Процессы при разряде и заряде свинцовых аккумуляторов

Процессы заряда и разряда свинцового аккумулятор выражаются соответственно уравнениями [c.108]

Какие химические процессы протекают на электродах при заряде и разряде а) свинцового аккумулятора б) железо-никелевого аккумулятора [c.194]

Рис. 2.1. Схема электрохимических процессов при разряде (а) и заряде (б) свинцового аккумулятора

Аккумуляторы при разряде отдают ток, накопленный в процессе заряда в результате химических реакций, происходящих при электролизе. Простейшим аккумулятором является кислотный или свинцовый аккумулятор. Он состоит из свинцовых пластин, погруженных в сосуд, наполненный серной кислотой. Свинец и кислота вступают в реакцию [c.156]

Процессы при разряде п заряде свинцовых аккумуляторов [c.476]

При заряде а разряде аккумулятора поляризация увеличивается, что и обусловливает постепенное снижение напряжения при разряде и увеличение его в процессе заряда. Типичные кривые заряда и разряда свинцового аккумулятора приведены на рис. II-1. [c.64]

Процессы заряда и разряда свинцового аккумулятора выражаются соответственно уравнениями [c.117]

Не следует оставлять аккумулятор в разряженном состоянии в течение продолжительного времени, поскольку это приводит к нежелательным последствиям. Мы уже видели, что при работе свинцового аккумулятора образуется сульфат свинца, который первоначально находится в очень высокодисперсном состоянии, но со временем происходит процесс перекристаллизации и появляются большие кристаллы. Растущие кристаллы разрушают пористые стенки электродов. Этот так называемый процесс сульфа-тирования можно предотвратить, если сразу же после разряда снова зарядить аккумулятор. Саморазряд свинцовых аккумуляторов происходит также и во время их хранения. [c.221]

Ионы Н+связываются с ионами 50 . Наглядное представление о процессах, протекающих в свинцовом аккумуляторе при разряде и заряде, дают схемы, представленные в табл. 11 и 12. [c.85]

Выход по току, или отдача по емкости, свинцового аккумулятора, т. е. количество электричества, отдаваемое во время разряда, отнесенное к количеству электричества, получаемому в процессе заряда, превышает 90%. Выход по энергии, или к. п. д., дается выражением [c.16]

Процессы, происходящие при заряде и разряде свинцовых аккумуляторов, в общем виде могут быть представлены формулой [c.44]

Рассмотрим процессы, происходящие на положительном и отрицательном электродах при заряде и разряде свинцовых аккумуляторов. [c.214]

Ниже рассматриваются токообразующие процессы, происходящие при заряде и разряде свинцового аккумулятора, а также основные причины, ограничивающие с к его службы. [c.18]

Трудность исследования быстро протекающих реакций долгое время не давала возможности установить, какие процессы идут в свинцовом аккумуляторе. Первые попытки выяснить протекающие в аккумуляторе реакции показали, что заряженный аккумулятор после формирования содержит на положительном электроде двуокись свинца, а на отрицательном — губчатый свинец. Было высказано предположение, что при разряде аккумулятора на катоде губчатый свинец окисляется выделяющимся кислородом, а на аноде происходит восстановление двуокиси свинца водородом, образующимся при разряде ионов Н+. Предполагалось, что во время заряда аккумулятора протекают обратные реакции — на аноде образуется двуокись свинца, а на катоде — губчатый свинец. [c.82]

Формирование поверхностных пластин. Вначале электроды, сделанные из свинцовых листов, формировали в серной кислоте, проводя большое число последовательных циклов заряда и разряда до тех пор, пока аккумулятор не приобретал необходимую емкость. Этот процесс, как уже отмечалось, связан со значительным расходом энергии и проходит очень медленно за год на пластинах образуется слой активной массы толщиной около [c.128]

Типичные кривые заряда и разряда для свинцового аккумулятора показаны на рис. А. 1. При заряде аккумулятора напряжение сначала возрастает, а потом почти не меняется и, наконец, снова резко возрастает, быстро достигая значения, при котором водород и кислород начинают выделяться в свободном виде, о указывает на завершение процесса заряда. Длительное выделение газа не только приводит к ненужному расходу энергии, но и может спо- [c.15]

Заряд НЖ-аккумуляторов проводят током, равным 0,25 Сном, в течение 6 ч. Напомним, что номинальная емкость Сном в данном случае соответствует току /ю (т. е. 10-часовому разряду). Контроль напряжения при заряде не позволяет определить с достаточной точностью окончание процесса, поскольку зарядная кривая имеет пологий характер без четких участков постоянного напряжения, которые наблюдаются при заряде свинцовых или серебряно-цинковых аккумуляторов. Это связано с тем, что побочные реакции образования кислорода и водорода протекают соответственно в области потенциалов восстановления гидроксида железа(И) и окисления гидроксида никеля (И) и поэтому начинают сопровождать основные электродные реакции уже на ранней стадии заряда. [c.223]

Поверхностные пластины для стационарных аккумуляторов отливают из чистого свинца, после отливки их направляют на формирование для получения на поверхности слоя активного материала. Транспортировать пластины с тонким слоем двуокиси свинца на поверхности не удается — двуокись свинца после высыхания легко осыпается. Поэтому поверхностные пластины после формировочного заряда получают разряд и переполюсование, таким образом РЬОг переводится в губчатый свинец, механически более прочный. Получение на поверхности пластин слоя РЬОз называют черным формированием, а получение губчатого свинца — белым формированием. При попытке формировать поверхностные пластины в растворе серной кислоты (как это делал Планте) для получения достаточно толстого слоя РЬОа потребуются многократные заряды и разряды. Чтобы ускорить формирование, к раствору серной кислоты добавляют перхлорат калия. Свинцовые соли хлорной кислоты хорошо растворимы, поэтому присутствие анионов хлорной кислоты ускоряет коррозию поверхности свинца, т. е. в данном случае ускоряет полезный процесс перехода свинца в двуокись. [c.508]

При заряде свинцовых кислотных аккумуляторов на отрицательном электроде в принципе могли бы идти два процесса образование металлической свинцовой губки и выделение водорода. Потенциал водорода положительнее, чем свинца и он должен был бы выделяться раньше, но высокое перенапряжение для выделения водорода на свинце препятствует его разряду. При заряде аккумуляторов в нормальных условиях в начале заряда выделение водорода незначительно. Точно также на положительном электроде,кислород должен был бы выделяться при потенциалах более отрицательных, чем потенциал образования двуокиси свинца, но высокое перенапряжение для выделения кислорода на РЬОз задерживает его образование. [c.478]

Поляризация при разряде возникает в силу ряда причин. Основная— это пассивация электродов, из-за которой при разряде потенциал положительного электрода становится отрицательнее, а отрицательного — положительнее, чем в отсутствие тока. Пассивация, в первую очередь, происходит из-за покрытия поверхности активных масс пленками, плохо проводящими ток. В ряде случаев (например, у железного электрода) это тончайшая пленка кислорода или оксидов, иногда пленка состоит из слоя труднорастворимых солей (например, в свинцовом аккумуляторе). Как известно из курса теоретической электрохимии, на потенциалы электродов и э. д. с. влияет концентрация электролита, с которым соприкасаются электроды. При разрядах и зарядах ХИТ из-за участия ионов в химическом процессе и переносе тока часто происходит местное (локальное) изменение концентрации электролита непосредственно у поверхности электродов и в их порах. Эти изменения концентрации у электродов изменяют их потенциалы появляется концентрационная поляризация. При разряде она так же, как и пассивация, снижает напряжение ХИТ и при заряде увеличивает его. Если произошло общее изменение концентрации электролита в сосуде, то и после прекращения разряда в отсутствие тока э.д.с. может быть ниже, ем была до разряда (например, в свинцовых аккумуляторах). [c.318]

На электродах свинцового аккумулятора во время заряда, разряда и отдыха наблюдается выделение газов, главным образом водорода и кислорода. Во время заряда газовыделение происходит в результате неполного использования зарядного тока. После окончания заряда в течение некоторого времени происходит постепенное выделение газов, образовавшихся при заряде и задержавшихся в порах активных масс и сепараторов, а также в промежутках между электродами и сепараторами. Причиной газовыделения в период разряда и бездействия аккумулятора являются реакции, связанные с процессом саморазряда аккумулятора. Газовыделение в бездействующем аккумуляторе приводит к потере до 2% емкости ежесуточно. В плохо вентилируемых помещениях накопление водорода делает воздух взрывоопасным, так как взрыв в таких случаях становится возможным уже при наличии в окружающей среде 2—3% водорода. По этим соображениям изучение процессов саморазряда и газовыделения (в основном, выделения водорода) и разработка мер, направленных к их уменьшению, представляют значительный интерес. [c.73]

Вероятнее всего, в свинцовом аккумуляторе имеет место концентрационная поляризация. При заряде и разряде аккумулятора в порах активной массы в результате химической реакции происходит изменение концентрации кислоты, выравнивание которой за счет кислоты, находящейся в сосуде, отстает от процесса исчезновения или образования кислоты. Для объяснения различного напряжения, наблюдаемого при заряде и разряде, достаточно предположить, что при заряде током нормальной силы концентрация серной кислоты в порах активной массы на 20—30% выше, чем в электролите, а при разряде на 10% ниже. [c.91]

Разрушение свинцового положительного электрода явилось предметом многих исследований как в условиях промышленного электролиза, т. е. при больших плотностях тока и в присутствии примесей в растворе, так и в химических источниках тока, т. е. при заряде его малыми силами тока в чистом растворе серной кислоты или в условиях катодного процесса, т. е. при разряде положительного электрода свинцового аккумулятора. [c.180]

Как следует из уравнения (3), серная кислота принимает непосредственное участие в электродных реакциях и является по суш е-ству активным веществом наравне со свинцом и двуокисью свинца. Это в значительной степени объясняет заметное влияние концентрации электролита, а также условий заряда и разряда на электрические характеристики свинцового аккумулятора. Так, процесс диффузии ионов бисульфата к электродным поверхностям лимитирует скорость разряда аккумулятора. Диффузионные ограничения способствуют пассивации отрицательного электрода. Они же ограничивают скорость заряда, повышая концентрационную поляризацию и ускоряя таким путем побочную реакцию электролиза воды. [c.195]

При заряде свинцового аккумулятора положительные пластины его окисляются до РЬОг, а отрицательные пластины восстанавливаются до металлического свинца. При разряде свинцового аккумулятора положительная пластина его, работающая как катод, восстанавливается до РЬ504, а отрицательная пластина, работая как анод, окисляется до РЬ504. Таким образом процессы, происходящие в свинцовом аккумуляторе, могут быть описаны следующими уравнениями анод (для внутренней цепи аккумулятора) [c.33]

Для объяснения процессов, протекающих при разряде и заряде свинцовых аккумуляторов, используем основные положения общепринятой теории двойной суль-фатации. Название это означает, что при разряде на положительном и отрицательном электродах аккумулятора образуется один и тот же продукт — сульфат свинца. Физическая картина процессов, лежащих в основе [c.18]

Применять в свинцовых аккумуляторах токоотводы (решетки) из чистого свинца невозможно, так как он слишком мягок. Используют сплавы свинца с сурьмой, иногда с добавками серы, мышьяка, серебра и др. При первом заряде (формировании) положительных пластин токоотводы начинают растворяться, покрываются токопроводящим слоем РЬОг, на котором и протекает дальнейший процесс. При последующих зарядах и разрядах за счет объемных изменений активной массы защитный слой РЬОг и РЬ804 на токоотводах дает трещины, металл обнажается и снова частично растворяется. В процессе эксплуатации постепенно происходит разрушение токоотвода (решетки), что выводит аккумуляторы из строя. [c.366]

Со времени создания свинцового аккумулятора (1859 г.) было предложено лшого теорий, описывающих электродные процессы при заряде и разряде этого источника тока. Но лишь одна из этих теорий, известная под названием теории двойной сульфатации (ТДС) Гладстона и Трайса (1882 г.) выдержала проверку временем и несмотря на выдвигавшиеся против нее многочисленные возражения является теперь общепринятой. В настоящее время считается, что ТДС наиболее достоверно описывает окислительно-восстановительные процессы в свинцовом аккумуляторе. Согласно ТДС, реакции, протекающие на положительном (+) и отрицательном (—) электродах при разряде ( ) и заряде (- ) аккумулятора, могут быть описаны следующими уравнениями [c.46]

Эти данные свидетельствуют о том, что разряд водорода происходит, в основном, на поверхности губчатого свинца поэтому сурьма, содержащаяся в решетке, существенно не влияет на скорость выделения водорода. Аналогичные данные были получены недавно в работе Рютчи и Антштадта, которые установили, что скорость саморазряда отрицательных пластин свинцового аккумулятора практически не зависит от состава решеток этого электрода. Несколько более заметное влияние на скорость газовыделения оказывают компоненты решетки положительного электрода, которые переносятся на отрицательный электрод в процессе заряда. Это объясняется, во-первых, тем, что осаждение примесей происходит непосредственно на поверхности электрода, где имеет место разряд ионов водорода и, во-вторых, тем, что эти металлы осаждаются в виде мелкодисперсных, губчатых осадков с большой активной поверхностью. [c.79]

Свинцовый аккумулятор не должен сильно разряжаться. Если э. д. с. свинцового аккумулятора падает до 1,8 В, то можно считать, что он полностью истошен. Присутствие в аккумуляторе каких-либо примесей снижает его к. п. д. Поэтому материалы, из которых изготавливаются аккумуляторы, должны быть высокой чистоты. При его работе происходит испарение воды и частичное ее разложение в процессе заряда. Поэтому периодически необходимо добавлять дистиллированную воду. В разряженном состоянии оставлять аккумулятор надолго не следует. Как уже сказано, при его разряде образуется сульфат свинца. Первоначально он находится в мелкодисперсном состоянии, но со временем происходит процесс перекристаллизации и появляются крупные кристаллы. Растущие кристаллы РЬ504 разрушают стенки электродов и приводят к выходу аккумулятора из строя. Данный процесс, называемый сульфатизацией, можно предотвратить, если заряжать аккумулятор сразу после разряда. [c.249]

С момента создания свинцово-кислотного аккумулятора (1869 г.) было предложено много теорий, объясняющих процессы его заряда и разряда. Однако лишь одна теория, теория двойной сульфатации (Гладстон и Трайб, 1882 г.), несмотря на выдвигавшиеся против нее возражения, является общепринятой. Теория двойной сульфатации означает, что при разряде аккумулятора активная масса обоих электродов превращается в сульфат свинца (сернокислый свинец РЬ504). Основные положения этой теории состоят в следующем. [c.28]

Роль диафрагмы-сепаратора в свинцовом аккумуляторе, с точки зрения ее влияния на напряжение на клеммах в процессах разряда и заряда, заклю-чается в следующем. [c.105]

Электродные процессы при заряде и разряде. Согласно современным представлениям, потенциалобразу-ющий процесс, протекающий на отрицательном электроде свинцового аккумулятора в серной кислоте, имеет вид [c.165]

В элементах второй группы после снижения напряжения ниже допустимого возможна регенерация активных масс путем процесса заряда. При заряде реакция в электрохимической систем протекает в направлении, обратном тому, которое наблюдается при разряде, т. е. в сторону увеличошя свободной энергии. Подобные циклы разряда и зар [да могут повторяться многократно максимальное число циклов зависит от особенностей ХИТ и условий их эксплуатации. Такие источники тока называют вторичными элементами илп аккумуляторами. К их числу относятся кислотные (свинцовые) и щелочные (железо-никеле-вые, кадмий-никелевые, цинк-серебряные и др.) аккумуляторы. [c.208]

Для зарядки (или заряда) аккумулятор подключают к внещнему источнику тока (плюсом к плюсу и минусом к минусу). При этом ток протекает через аккумулятор в направлении, обратном тому, в котором он проходил при разряде аккумулятора. В результате этого электрохимические процессы на электродах обращаются . На свинцовом электроде теперь происходит процесс восстановления [c.684]

К растворимым анодам условно также относятся активные массы положительных и отрицательных пластин свинцовых и щелочных аккумуляторов, которые в процессе заряда и разряда аккумуляторов прегерпевают изменения в своем составе, хотя практически не растворяются в окружающем их электролите. [c.93]