Свинцово-кислотный аккумулятор относится к химическим источникам тока, в которых электрическая энергия (электродвижущая сила) образуется в результате протекания окислительно-восстановительных реакций.
Прикладная электрохимия...
Уравнение процесса токообразования в свинцово-кислотном аккумуляторе многим известно еще из школьного курса химии. Данный электрохимический процесс происходит во ВСЕХ свинцово-кислотных аккумуляторах, независимо от их конструкции, размеров и назначения. Помимо главной реакции в аккумуляторе протекает масса других химических процессов, наиболее важные из которых мы в дальнейшем рассмотрим.
Основная химическая реакция базируется на "теории двойной сульфатации", согласно которой активные материалы двух электродов (диоксид свинца положительного и чистый свинец отрицательного) в результате реакции с серной кислотой при разряде аккумулятора превращаются в сульфат свинца, т.е. отрицательная активная масса окисляется, а положительная - восстанавливается. Соответственно при заряде аккумулятора реакция идет в обратном направлении - восстановление отрицательного электрода и окисление положительного. Разность потенциалов активных материалов составляет 2,1 В, при этом потенциалы каждого из электродов зависят в основном от концентрации кислоты в растворе и приблизительно равны величине плюс 1,7 В для положительного и минус 0,4 В для отрицательного.
...простым человеческим языком
В заряженном аккумуляторе имеется: диоксид свинца положительного электрода, чистый свинец отрицательного электрода, водный раствор серной кислоты (электролит) с плотностью 1,28 кг/л (около 37-38 % кислоты). До тех пор, пока отсутствует внешняя нагрузка, цепь считается разомнутой и ток равен нулю - вся накопленная электрическая энергия находится в "режиме ожидания" в виде активных материалов на электродах. Химические реакции при этом практически не происходят, поскольку нет условий для начала движения заряженных частиц. При появлении внешней нагрузки замыкается цепь и появляется возможность для движения электронов, поэтому активные материалы электродов начинают интенсивно реагировать с кислотой, в результате чего образуется сульфат свинца и вода. По мере протекания реакции кислота расходуется и ее количество в растворе (электролите) уменьшается, как следствие мы наблюдаем падение плотности раствора. Также уменьшение количества кислоты в растворе приводит к снижению общей проводимости электролита, возможности для переноса зарядов уменьшаются. Как следствие, мы наблюдаем падение напряжения (ЭДС) аккумулятора. Подключение к аккумулятору внешнего источника тока с напряжением выше, чем собственное напряжение аккумулятора, вызывает встречное движение электронов и запускает химическую реакцию в обратном направлении, т.е. происходит заряд разряженного аккумулятора.
Задавайте любые, интересующие Вас вопросы, касающиеся свинцово-кислотных аккумуляторов. С удовольствием разберем их в следующих статьях.
