azalır ve kimyasal reaksiyon hızı engellenir.
Süfatlanmış batarya hücreleri, plakaların renk değişimine bakılarak kolayca tanınırlar. Süfatlanmış plakanın rengi açıklaşır ve yüzeyi sert ve kaba hale gelir. Bu hücreler şarj sırasında erken gaz oluşturur ve kapasitesi azalır.
Eğer süfatlaşma uzun süre boyunca devam ederse, hücrelerin düzeltilmesi zorlaşır. Bu durumu önlemek için, kurşun-asit batarya hücrelerinin düşük şarj akımıyla uzun süre şarj edilmesi önerilir.
Batarya hücrelerinin terminal bağlantılarının paslanma riski her zaman yüksek sevylededir. Paslama, genellikle bir sıra içindeki hücreler arasındaki sıkıştırılmış bağlantıları etkiler. Eğer her bir vidanın sıkılıklığı düzgün kontrol edilip düzeltilirse ve her bir vidalı bağlantı ince bir petrol jel tabakası ile kaplanırsa, bu durum kolayca önlenir. Eğer herhangi bir hücre paslanmışsa, hemen değiştirilmelidir.
Yaşlanma etkileri nedeniyle elektrolitin belirgin yoğunluğu kalıcı olarak azalabilir. Bu sorun genellikle yaşlı batarya hücrelerinde bulunur. Bu durumun ana nedenleri şunlardır:
Hücre konteynerinin altındaki çökelme etkisi.
Şarj sırasında asit kaybı nedeniyle püskürme.
Kısa devrenin giderilmesinden sonra yetersiz muamele.
Plakalardaki aşırı süfatlaşma nedeniyle.
Eğer belirgin yoğunluğun azalmasının süfatlaşma veya kısa devre nedeni olmadığı takdirde, belirgin yoğunluğun normal değerine dönmesi için yoğun sülfürik asit eklenmelidir.
Pozitif ve negatif plakalar arasında ağaçlanma veya plakaların bükülmesi nedeniyle kısa devre oluşabilir. Ağaçlanma genellikle aşırı gaz oluşumundan dolayı aktif maddelerin plakalardan gevşemesine neden olur.
Aktif madde parçacıkları elektrolite düşebilir ve negatif plakalara öyle bir şekilde birikir ki, pozitif ve negatif plakalar arasındaki boşluk köprüleşir. Bu ağaçlanma, ebonit malzemesinden yapılmış bir kazıma çubuğu kullanılarak kaldırılabilir.
Bu çubuk, iki tür plakalar arasındaki boşluğu keşfetmek ve gevşek maddeleri veya ağaçlanmayı kaldırmak için kullanılabilir.
Eğer kısa devre, plakaların bükülmesi nedeniyle oluşmuşsa, bu, ek bir ayırıcı yerleştirilerek veya plakalar mekanik olarak çıkarılıp düzleştirilerek giderilebilir.
Kısa devrenin giderilmesinden sonra, elektrolitin belirgin yoğunluğunun normal değerine dönmesi için sürekli yüksek akım ile şarj edilmesi gerekmektedir.
Kurşun-asit batarya odasının bakımı
Batarya şarjı sırasında asit püskürmeleri ve gazlar yüksek olasılıkla oluşur. Bu, bataryanın etrafındaki atmosferi kirlenebilir. Bu nedenle, batarya odasında geniş alan ve iyi ventilasyon gereklidir.
Bu gazlar patlayabilir, bu nedenle çıplak alevler batarya odasına getirilmemelidir ve sigara içme kesinlikle yasaktır. Batarya odasında, atmosferin bu gazlardan ve nemden arındırılması için uygun büyüklükte en az bir havalandırma fanı monte edilmelidir.
Batarya odasındaki sıcaklık her zaman 10oC'nin üzerinde tutulmalıdır. Batarya odasındaki duvarlar, tavanlar, kapılar, pencere çerçeveleri, ventilatörler, metal parçalar ve diğer aletler düzenli aralıklarla asit dirençli boya ile boyanmalıdır. Odadaki elektrik kablosu met