Свинцовые аккумуляторы процессы заряда

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]

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 при разряде п заряде свинцовых аккумуляторов [c.476]

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 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]

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]

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]

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

Таким образом, основными электродными процессами, протекающими на электродах свинцового аккумулятора при заряде, являются восстановление свинца на отрицательном электроде и окисление его до двуокиси на [c.498]

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]

Какое количество теплоты выделяется за 30 мин процесса при заряде аккумуляторов током 10 А после полного заряда их электродов (т. е при выделении На и Оа на электродах) для а) свинцовых аккумуляторов, имеющих на этой стадии зарядное напряжение V == 2,65 В б) никель-кадмиевых аккумуляторов, I/ = 1,85 В в) никель-железных аккумуляторов, К = 1,70 В [c.74]

Аккумуляторами называются такие гальванические элементы, которые допускают многоразовое использование. Токообразующие вещества в аккумуляторах могут образовываться при пропускании через аккумулятор постоянного электрического тока от другого источника. Процесс регенерации активных веществ называют зарядом аккумулятора. Классическим примером и одним из наиболее распространенных типов аккумуляторов является свинцовый аккумулятор [c.218]

В процессе заряда свинцовых аккумуляторов концентрация серной кислоты в электролите увеличивается. С ростом концентрации кислоты растет и э. д. с. аккумулятора. Напряжение при заряде всегда выше, чем э. д. с. К тому же рост напряжения при заряде обгоняет рост э. д. с. Это объясняется следующим. [c.478]

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]

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]

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]

При заряде аккумулятора этот процесс протекает справа налево. ЭДС свинцового аккумулятора достигает 2,1 В. Это одно из наиболее высоких значений ЭДС для водных растворов. Основные недостатки свинцового аккумулятора — малая удельная емкость (на единицу массы) и сравнительно небольшой срок службы главным образом из-за постепенной сульфатации электродов (неполного превращения РЬ504 в РЬ и РЬОг при заряде аккумулятора). Значительное распространение имеют также щелочные —же- [c.261]

В щелочном серебряно-свинцовом аккумуляторе с порошковым свинцовым электродом без улучшающих добавок и межэлектродным сепаратором о()ычного вида саморазряд свинцового электрода вызывается преимущественно челночным механизмом за счет ионов свинца переменной валентности Г5 . Ноны плюмбита, остающиеся в электролите после заряда аккумулятора, окисляются у оксидно-серебря ного электрода до плюмбатов. Последние, диффундируя через межэлект-родный сепаратор к отрицательному электроду, взаимодействуют со свинцом, давая уже удвоенное количество ионов плюмбита. Образующийся плюмбит в свою очередь диффундирует через сепаратор к оксидно-серебряному электроду и т. д., пока растворы не достигнут насыщения по плюмбиту и плюмбату. Затем процессы протекают в условиях неизменности состава электролита с выпадением дополнительно образующихся соединений свинца в твердую фазу. [c.43]

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]

Рассчитайте количество джоулевой теплоты, выделяющейся за 30 мин зарядного процесса в ванне совместного формирования электродов свинцовых аккумуляторов в начале и в конце формирования при одноступенчатом режиме заряда. [c.56]

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]

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]

Эти открытия и мероприятия настолько упростили процесс изготовления и повысили качество свинцового аккумулятора, что стало возможным его широкое техническое применение, чему способствовало также усовершенствование динамомашин, которые к этому времени оказалось возможным использовать при заряде аккумуляторов. Уже в 1882 г. свинцовые аккумуляторы были применены для освещения поездов и театров. [c.82]

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]

Сульфат свинца, образующийся на электродах при разрядке аккумулятора, обладая некоторой небольшой растворимостью, склонен к перекристаллизации с образованием крупных кристаллов РЬ504. Это явление, получившее название сульфатации пластин, желательно предупредить, так как при наличии крупных кристаллов сульфата заряд пластин становится затрудненным. Дело в том, что небольшая скорость растворения крупных кристаллов сульфата недостаточна для питания зарядного тока на обоих электродах (рис. 262) может возникнуть концентрационная поляризация и на отрицательном электроде, например, может начаться процесс выделения водорода. Сказанное подтверждается практикой эксплуатации свинцовых аккумуляторов. Заряд засульфатированных пластин всегда сопровождается обильным газовыделением и повышением, против обычного, напряжения на клеммах аккумулятора. [c.501]

Для предохранения от повышенного оплывания положительной активной массы в последнее время начинают добавлять в нее мел-конарезанные химически стойкие волокна, например из лавсана, поливинилхлорида и др., или связующее из фторопласта. Кроме того, некоторые аккумуляторы собирают с двойными сепараторами. Второй сепаратор из стеклянных волокон, прижатый к положительному электроду, служит для задержки оплывания активной массы. Так как такой сепаратор затрудняет проникновение кислоты к положительной активной массе и увеличивает омическое сопротивление в аккумуляторе, то одновременно с некоторым увеличением срока службы сепараторы из стеклянного волокна снижают емкость аккумуляторов. Диоксид свинца в отличие от РЬ504 проводит электрический ток. Его удельное электросопротивление равно 0,25 Ом-см. Если в шлам оплывет много РЬОг, так, что диоксид свинца заполнит шламовое пространство и коснется одновременно обоих электродов, между ними образуется токопроводящий мостик. В контакте с отрицательным электродом РЬОг восстанавливается до свинца, что вызывает короткое замыкание, выводящее аккумулятор из строя. При попытке заряда такого аккумулятора ток будет проходить по мостику и вместо процесса заряда произойдет только разогрев аккумулятора. Мостики из РЬОг и образующейся из него свинцовой губки могут возникнуть также вокруг сепараторов [c.365]

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]

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]

Рассмотрим, например, процесс заряда отрицательных пластин свинцового аккумулятора. Электродный потенциал свинца в 20%-ной серной кислоте равен около — [c.86]

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]

В процессе заряда свинцового аккумулятора концентрация серной кислоты в электролите и э. д. с. аккумулятора возрастает. Увеличение напряжения при заряде обгоняет рост э.д. с. Это объясняется следующим [c.454]

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]

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]

При работе свинцовых аккумуляторов свинец подвергается коррозии в местах контакта с РЬОг и кислотой. Кроме того, при заряде обнаженный участок электрода — решетки может окисляться до оксида РЬО, который взаимодействует с Н2304 с образованием РЬ804, а также с атомным кислородом, выделяющимся в конце заряда, с образованием РЬОг. Диоксид свинца имеет больший удельный объем, чем свинец, что может вызывать деформацию решеток. Все эти нежелательные процессы могут нарушать контакт решетки с активной массой, а в итоге привести к снижению емкости и ресурса аккумулятора. [c.109]

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]

Свинцовые аккумуляторы. Действие их основано на химическом разложении соединений свинца, находящихся в разведенной серной кислоте. При заряде на положительной пластине образуется перекись свинца (тем-вобурого цвета), на отрицательной — губчатый свинец (серого цвета). При разрядке аккумулятора оба вещества переходят в сернокислый свинец. Процесс происходит согласно следующему уравнению [c.443]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология