연산전지 구축
리드산 배터리는 주로 두 부분으로 구성됩니다. 리드산 배터리의 용기와 판입니다.
리드산 배터리 용기
이 배터리 용기는 주로 황산을 포함하고 있으므로, 리드산 배터리 용기를 만드는 재료는 황산에 내성이 있어야 합니다. 재료는 황산에 해로운 불순물을 포함하지 않아야 하며, 특히 철과 망간은 허용되지 않습니다.
유리, 납 도금 목재, 에보나이트, 경질 고무, 비티미노스 화합물, 세라믹 재료 및 성형 플라스틱은 이러한 특성을 가지고 있으므로, 리드산 배터리의 용기는 이러한 재료 중 하나로 만들어집니다. 용기는 상부 덮개로 단단히 밀봉되어 있습니다.
상부 덮개에는 세 개의 구멍이 있으며, 양 끝에 각각 포스트용 구멍이 있고, 가운데에는 벤트 플러그와 전해질을 부어 넣고 가스가 나오는 구멍이 있습니다.
리드산 배터리 용기의 바닥에는 양극 리드산 배터리 판을 지지하기 위한 두 개의 갈래와 음극 판을 지지하기 위한 다른 두 개의 갈래가 있습니다. 갈래 또는 프리즘은 판을 지지하는 역할을 하며, 동시에 판에서 활성 물질이 용기 바닥으로 떨어져 발생할 수 있는 단락 회로를 방지합니다. 용기는 리드산 배터리 구조의 가장 기본적인 부분입니다.
리드산 배터리 판
일반적으로 셀의 활성 물질을 생산하고 납 판에 부착하는 두 가지 방법이 있습니다. 이들은 발명자들의 이름을 따서 알려져 있습니다.
플랑트 판 또는 형성된 리드산 배터리 판.
푸르 판 또는 붓긴 리드산 배터리 판.
플랑트 판
플랑트 공정
이 과정에서는 두 장의 납 판을 취하여 희석된 H2SO4에 담근다. 외부 공급원으로부터 전류를 이 리드산 셀로 통과시키면, 전해에 의해 수소와 산소가 생성됩니다. 양극에서는 산소가 납을 공격하여 PbO2로 변환되며, 음극은 Pb와 수소가 화합물을 형성할 수 없으므로 영향을 받지 않습니다.
셀을 방전하면 과산화물로 코팅된 판이 음극이 되어 수소가 생성되고, 이를 통해 PbO2의 산소와 결합하여 물을 형성합니다. 따라서,
동시에, 산소는 음극인 납으로 이동하여 PbO2를 형성합니다. 따라서 음극은 PbO2의 얇은 필름으로 덮여집니다.
전류의 계속적인 역전이나 충전 및 방전을 통해 PbO2의 얇은 필름이 점점 더 두꺼워지고, 셀 극성의 역전 시간이 점점 더 길어집니다. 수백 번의 역전을 겪은 두 개의 납 판은 충분한 용량을 가질 정도로 두꺼운 리드 페eroxide 피부를 갖게 됩니다. 이 양극 판 제작 과정을 형성이라고 합니다. 음극 리드산 배터리 판도 같은 과정으로 제작됩니다.
플랑트 판 구조
플랑트 판의 활성 물질은 납 판 표면에서 형성된 PbO2의 얇은 층으로 구성되기 때문에, 상당한 양의 활성 물질을 얻기 위해서는 큰 표면적을 가져야 합니다. 리드산 배터리 판의 표면적은 홈을 파거나 라미네이션하여 증가시킬 수 있습니다. 그림은 미세하게 라미네이트 처리된 순수 납 그리드로 구성된 플랑트 양극 판을 보여줍니다. 이러한 판의 구조는 많은 수의 얇은 수직 라미네이션이 일정한 간격으로 수평 강화 리브로 강화되는 것으로, 이는 표면적을 크게 증가시킵니다. 리드산 배터리 구조의 주요 특징은 활성 물질, 즉 PbO2의 대량을 수용하는 것입니다. 양극 판은 일반적으로 플랑트 공정으로 제작되며, 이러한 판을 플랑트 판이라고 합니다. 음극 리드산 배터리 판도 이 공정으로 제작될 수 있지만, 음극 판의 경우 이 공정은 실용적이지 않습니다.
푸르 판
푸르 공정에서는 활성 물질이 기계적으로 적용되며, 플랑트 공정처럼 납 판 자체에서 전기화학적으로 개발되는 것이 아닙니다. 활성 물질은 적색 납(Pb3O4) 또는 리타르지(PbO) 또는 다양한 비율로 혼합된 두 가지의 혼합물 형태로, 전류의 전도체로 사용되는 얇은 납 그리드의 간극에 압축됩니다. 활성 물질로 그리드를 붓고 건조, 경화한 후, 특정 중력 1.1~1.2의 약한 황산 솔루션에 조립하고, 전류를 통과시켜 형성합니다. 음극 판 형성을 위해 이러한 판들은 음극으로 연결됩니다. 양극에서 발생하는 산소는 납 산화물(Pb3O4)을 리드 페roxide (PbO2)로 변환하고, 음극에서 발생하는 수소는 리드 모노옥사이드(PbO)를 스폰지 납(Pb)으로 환원합니다.
양극 판 형성은 리드 산화물을 리드 페roxide로 변환하는 것을 포함합니다. 경제적인 고려에서, Pb3O4와 같은 고온 산화물이 사용되지만, 실제로는 Pb3O4 혼합물이 사용됩니다. 푸르 공정은 음극 푸르 판 제조에 더 적합합니다.
