납축 전지는 무엇입니까 : 유형, 작동 및 응용

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납축 전지와 관련된 개념을 직접 이해하기 전에 그 역사부터 시작하겠습니다. 그래서 1801 년에 Nicolas Gautherot라는 프랑스 과학자는 전기 분해 테스트에서 메인 배터리가 분리 된 경우에도 최소한의 전류가 존재한다는 것을 관찰했습니다. 반면에 1859 년 Gatson이라는 과학자가 납축 배터리를 개발했으며 이것은 역전 류를 통해 재충전되는 최초의 배터리였습니다. 이것은 이러한 종류의 배터리의 초기 버전이었고 Faure는 이것에 많은 개선 사항을 추가했으며 마침내 1886 년 Henri Tudor에 의해 실용적인 유형의 납 축전지가 발명되었습니다. 이러한 종류의 배터리에 대해 좀 더 자세히 설명하겠습니다. 배터리 , 작업, 유형, 구성 및 혜택.

납축 전지는 무엇입니까?

납축 전지는 2 차 전지와 2 차 전지로 분류됩니다. 배터리의 에너지 대 부피 및 에너지 대 무게 비율이 최소 임에도 불구하고 증가 된 서지 전류를 전달할 수있는 기능을 보유하고 있습니다. 이것은 납산 세포가 중량 비율에 대해 높은 양의 힘을 가지고 있음을 의미합니다.




이들은 과산화 납과 스폰지 납을 사용하여 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 배터리입니다. 이들은 셀 전압 수준이 증가하고 비용이 최소화되는 이유로 변전소 및 전력 시스템에 주로 사용됩니다.

구성

에서 납축 전지 구조 , 접시와 용기는 중요한 구성 요소입니다. 아래 섹션은 구성에 사용되는 각 구성 요소에 대한 자세한 설명을 제공합니다. 그만큼 납축 전지 다이어그램 이다



납축 전지 다이어그램

납축 전지 다이어그램

컨테이너

이 용기 부분은 에보나이트, 납 코팅 된 목재, 유리, 역청 질 요소로 만든 경질 고무, 세라믹 재료 또는 모든 종류의 전해질 방전을 제거하기 위해 상단에 배치 된 단조 플라스틱으로 구성됩니다. 반면 컨테이너 바닥 부분에는 네 개의 리브가 있으며 두 개는 양극판에 다른 하나는 음극판에 배치됩니다.

여기에서 프리즘은 두 플레이트의베이스 역할을하며 추가적으로 단락으로부터 플레이트를 보호합니다. 용기의 구성에 사용되는 구성품은 황산이 없어야하며, 구부러 지거나 투과성이 없어야하며 전해질 손상을 유발하는 어떠한 종류의 불순물도 포함하지 않아야합니다.


플레이트

납축 전지의 플레이트는 다른 방식으로 구성되며 모두 활성 성분과 납으로 구성된 유사한 유형의 그리드로 구성됩니다. 그리드는 전류의 전도도를 설정하고 동일한 양의 전류를 활성 구성 요소에 분산시키는 데 중요합니다. 고르지 않은 분포가 있으면 활성 구성 요소가 느슨해집니다. 이 배터리의 플레이트는 두 종류입니다. 그것들은 plante / formed plate와 Faure / pasted plate입니다.

형성된 판은 주로 고정 배터리에 사용되며 무겁고 비싸다. 그러나 내구성이 길고 지속적인 충전 및 방전 프로세스에서도 활성 구성 요소를 쉽게 잃지 않습니다. 이들은 무게 비율에 최소한의 용량을 가지고 있습니다.

붙여 넣은 공정은 주로 양극판보다 음극판의 구성에 사용됩니다. 음극 활성 성분은 다소 복잡하며 충전 및 방전 프로세스에서 약간의 수정을 경험합니다.

활성 구성 요소

주로 충전 및 방전시 배터리에서 발생하는 화학 반응 과정에 적극적으로 관여하는 성분을 활성 성분이라고합니다. 활성 구성 요소는 다음과 같습니다.

  • 과산화 납 – 긍정적 인 활성 성분을 형성합니다.
  • 스펀지 납 –이 물질은 음극 활성 성분을 형성합니다.
  • 희석 된 황산 – 주로 전해질로 사용됩니다.

분리기

이들은 다공성 고무, 코팅 납재 및 유리 섬유로 구성된 얇은 시트입니다. 분리기는 활성 절연을 제공하기 위해 플레이트 사이에 위치합니다. 한쪽에는 그루브 모양이 있고 다른 가장자리에는 매끄러운 마감이 있습니다.

배터리 가장자리

직경이 17.5mm 및 16mm 인 양의 모서리와 음의 모서리가 있습니다.

납축 전지 작동 원리

황산은 배터리의 전해질로 사용되기 때문에 용해되면 그 안의 분자는 SO로 분산됩니다.4-(음이온) 및 2H + (양이온) 및 이들은 자유롭게 움직일 것입니다. 이 전극을 용액에 담그고 DC 전원을 공급하면 양이온이 움직이고 배터리의 음극 가장자리 방향으로 이동합니다. 같은 방식으로 음이온은 배터리의 양극 가장자리 방향으로 움직입니다.

모든 수소 및 황산염 이온은 음극과 양극에서 1, 2 전자 및 음이온을 모아 물과 반응합니다. 이것은 수소와 황산을 형성합니다. 위의 반응에서 개발 된 것은 산화 납과 반응하여 과산화 납을 형성합니다. 이것은 충전 과정에서 납 음극 요소가 납 자체로 유지되는 반면 납 양극은 진한 갈색 인 과산화 납으로 형성된다는 것을 의미합니다.

없을 때 DC 공급 전압계가 전극 사이에 연결되면 전극 사이의 전위차를 표시합니다. 전극 사이에 와이어가 연결되면 외부 회로를 통해 음극에서 양극으로 전류가 흐르게되는데, 이는 셀이 전기적 형태의 에너지를 제공하는 능력을 보유하고 있음을 의미합니다.

그래서 이것은 납축 전지 작동 대본.

다른 유형

그만큼 납축 전지 유형 주로 5 가지 유형으로 분류되며 아래 섹션에서 자세히 설명합니다.

침수 유형 – 이것은 기존의 엔진 점화 유형이며 견인 유형의 배터리가 있습니다. 전해질은 셀 섹션에서 자유롭게 움직입니다. 이 유형을 사용하는 사람들은 각 셀에 대한 접근성을 가질 수 있으며 배터리가 마르면 셀에 물을 추가 할 수 있습니다.

밀폐형 – 이런 종류의 납축 배터리는 침수 형 배터리의 사소한 변경 일뿐입니다. 사람들은 배터리의 각 셀에 접근 할 수 없지만 내부 디자인은 침수 형 유형과 거의 유사합니다. 이 유형의 주요 변형은 배터리 수명 전체에 걸쳐 화학 반응의 원활한 흐름을 견딜 수있는 충분한 양의 산이 있다는 것입니다.

VRLA 유형 – 이것들은 밸브 규제 납축 전지 밀폐형 배터리라고도합니다. 가치 제어 절차는 O의 안전한 진화를 허용합니다.그리고 H충전시 가스.

AGM 유형 – 전해액이 플레이트 소재 근처에서 멈출 수 있도록하는 Absorbed Glass Matte 유형의 배터리입니다. 이러한 종류의 배터리는 방전 및 충전 프로세스의 성능을 향상시킵니다. 이들은 특히 파워 스포츠 및 엔진 시동 애플리케이션에 사용됩니다.

젤 유형 – 습식 납 축전지로서이 전지의 전해액이 실리카와 관련되어 재료를 굳게합니다. 셀의 재충전 전압 값은 다른 유형과 비교할 때 최소한으로 소모되었으며 감도도 더 높습니다.

납축 전지 화학 반응

배터리의 화학 반응은 주로 방전 및 충전 방법 중에 발생하며 방전 과정에서는 다음과 같이 설명됩니다.

배터리가 완전히 방전되면 양극과 음극은 PbO입니다.및 Pb. 저항을 사용하여 연결하면 배터리가 방전되고 전자는 충전시 반대 경로를 갖습니다. H이온은 양극으로 이동하여 원자가됩니다. PbO로 도달합니다., 따라서 PbSO를 형성4흰색입니다.

같은 방식으로 황산 이온은 음극을 향해 이동하고 도달 후 이온이 SO로 형성됩니다.4. 납과 반응 음극 따라서 황산 납을 형성합니다.

PbSO4+ 2H = PbO + H또는

PbO + H그래서4= PbSO4+ 2H또는

PbO+ H그래서4+ 2H = PbSO4+ 2H또는

화학 반응

화학 반응

재충전 과정에서 음극과 양극은 DC 전원의 음극 및 양극 가장자리와 연결됩니다. 양의 H2 이온은 음극 방향으로 이동하여 두 개의 전자를 얻고 H2 원자로 형성됩니다. 황산 납과 화학 반응을 일으켜 납과 황산을 형성합니다.

PbSO4+ 2HO + 2H = PbSO4+ 2 시간그래서4

두 프로세스에 대한 결합 방정식은 다음과 같이 표현됩니다.

방전 및 충전 프로세스

방전 및 충전 프로세스

여기서 아래쪽 화살표는 방전을 나타내고 위쪽 화살표는 충전 과정을 나타냅니다.

생명

납축 전지의 최적 기능 온도는 25입니다.077을 의미하는 C0F. 온도 범위가 증가하면 수명이 단축됩니다. 규칙에 따라 온도가 80C 상승 할 때마다 배터리의 반감기가 줄어 듭니다. 25에서 작동하는 가치 규제 배터리0C는 납축 전지 수명 10 년. 그리고 이것이 33에서 작동하면0C, 수명은 5 년입니다.

납축 전지 애플리케이션

  • 이들은 섬프 펌프에 전력을 공급하기 위해 비상 조명에 사용됩니다.
  • 전기 모터에 사용
  • 잠수함
  • 핵 잠수함

이 기사에서는 납축 전지의 작동 원리, 유형, 수명, 구조, 화학 반응 및 응용 분야에 대해 설명했습니다. 또한 납축 전지 장점 및 단점 다양한 영역에서?