Akumulator kwasowo-ołowiowy
Akumulator kwasowo-ołowiowy to rodzaj akumulatora elektrycznego, który działa na bazie ogniw galwanicznych, składających się z elektrody ołowiowej, ditlenku ołowiu oraz roztworu kwasu siarkowego. Pierwszy akumulator tego typu został opracowany w 1850 roku przez Wilhelma Josefa Sinstedena, a jego udoskonalenia miały miejsce w XIX wieku, gdy zaczęto masowo produkować akumulatory do pojazdów. Obecnie akumulatory kwasowo-ołowiowe są powszechnie stosowane w samochodach i systemach awaryjnego zasilania.
Konstrukcja i działanie
Akumulator składa się z:
- anody z metalicznego ołowiu, która działa jako elektroda ujemna w trakcie poboru prądu;
- separatora, który izoluje elektrody;
- katody z ditlenku ołowiu, działającej jako elektroda dodatnia;
- elektrolitu, którym jest roztwór kwasu siarkowego.
Rozładowywanie i ładowanie
Podczas rozładowywania akumulatora na elektrodach zachodzą reakcje chemiczne, które prowadzą do powstawania siarczanu ołowiu. Gdy napięcie na biegunach spadnie do 1,8 V na ogniwo, akumulator wymaga ładowania. Proces ładowania trwa około 10 godzin i powinien być przeprowadzany zgodnie z zaleceniami producenta, aby zapobiec przeładowaniu i wydzielaniu wodoru, co może prowadzić do eksplozji.
Pojemność
Pojemność akumulatora wyrażana jest w amperogodzinach (Ah) i zależy od sposobu rozładowania. Wprowadza się pojęcie pojemności 10-godzinnej, co oznacza, że akumulator o pojemności 40 Ah może dostarczać 4 A przez 10 godzin.
Obsługa
Utrzymanie akumulatorów w dobrym stanie wymaga regularnej obsługi, w tym uzupełniania poziomu elektrolitu wodą destylowaną. Nieużywane akumulatory powinny być okresowo doładowywane, aby uniknąć zasiarczenia, co może prowadzić do obniżenia ich pojemności.
Rodzaje akumulatorów i zastosowanie
Akumulator rozruchowy
Akumulatory rozruchowe 12 V są najczęściej stosowane w silnikach spalinowych. Charakteryzują się niską rezystancją wewnętrzną, co pozwala na uzyskiwanie dużych prądów.
Akumulator do głębokich rozładowań
Przeznaczone do cyklicznej pracy, znajdują zastosowanie w przemyśle i odnawialnych źródłach energii. Charakteryzują się dłuższą żywotnością.
Baterie stacjonarne
Stosowane w systemach buforowego zasilania w instalacjach przemysłowych, montowane w pomieszczeniach z wymuszoną wentylacją.
Podsumowanie
Akumulatory kwasowo-ołowiowe są kluczowym elementem w wielu zastosowaniach, jednak ich efektywność i żywotność zależą od odpowiedniej obsługi oraz przestrzegania zasad ładowania i użytkowania.
