Jänniteakkujan toiminta | Jänniteakkujan toissijainen varastointi
Jääteläkummuakun toiminta
Varastointi-akku tai toissijainen akku on sellainen akku, jossa sähköenergia voidaan varastoida kemiallisena energiana, ja tämä kemiallinen energia muutetaan sitten sähköenergiaksi tarvittaessa. Sähköenergian muuntaminen kemialliseksi energiaksi ulkoisen sähdehden avulla kutsutaan akun lataamiseksi. Sen sijaan kemiallisen energian muuntaminen sähköenergiaksi ulkoisen kuorman tarpeisiin kutsutaan toissijaisen akun purkamiseksi.
Latauksen aikanaakun lataus, virta kulkee sen läpi, mikä aiheuttaa joitakin kemiallisia muutoksia akun sisällä. Nämä kemialliset muutokset nauttivat energiaa muodostuessaan.
Kun akku yhdistetään ulkoiseen kuormaan, kemialliset muutokset tapahtuvat päinvastaiseen suuntaan, jolloin nauttima energia vapautuu sähköenergiana ja toimitetaan kuormalle.
Nyt yritämme ymmärtää periaatetta jääteläkummuakun toiminta, ja tähän perehdymme ensin jääteläkummuakkuun, jota käytetään hyvin yleisesti varastoakuna tai toissijaisena akuna.
Jääteläkummuvarastoakun solujen materiaalit
Pääasialliset aktiiviset materiaalit, jotka tarvitaan jääteläkummuakun rakentamiseen, ovat
Lyijydioksidiperoxydi (PbO2).
Spongelypyydystä lyijyä (Pb)
Liedetty rikkihappo (H2SO4).
Lyijydioksidiperoxydi (PbO2)
Positiivinen laatta valmistetaan lyijydioksidiperoxydista. Tämä on tumma ruskea, kova ja hauras aine.
Spongelypyydystä lyijyä (Pb)
Negatiivinen laatta valmistetaan puhtaasta lyijystä pehmeässä spongemuodossa.
Liedetty rikkihappo (H2SO4)
Liedetty rikkihappo, jota käytetään jääteläkummuakulle, on vesi : happo = 3:1 -suhdessa.
Jääteläkummuvarastoakku muodostetaan upottamalla lyijydioksidiperoxydilaatta ja spongelypyydystä lyijylaatta liedettyyn rikkihapoon. Kuorma yhdistetään ulkoisesti näiden laattojen välille. Liedetyssä rikkihapossa hapomolekyylit pilkkoa positiivisiin vetyioniin (H+) ja negatiivisiin sulfaattioniin (SO4 − −). Kun vetyioniini saavuttavat PbO2-laatan, ne saavat elektronit siitä ja muuttuvat vetyatomeiksi, jotka uudelleen hyökkäävät PbO2-laata ja muodostavat PbO ja H2O (vesi). Tämä PbO reagoi H2 SO4:lla ja muodostaa PbSO4 ja H2O (vesi).
SO4 − − ionit liikkuvat vapaasti liuoksen sisällä, joten jotkut niistä saavuttavat puhtaan lyijylaatan, jossa ne antavat pois lisäelektroninsa ja muuttuvat radikaaleiksi SO4. Koska radikaali SO4 ei voi olemassaoloa yksin, se hyökkää lyijyyn ja muodostaa PbSO4.
Koska H+ ionit ottavat elektronit PbO2-laatalta ja SO4 − − ionit antavat elektronit lyijylaatalle, olisi epätasa-arvo elektronien välillä näiden kahden laatan välillä. Siksi olisi virtaselite ulkoisella kuormalla näiden laattojen välillä tasapainottaakseen tämän epätasa-arvon elektronien välillä. Tätä prosessia kutsutaan jääteläkummuakun purkamiseksi.
Lyijysulfaatti (PbSO4) on valkoinen väri. Purkautumisen aikana,
Molemmat laatat peittyvät PbSO4:llä.
Rikkihapon tiheyttä pudistaa vesin muodostuessa reaktiossa PbO2-laatalla.
Tämän seurauksena reaktion nopeus laskee, mikä tarkoittaa, että potentiaaliero laattojen välillä pienenee purkautumisprosessissa.
Nyt irrotamme kuorman ja yhdistämme PbSO4:llä peitetyn PbO2-laatan ulkoisen DC-lähde
