المجموعات

كيف تعمل بطاريات الرصاص الحمضية

كيف تعمل بطاريات الرصاص الحمضية

بطاريات الرصاص الحمضية رخيصة الثمن ومريحة وتعمل في العديد من تطبيقات طاقة البطارية. من المحتمل أن يكونوا معروفين باستخدامهم في المركبات حيث يزودون الطاقة لكل شيء من البداية إلى الإلكترونيات وأكثر من ذلك بكثير.

تتمتع بطارية الرصاص الحمضية بالعديد من المزايا للسيارات والعديد من الاستخدامات الأخرى: فهي تتمتع بقدرة كبيرة على التيار والارتفاع ، وهو أمر مثالي عند استخدامها لبدء محركات الاحتراق الداخلي.

كتقنية ، تعد بطاريات الرصاص الحمضية تقنية راسخة ويمكن تصنيعها بسهولة باستخدام معدات تقنية منخفضة نسبيًا.

أساسيات بطارية الرصاص الحمضية: كيف تعمل

عند النظر في كيفية عمل بطارية الرصاص الحمضية ، من الضروري إلقاء نظرة على المكونات الأساسية. تحتوي البطارية على مكونات قليلة نسبيًا - هناك أربعة عناصر رئيسية في الأساس:

  • لوحة إيجابية: هذا مغطى بعجينة من ثاني أكسيد الرصاص.
  • لوحة سلبية: هذا مصنوع من الرصاص الإسفنج.
  • فاصل: هذه مادة عازلة بين الصفيحتين ، ولكنها تسمح للإلكتروليت والأيونات بالدخول إليها لتمكين التوصيل دون أن تلمس الصفيحتان.
  • بالكهرباء: يتكون هذا من الماء وحمض الكبريتيك

يتم احتواء جميع هذه المكونات داخل حاوية بلاستيكية تعمل على إبقاء الإلكتروليت بالداخل والبطارية معًا.

تتكون البطارية الإجمالية عادةً من عدة خلايا موضوعة في سلسلة لإعطاء الجهد المطلوب حيث أن كل خلية قادرة على توفير EMF يبلغ 2.1 فولت.

من أجل تمكين خلية حمض الرصاص الأساسية من إنتاج جهد ، يجب أولاً استقبال الشحنة. يجب أن يكون الجهد المطبق لتوفير هذا أكبر من 2.1 فولت لتمكين التيار من التدفق إلى الخلية. إذا كان أقل من ذلك ، فستتدفق الشحنة منه بالفعل.

بمجرد الشحن ، ستتمكن الخلية أو البطارية من توفير الشحن للدوائر الخارجية ، والتي تعمل غالبًا على مدار عدة ساعات اعتمادًا على استنزاف الخلية أو البطارية.

التفريغ الذاتي لبطارية الرصاص الحمضية

تعتبر خاصية التفريغ الذاتي للبطارية الحمضية جيدة نسبيًا. عند درجة حرارة الغرفة 20 درجة مئوية ، يكون معدل التفريغ الذاتي حوالي 3٪ شهريًا> نظريًا ، يمكن تخزين بطارية حمض الرصاص لمدة تصل إلى 12 شهرًا دون إعادة شحنها. ولكن في درجات الحرارة المرتفعة يكون التفريغ الذاتي أعلى. عند 30 درجة مئوية ، يزيد التفريغ الذاتي وستكون هناك حاجة لإعادة الشحن بعد 6 أشهر. يؤدي ترك البطارية إلى أقل من 60٪ لبعض الوقت إلى حدوث كبريتات.

الكبريتات هي عملية تقلل من قدرة بطاريات الرصاص الحمضية. أثناء الاستخدام العادي ، تتشكل بلورات صغيرة من الكبريتات ، لكنها طبيعية وليست ضارة. ومع ذلك ، أثناء الحرمان الطويل من الشحنة ، تتحول كبريتات الرصاص غير المتبلورة إلى بلورية مستقرة وترسب على الصفائح السالبة. يؤدي هذا إلى تطوير بلورات كبيرة تقلل من المادة الفعالة داخل الخلية وتؤدي إلى تقليل السعة داخل الخلية.

مزايا وعيوب بطارية الرصاص الحمضية

على الرغم من استخدام بطاريات الرصاص الحمضية على نطاق واسع لأن لها عددًا من المزايا المميزة ، إلا أن لها أيضًا العديد من العيوب الرئيسية. كل هذه الأمور تحتاج إلى أخذها في الاعتبار عند اتخاذ قرار بشأن استخدام هذه التكنولوجيا أم لا.

مزايا بطارية الرصاص الحمضية

  • التكنولوجيا الناضجة
  • رخيصة نسبيًا في التصنيع والشراء (توفر أقل تكلفة لكل وحدة سعة للخلايا القابلة لإعادة الشحن)
  • القدرة الحالية الكبيرة
  • يمكن صنعه لمجموعة متنوعة من التطبيقات
  • متسامح مع سوء المعاملة
  • متسامح مع الشحن الزائد
  • مجموعة واسعة من الأحجام والمواصفات المتاحة
  • العديد من المنتجين في جميع أنحاء العالم

عيوب بطارية الرصاص الحمضية

  • يستخدم الفشل بعد بضع سنوات العمر الافتراضي عادةً 300-500 دورة
  • لا يمكن استخدامها دائمًا في اتجاهات مختلفة
  • المنحل بالكهرباء أكال (يمكن أن يسبب حروقًا للأشخاص وتآكل الأعمال المعدنية)
  • الرصاص ليس صديقًا للبيئة
  • يحتاج الحمض إلى التخلص منه بعناية
  • غير مناسب للشحن السريع
  • يجب تخزينها في حالة مشحونة بمجرد إدخال المنحل بالكهرباء
  • كفاءة الشحن النموذجية فقط حوالي 70٪

بطارية الرصاص الحمضية مثبتة جيدًا. لقد تم استخدامه لأكثر من 150 عامًا وهو حاليًا أحد الدعائم الأساسية لصناعة السيارات. تتمتع بطارية الرصاص الحمضية بقدرة تيار عالية وتكلفة منخفضة وتتسامح مع إساءة الاستخدام. هذا يجعلها مثالية للعديد من التطبيقات. ولكن مع الانتقال إلى مصادر طاقة أكثر صداقة للبيئة ، يبدو الآن أن السيارات الكهربائية هي المستقبل مع الشركات المصنعة والتشريعات التي تشير إلى التخلص التدريجي من محرك الاحتراق الداخلي. بالنسبة للسيارات الكهربائية ، توفر تقنية Lithium Ion أداءً أفضل ، فهي مقبولة أكثر من الناحية البيئية ولديها الأداء لتمكين السيارات الكهربائية من النجاح. على هذا النحو ، من المحتمل أن تكون بطارية الرصاص الحمضية أقل استخدامًا على نطاق واسع.


شاهد الفيديو: شاهد. هل رأيتم من قبل كيف يتم صنع بطاريات السيارات (كانون الثاني 2022).