Kurşun asit bataryasının işləmə prinsipi
Saxlama batarya və ya ikinci növ batarya, elektrik enerjisinin kimyəvi enerji kimi saxlanıb, bu kimyəvi enerjinin istenildiyi zaman elektrik enerjisine çevrildiyi bir bataryadır. Dış elektrik mənbəsinin tətbiqi ilə elektrik enerjisinin kimyəvi enerjiyə çevrilən proses, bataryanın şarjlanması adlanır. Kimyəvi enerjinin dış yükə elektrik enerjisi kimi təmin edilən proses isə, ikinci növ bataryanın deşarjlanması adlanır.
Şarjlanma zamanı, bataryanın şarjlanması, elektrik akım bataryaya keçirilir və bu, bataryanın daxilində bəzi kimyəvi dəyişikliklərə səbəb olur. Bu kimyəvi dəyişikliklər, formalaşma zamanı enerji emilirlər.
Batarya dış yükə qoşulduqda, kimyəvi dəyişikliklər tərs istiqamətdə yer alır və emilən enerji elektrik enerji kimi buraxılır və yükə təmin olunur.
İndi, kurşun asit bataryasının işləmə prinsipini anlamağa çalışacağıq və bunun üçün ilk öncə çox yayılmış saxlama və ya ikinci növ batarya kimi istifadə edilən kurşun asit bataryasından danışacağaq.
Kurşun asit saxlama bataryası hüceyrəsi üçün istifadə olunan materiallar
Kurşun asit bataryası inşa etmək üçün tələb olunan əsas aktiv materiallar:
Kurşun peroksit (PbO2).
Püngül kurşun (Pb)
Çiməldilmiş sülfür asid (H2SO4).
Kurşun peroksit (PbO2)
Müsbət plak, kurşun peroksitdən hazırlanır. Bu, qara-qahverəngi, çərçivələnmiş və çalınmış maddədir.
Püngül kurşun (Pb)
Mənfi plak, yumşaq püngül halda olan saf kurşundan hazırlanır.
Çiməldilmiş sülfür asid (H2SO4)
Çiməldilmiş sülfür asid, kurşun asit bataryası üçün su : asid = 3:1 nisbətinə malikdir.
Kurşun peroksit plaka və püngül kurşun plaka, çiməldilmiş sülfür asidə batırılaraq kurşun asit saxlama bataryası yaradılır. Dış yük, bu plakalar arasına qoşulur. Çiməldilmiş sülfür asiddə, asid molekülləri müsbət hidrogen ionlarına (H+) və mənfi sülfat ionlarına (SO4 − −) bölünür. Hidrogen ionları, PbO2 plakasına çatdıqda, ondan elektronlar alır və hidrogen atomuna çevrilir. Bu hidrogen atomları yenidən PbO2 ilə reaksiya edib, PbO və H2O (su) yaradır. Bu PbO, H2 SO4 ilə reaksiya edib, PbSO4 və H2O (su) yaradır.
SO4 − − ionları, həllə özgür olaraq hərəkət edir, bəzi onlardan saf kurşun plakaya çatır və orada artıq olan elektronlarını verir və radikal SO4 formasına gəlir. Radikal SO4 yalnız başına mövcud olmur, ona görə də kurşunu saldırayaraq PbSO4 yaradır.
H+ ionları, PbO2 plakadan elektronlar aldıqlarında və SO4 − − ionları kurşun plakaya elektronlar verdikdə, bu iki plakanın arasında elektronların eşitsizliyi yaranır. Bu da, bu iki plaka arasındakı dış yük vasitəsilə elektronların eşitsizliyini dərəcələndirmək üçün elektrik akımının axınına səbəb olur. Bu proses, kurşun asit bataryasının deşarjlanmasına deyilir.
Kurşun sülfat (PbSO4) ağ rəngdədir. Deşarjlanma zamanı,
İki plaka da PbSO4 ilə qaplanır.
Sülfür asid həllinin spesifik ci