Magyarázza el az ólom akkumulátorok felépítését és működését?

Az ólomakkumulátor, közismert nevén ólom-savas akkumulátor, egy újratölthető elektrokémiai cella, amely az ólom és az ólom-dioxid közötti kémiai reakciót használja fel az elektromos energia tárolására és felszabadítására. Ez a járművekben leggyakrabban használt akkumulátortípus, és számos ipari és kereskedelmi alkalmazással rendelkezik. A következőképpen épül fel és működik az ólom akkumulátor:

Építés:

1. Tányérok: Az ólomtároló akkumulátorok több pozitív és negatív lemezből állnak, amelyek felváltva vannak elhelyezve az akkumulátor burkolatán belül.

- Pozitív lemezek:Ezek a lemezek ólom-peroxidból (PbO2) készülnek.

- Negatív lemezek:Ezek a lemezek tiszta szivacsos ólomból (Pb) készülnek.

2. Elválasztók: A pozitív és negatív lemezek közé általában porózus anyagból, például üvegszálból vagy polietilénből készült szigetelő elválasztókat helyeznek el, hogy megakadályozzák közöttük az elektromos érintkezést.

3. Elektrolit: Az ólom akkumulátor elektrolitja kénsav (H2SO4) vízzel kevert oldata.

4. Akkumulátor tok: A lemezek, szeparátorok és elektrolit teljes szerelvénye egy erős műanyag vagy keménygumi tartályba van zárva, amelyet akkumulátorháznak neveznek.

Működik:

1. Töltés: Amikor az akkumulátor töltőhöz vagy áramforráshoz van csatlakoztatva, elektromos áram folyik át az akkumulátoron. Ez az áram kémiai változásokat okoz a pozitív és negatív lemezeken.

- Pozitív lemezek:Az ólom-peroxid (PbO2) ólom-szulfáttá (PbSO4) alakul.

- Negatív lemezek:A szivacsos ólom (Pb) ólom-szulfáttá (PbSO4) is átalakul.

2. Kimerítés: Amikor az akkumulátort terheléshez, például indítómotorhoz vagy elektromos eszközhöz csatlakoztatják, a tárolt kémiai energia felszabadul.

- Pozitív lemezek:Az ólom-szulfát (PbSO4) visszaalakul ólom-peroxiddá (PbO2).

- Negatív lemezek:Az ólom-szulfát (PbSO4) visszaalakul szivacsos ólommá (Pb).

Mind a töltés, mind a kisütés során változik a kénsav koncentrációja az elektrolitban. Az elektrolit sűrűsége nagyobb, ha az akkumulátor teljesen fel van töltve, és kisebb, ha lemerült. Hidrométereket vagy elektronikus jelzőket használnak az elektrolit fajsúlyának figyelésére, hogy meghatározzák az akkumulátor töltöttségi állapotát.

Az ólom akkumulátorokat általában autókban, teherautókban, golfkocsikban, villástargoncákban és más olyan járművekben használják, amelyek nagy indítási teljesítményt vagy tartós áramellátást igényelnek. Többször is újratölthetők, de élettartamuk olyan tényezőktől függ, mint a kisülési mélység, az üzemi hőmérséklet és a karbantartási gyakorlat.