Pagsasagawa ng Lead Acid Battery | Lead Acid Secondary Storage Battery
Pagsasagawa ng Lead Acid Battery
Ang battery o secondary battery ay isang uri ng battery kung saan ang enerhiyang elektriko ay maaaring itago bilang chemical energy at ang chemical energy na ito ay pagkatapos ay maaaring i-convert sa electrical energy kapag kinakailangan. Ang conversion ng electrical energy sa chemical energy sa pamamagitan ng pagsusunod sa external electrical source ay kilala bilang charging ng battery. Samantalang ang conversion ng chemical energy sa electrical energy para sa pag-supply ng external load ay tinatawag na discharging ng secondary battery.
Sa panahon ng charging ng battery, ang current ay ipinapasa dito na nagdudulot ng ilang chemical changes sa loob ng battery. Ang mga chemical changes na ito ay umiabsorb ng enerhiya habang nabubuo.
Kapag ang battery ay konektado sa external load, ang chemical changes ay nangyayari sa reverse direction, kung saan ang inabsorb na enerhiya ay inilalabas bilang electrical energy at ibinibigay sa load.
Ngayon, susubukan nating maintindihan ang prinsipyong pagsasagawa ng lead acid battery at para rito, unang-usapin natin ang lead acid battery na malawakang ginagamit bilang storage battery o secondary battery.
Mga Materyales na Ginagamit para sa Lead Acid Storage Battery Cells
Ang pangunahing aktibong materyales na kailangan upang makonstruksyon ang lead acid battery ay
Lead peroxide (PbO2).
Sponge lead (Pb)
Dilute sulfuric acid (H2SO4).
Lead Peroxide (PbO2)
Ang positive plate ay gawa ng lead peroxide. Ito ay madilim na brown, matigas at brittle na substansiya.
Sponge Lead (Pb)
Ang negative plate ay gawa ng tuloy-tuloy na lead sa soft sponge condition.
Dilute Sulfuric Acid (H2SO4)
Ang dilute sulfuric acid na ginagamit para sa lead acid battery ay may ratio ng tubig : acid = 3:1.
Ang lead acid storage battery ay nabubuo sa pamamagitan ng pag-dip ng lead peroxide plate at sponge lead plate sa dilute sulfuric acid. Isang load ay konektado nang eksternal sa pagitan ng mga plates. Sa diluted sulfuric acid, ang mga molekula ng acid ay nahahati sa positive hydrogen ions (H+) at negative sulfate ions (SO4 − −). Ang hydrogen ions kapag nakarating sa PbO2 plate, sila ay tumatanggap ng electrons mula dito at naging hydrogen atom na muli ay sumisipa sa PbO2 at bumubuo ng PbO at H2O (tubig). Ang PbO na ito ay sumisipa sa H2 SO4 at bumubuo ng PbSO4 at H2O (tubig).
SO4 − − ions ay malayang lumilipad sa solution kaya ang ilan ay makararating sa pure Pb plate kung saan sila ay bibigay ng kanilang extra electrons at naging radical SO4. Dahil ang radical SO4 ay hindi maaaring umiral nang mag-isa ito ay sasalakay sa Pb at bubuo ng PbSO4.
Dahil ang H+ ions ay kumukuha ng electrons mula sa PbO2 plate at SO4 − − ions ay binibigay ng electrons sa Pb plate, magkakaroon ng inequality ng electrons sa pagitan ng dalawang plates. Kaya magkakaroon ng flow ng current sa pagitan ng external load sa pagitan ng mga plates para balansehin ang inequality ng electrons. Ang prosesong ito ay tinatawag na discharging ng lead acid battery.
Ang lead sulfate (PbSO4) ay maputla sa kulay. Sa panahon ng discharging,
Ang parehong plates ay nakakalampasan ng PbSO4.
Ang specific gravity ng sulfuric acid solution ay bumababa dahil sa formation ng tubig sa reaction sa PbO2 plate.
Bilang resulta, ang rate ng reaction ay bumababa na nangangahulugan na ang potential difference sa pagitan ng plates ay bumababa sa panahon ng discharging process.
Ngayon, i-disconnect natin ang load at ikonekta ang PbSO4 na nakakalampasan ng PbO2 plate sa positive terminal ng external DC source at ang PbO2 na nakakalampasan ng Pb plate sa negative terminal ng DC source. Sa panahon ng discharging, ang density ng sulfuric acid ay bumababa ngunit may sulfuric acid pa rin sa solution. Ang sulfuric acid na ito ay nananatiling H+ at SO4− − ions sa solution. Ang hydrogen ions (cation) na positibong na-charge, lumilipad sa electrode (cathode) na konektado sa negative terminal ng DC source. Dito, bawat H+ ion ay kumuha ng isang electron mula dito at naging hydrogen atom. Ang mga hydrogen atoms na ito ay sumisipa sa PbSO4 at bumubuo ng lead at sulfuric acid.
