น้ำกรดของแบตเตอรี่อัดกรดตะกั่ว
น้ำกรดของเซลล์แบตเตอรี่อัดกรดตะกั่ว เป็นสารละลายของกรดกำมะถันและน้ำกลั่น ความหนาแน่นจำเพาะของกรดกำมะถันบริสุทธิ์อยู่ที่ประมาณ 1.84 และกรดบริสุทธิ์นี้จะถูกเจือจางด้วยน้ำกลั่นจนกว่าความหนาแน่นจำเพาะของสารละลายจะกลายเป็น 1.2 ถึง 1.23 อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี ความหนาแน่นจำเพาะของกรดกำมะถันที่เจือจางอาจได้รับการแนะนำโดยผู้ผลิตแบตเตอรี่ขึ้นอยู่กับประเภทของแบตเตอรี่ ฤดูกาล และสภาพภูมิอากาศ
ปฏิกิริยาเคมีของแบตเตอรี่อัดกรดตะกั่ว
เซลล์แบตเตอรี่สามารถชาร์จใหม่ได้โดยการกลับทิศทางของกระแสไฟฟ้าที่ปล่อยออก ในแบตเตอรี่ โดยการเชื่อมต่อขั้วบวกของแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงกับขั้วบวกของแบตเตอรี่ และเชื่อมต่อขั้วลบของแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงกับขั้วลบของแบตเตอรี่
(หมายเหตุ: DC ย่อมาจาก "Direct Current" หรือเรียกว่า "กระแสไฟฟ้าตรง")
เครื่องชาร์จแบตเตอรี่แบบรีเฟคทิฟที่มีความจุเหมาะสมใช้เป็นแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ เนื่องจากกระแสชาร์จ (ที่ตรงข้ามกับกระแสปล่อย) แผ่นขั้วบวกเปลี่ยนเป็นออกไซด์ของตะกั่วและแผ่นขั้วลบเปลี่ยนเป็นตะกั่วบริสุทธิ์
เมื่อมีการเชื่อมต่อโหลดที่ขั้วแบตเตอรี่ กระแสปล่อยจะเริ่มไหลผ่านโหลดและแบตเตอรี่จะเริ่มปล่อยพลังงาน
ในระหว่างกระบวนการปล่อยพลังงาน ความเป็นกรดของสารละลายกรดน้ำกรดลดลง และซัลเฟตตะกั่วสะสมบนทั้งแผ่นขั้วบวกและขั้วลบ ในกระบวนการปล่อยพลังงานนี้ ปริมาณน้ำในสารละลายกรดน้ำกรดเพิ่มขึ้นและความหนาแน่นจำเพาะของสารละลายกรดน้ำกรดลดลง
ทฤษฎีแล้ว กระบวนการปล่อยพลังงานนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าแผ่นขั้วลบและขั้วบวกจะมีซัลเฟตตะกั่วสูงสุด และที่จุดนี้ทั้งสองชนิดของแผ่นจะมีความคล้ายคลึงกันทางไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าไม่มีความต่างศักย์ระหว่างขั้วของเซลล์ แต่ในทางปฏิบัติ ไม่อนุญาตให้เซลล์แบตเตอรี่ใดๆ ปล่อยพลังงานจนถึงจุดนี้
อนุญาตให้เซลล์แบตเตอรี่ปล่อยพลังงานจนถึงแรงดันเซลล์ขั้นต่ำที่กำหนดไว้ล่วงหน้าและความหนาแน่นจำเพาะ แบตเตอรี่อัดกรดตะกั่วที่ชาร์จเต็มมีแรงดันและความหนาแน่นจำเพาะ 2.2 V และ 1.250 ตามลำดับ และเซลล์นี้จะถูกปล่อยพลังงานจนกว่าค่าเหล่านี้จะกลายเป็น 1.8 V และ 1.1 ตามลำดับ
การบำรุงรักษาแบตเตอรี่อัดกรดตะกั่ว
หากเซลล์ถูกชาร์จเกิน การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของซัลเฟตตะกั่วจะค่อยๆ เปลี่ยนแปลง และอาจทำให้แข็งแกร่งขึ้น ทำให้ยากต่อการเปลี่ยนแปลงด้วยกระบวนการชาร์จ ดังนั้น ความหนาแน่นจำเพาะของสารละลายกรดน้ำกรดจะลดลง ทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีลดลง
เซลล์แบตเตอรี่ที่ถูกซัลเฟตสามารถระบุได้ง่ายโดยการดูสีของแผ่นที่เปลี่ยนไป สีของแผ่นที่ถูกซัลเฟตจะสว่างขึ้นและพื้นผิวจะหยาบและขรุขระ เซลล์เหล่านี้จะปล่อยแก๊สก่อนเวลาขณะชาร์จและมีความจุลดลง
หากการซัลเฟตเกิดขึ้นนานๆ จะทำให้ยากต่อการแก้ไขเซลล์ เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์นี้ ควรชาร์จเซลล์แบตเตอรี่อัดกรดตะกั่วด้วยอัตรากระแสชาร์จต่ำเป็นเวลานาน
มีโอกาสสูงที่คอนเนคเตอร์ขั้วของเซลล์แบตเตอรี่จะถูกกัดกร่อน การกัดกร่อนส่วนใหญ่จะส่งผลกระทบต่อการเชื่อมต่อแบบยึดระหว่างเซลล์ในแถวเดียวกัน ปัญหานี้สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยตรวจสอบและแก้ไขความแน่นของน็อตแต่ละตัว และปกคลุมการเชื่อมต่อทุกจุดด้วยเจลปิโตรเลียมบางๆ หากเซลล์ใดถูกกัดกร่อน ควรเปลี่ยนทันที
ความหนาแน่นจำเพาะของสารละลายกรดน้ำกรดอาจลดลงอย่างถาวรเนื่องจากผลกระทบของการเสื่อมสภาพ ปัญหานี้พบได้ทั่วไปในเซลล์แบตเตอรี่ที่มีอายุมาก สาเหตุหลักคือ