Устройство свинцово-кислотного элемента
Свинцово-кислотный элемент (СКЭ) состоит из поочередно собранных положительных и отрицательных электродов, состоящих из токоотводов и активной массы, отделенных между собой сепаратором и помещенных в электролит - раствор серной кислоты в дистиллированной воде (рис.
1.2). Во всех электрохимических процессах в СКЭ участвуют три основных компонента: серная кислота, а также губчатый свинец и диоксид свинца (с высокой пористостью).Величина активной поверхности для положительного электрода составляет порядка 2 м2/г, для отрицательного электрода 0.2 - 0.4 м2/г [21, 22]. Ввиду недостаточной механической прочности токоотвода из чистого свинца используются сплавы свинца, содержащие сурьму или кальций.
Отметим, что только свинец не оказывает «отравляющего» воздействия на СКЭ. В качестве активного вещества для отрицательного электрода применяется губчатый свинец, а положительного - диоксид свинца (PbO2).
Рисунок 1.2 - Обобщенная структура свинцово-кислотного элемента [20] Электроды представляют собой токоотводы в виде решетки, заполненной высокопористой активной массой [21, 22], наиболее детальный анализ влияния которой на разрядно-зарядные процессы был проведен в работах [23, 24].
В активные вещества для достижения заданных физико-химических свойств вводятся электропроводящие материалы (металлические, углеродные, графитовые порошки), различные связующие, расширители (соединения, которые препятствуют рекристаллизации сульфата свинца и способствуют сохранению высокой поверхности электрода), ингибиторы коррозии.
Для предотвращения замыкания электроды разделяются при помощи сепаратора, обладающего диэлектрическими свойствами, высокой пористостью для обеспечения хорошей ионной проводимости с минимизированным внутренним сопротивлением, достаточной механической прочностью и электрохимической стойкостью. Как правило, совокупность этих требований достигается применением полиэтилена.
Электролитом на основе серной кислоты с плотностью 1270 - 1300 кг/м3 в СКЭ решаются две задачи: перенос электрического заряда за счет ионной
17 проводимости и протекание процессов заряда-разряда. Наряду с широко распространенным жидким электролитом используется также неподвижный (гелеобразный) электролит.
1.2.2
Еще по теме Устройство свинцово-кислотного элемента:
- Процессы изготовления свинцово-кислотных аккумуляторных батарей
- Формирование состава и структуры в свинцово-кислотном источнике тока
- Физико-химические явления и процессы в свинцово-кислотном элементе
- ГЛАВА 1. МАТЕРИАЛЫ И ПРОЦЕССЫ СТРУКТУРИРОВАНИЯ СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА
- Свинцовый сурик
- Моделирование методом конечных элементов. Численный эксперимент
- Математическое моделирование конструкций вентилируемого фасада с воздушным пространством методом конечных элементов
- Конструктивные элементы зданий с бревенчатыми наружными стенами и дощатой обшивкой
- ГЛАВА 2. МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ НАНОСТРУК- ТУРИРОВАННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И ТОКОНЕСУЩИХ МАСС
- Математическое моделирование конструкции наружной стены с воздушным пространством с внутренней стороны методом конечных элементов
- Оглавление
- Выводы по главе