Акумулятори створені на системі: (+) Рb02 IH2S04l Рb (-);
Ее - 2,06 + 2,15 В.
Питомі енергія і потужність акумуляторів I - свинцевих; 2 - нікель-кадмієвих; 3 - нікель-цинкових; 4 - срібно-цинкових; 5 - повітряно-залізних; 6 - повітряно-цинкових; 7 - сірчано-натрієвих; 8 - сірчано-літієвих
Сумарне рівняння оборотної реакції в свинцевому акумуляторі має вигляд
розряд
Рb02 + Рb + 2H2S04 2PbS04 + 2Н20.
заряд
Як видно, при заряді на одному електроді (позитивному) утворюється діоксид свинцю, на другому електроді (негативному) - свинець. При розряді діоксид свинцю і свинець перетворюються в сульфат свинцю.
Акумулятор складається з позитивного і негативного електродів, розчину сірчаної кислоти (27 + 39%) і сепаратора.
Застосовуються два типи електродів: поверхневі і пастірованние. Поверхневий електрод складається з свинцевого пластини, на поверхні якої електрохімічних формується шар активної маси. Пастірованние електроди підрозділяються на гратчасті (намазні), коробчаті і панцирні.
У ґратчастих (намазной) електродах активна маса утримується в решітці з свинцево-сурьмяного сплаву товщиною 1 + 4 мм. У коробчатих пластинах решітки з активною масою закриваються з двох сторін перфорованими свинцевими листами.
Панцирні пластини складаються з свинцево-сурм'яних штирів, які розміщуються всередині пластмасових перфорованих трубок, заповнених активною масою. Для негативних електродів використовуються намазні і коробчаті пластини, для позитивних електродів - поверхневі, намазні і панцирні. Як сепараторів застосовують мікропористі пластини з вулканізованого каучуку (мипора), полівілхлоріда (ми- пласта), скловолокна та поліетилену.
Свинцеві акумулятори зазвичай з'єднують в батарею, яку поміщають в моноблок з ебоніту, пластмаси (термопласта), поліпропілену, асфальтопековой композиції, кераміки або скла.
Однією з найважливіших характеристик акумулятора є термін служби (роки) або технічний ресурс-напрацювання (число циклів). Погіршення параметрів акумулятора і вихід їх з ладу обумовлені в основному корозією решітки і оползанием активної маси позитивного електрода. Термін служби акумулятора визначається в першу чергу типом позитивних пластин і умовами експлуатації.
Акумулятори і батареї мають умовне буквено-цифрове позначення. Перша цифра вказує число послідовно з'єднаних акумуляторів. Так як номінальну напругу свинцевого акумулятора дорівнює 2 В, то номінальну напругу акумуляторної батареї дорівнює числу послідовно з'єднаних елементів, помноженому на два.
Буква після першої цифри позначає тип або призначення акумулятора або батарей: С - стаціонарні, СТ - стартерні, А - авіаційні, В - вагонні і т. Д. Наступні цифри вказують номінальну ємність. Крім того, можуть бути вказані тип пластин (наприклад, намазні), матеріал судини (Е - ебоніт, С - скло) і сепаратора (М - міпласт, Р - Міпора, С - скловолокно). Для деяких акумуляторів вказуються кліматичне виконання і розміщення. Наприклад, стартерная батарея з трьох акумуляторів ємністю 65 А-ч в моноблоці з ебоніту і з сепаратором з міпласта має умовне позначення: батарея ЗВТ-65ЕМ.
Свинцеві акумулятори мають високі розрядні напруги і питому потужність (до 150 Вт / кг) і відносно недорогі. До основних їх недоліків слід віднести низьку питому енергію і відносно малий ресурс. Удосконалення свинцевих акумуляторів рухається шляхом пошуку нових сплавів для решіток (наприклад, свинцево-кальцієвих), полегшених і міцних матеріалів баків (наприклад, на основі сополимера пропілену і етилену), поліпшення якості сепараторів. Розроблено герметизовані свинцеві акумулятори, які не вимагають доливання води при експлуатації, не мають газовиділення і кислотного туману.
Основні електричні параметри стаціонарних акумуляторів
Примітка. В чисельнику вказані параметри акумуляторів серії С, СК, СЗ і СКЕ, в знаменнику - акумуляторів серії СН.
Стаціонарні свинцеві акумуляторні батареї призначені для експлуатації на постійному місці або в умовах, що виключають переміщення акумуляторів або машин, в яких вони встановлені. У більшості випускаються акумуляторів (типів С, СЗ, СК і СКЕ) позитивними електродами служать поверхневі пластини, негативними електродами - коробчаті пластини. Баки виготовляються зі скла або ебоніту.
Криві розряду (У) і заряду (2) свинцевого акумулятора при 20 ° С
Буквені позначення акумуляторів вказують: С - стаціонарний тривалий розряд, К - короткий розряд, 3 - закрите виконання, Е - ебоніт, матеріал бака.
Параметри акумуляторів наведені в табл.
Максимальний струм заряду акумуляторів з номером N - 1 дорівнює 9 А. Ємності і струми розряду і заряду акумуляторів інших номерів N можна знайти, перемноживши відповідні значення, наведені в табл. 38.5, на N акумулятора. Наприклад, параметри акумулятора С-10 при 10-годинному розряді рівні: ємність 36-10 - 360 А-ч, струм розряду 3,6-10 - 36 А, струм заряду 9-10 - 90 А. Саморозряд акумуляторів не більше 23% при зберіганні протягом 29 діб і не більше 16% при зберіганні протягом 14 діб. Питома енергія стаціонарних акумуляторів цього типу становить 10-s- 23 Вт-ч / кг. Гарантійний термін зберігання 1 рік. Гарантійний термін служби при дотриманні правил догляду 4 роки, напрацювання 800 + 1000 циклів.
Стаціонарні акумулятори з поверхневими пластинами містять відносно велику частку свинцю по відношенню до активної масі. Більшість з них не має кришок, тому потрібно часта заливка води в добре вентильованому приміщенні. Вони збираються, як правило, у споживача. Зазначені недоліки усунені в стаціонарних акумуляторах з намазними пластинами типу СН. Ці акумулятори збираються на заводах і мають кришки. Вони виділяють значно менше шкідливих випарів. Електричні параметри акумулятора СН-1 наведені в табл. Питома енергія акумуляторів серії СН дорівнює 11 19 ВТ * год / кг
і 17 + 44 кВт-год / м3. На базі акумуляторів СН створені акумулятори СНУ ємністю від 80 до 2240 А-ч, що володіють підвищеною механічною міцністю.
Авіаційні свинцеві акумуляторні батареї
Габаритні розміри,
мм
Маса батареї з електролітом, кг
при 5-годинному розряді
при стартерном розряді
Примітки: 1. АСАМ - авіаційна стартерная моноблочна з адсорбованим електролітом; САМ - стартерная авіаційна моноблочна; АСА - авіаційна стартерная аеродромна.
2. Зазначена в позначенні батарей номінальна ємність відповідає 5-годинному розряду.
Стартерні батареї.
Свинцеві стартерні батареї призначені для автомобілів, автобусів, тракторів та інших машин (сільськогосподарських, дорожніх і т. П.).
Гарантійний термін зберігання не залитих розчином електроліту батарей встановлений 3 роки, термін служби 2 роки, напрацювання 2500 + 3000 ч. Батареї призначені для роботи при температурі навколишнього повітря від -35 до +60 ° С.
Питома енергія акумуляторів становить 26 + 36 Вт-ч / кг, планується її підвищити до 40 Вт-ч / кг шляхом застосування поліпропіленових моноблоків і інших удосконалень.
Авіаційні батареї. Батареї призначені для автономного запуску двигунів і бортових електроагрегатів, для живлення електромережі при аварійних режимах в системі енергопостачання літаків (бортові), а також для запуску двигунів і для перевірки енергообладнання літаків на аеродромі (аеродромні). У табл. наведені дані авіаційних батарей.
Гарантійний термін зберігання батарей 7 років, крім батареї 12-АСА-143, для якої встановлено строк зберігання 5 років з моменту виготовлення. Гарантійний термін експлуатації батареї 2 роки, крім батареї 12-АСАМ-23, для якої встановлюється термін роботи 1 рік з моменту введення в експлуатацію.