Устройство аккумулятора

В основу работы свинцово-кислотной аккумуляторной батареи положен известный еще с 1858 г., и по сей день остающийся практически неизменным, принцип двойной сульфатации:

Химическая реакция - принцип работы аккумуляторной батареи

Рис. 1. Химическая реакция - принцип работы аккумуляторной батареи

Как наглядно видно из рис. 1, при разряде батареи (стрелка вправо) происходит взаимодействие активной массы положительных и отрицательных пластин с электролитом (серной кислотой), в результате чего образуется сульфат свинца, осаждающийся на поверхности отрицательно заряженной пластины и вода. В итоге плотность электролита падает. При зарядке батареи от внешнего источника происходят обратные электрохимические процессы (стрелка влево), что приводит к восстановлению на отрицательных электродах чистого свинца и на положительных - диоксида свинца. Одновременно с этим повышается плотность электролита. Устройство аккумуляторной батареи рассмотрим на примере автомобильной батареи. Любая автомобильная батарея представляет собой корпус - контейнер, разделенный на шесть изолированных ячеек - банок (рис. 2).

 Устройство аккумулятора

Рис. 2. Устройство аккумулятора

Каждая банка является законченным источником питания напряжением порядка 2.1 В. В банке находится набор положительных и отрицательных пластин, отделенных друг от друга сепараторами. Как известно из школьного курса физики, две разнозаряженные пластины уже сами по себе являются источником постоянного напряжения, параллельное же их соединение увеличивает ток. Последовательное соединение шести банок и дает батарею с напряжением порядка 12.6-12.8 В. Любая из пластин, как положительная, так и отрицательная, есть ни что иное, как свинцовая решетка, заполненная активной массой. Активная масса имеет пористую структуру с тем, чтобы электролит заходил в как можно более глубокие слои и охватывал больший ее объем. Роль активной массы в отрицательных пластинах выполняет свинец, в положительных - диоксид свинца.

Тяговые, тепловозные, стационарные свинцово-кислотные батареи отличаются от автомобильных лишь габаритами, количеством последовательно соединенных элементов и количеством параллельно соединенных пластин внутри банок. Но принцип работы во всех этих батареях один.