Свинцовые аккумуляторы, принцип действия

свинцовые, аккумуляторы, принцип, действия

Опущенные в раствор серной кислоты две одинаковые свинцовые пластины через некоторое время покрываются тонким слоем сернокислой соли свинца (свинцового сульфата).
При пропускании через пластины аккумулятора электрического тока в аккумуляторе будет происходить электролиз, т. е. процесс разложения подкисленной воды, и на пластине, соединенной с положительным полюсом источника тока, начнет выделяться кислород, а на пластине, соединенной с отрицательным полюсом - водород.
Положительная пластина, на которой выделяется кислород, подвергаясь окислению, постепенно покрывается слоем перекиси свинца темно-шоколадного цвета, являющегося активной массой положительных пластин.
На отрицательной пластине происходит восстановление металлического свинца из сульфата. Однако образующийся металл несколько отличается от свинца пластины. На поверхности пластины возникает тонкий слой губчатого свинца, являющегося активной массой отрицательных пластин.
Этот процесс происходит до тех пор, пока на пластинах имеется сульфат свинца. Когда же он полностью перейдет в перекись свинца на положительной и в губчатый свинец на отрицательной пластинах, дальнейшее прохождение тока вызовет лишь разложение на составные части.
В этом случае заряд аккумулятора следует прекратить.
Если к отключенному от источника тока элементу аккумуляторной батареи присоединить вольтметр - стрелка вольтметра покажет напряжение, несколько большее 2В, а в цепи потечет ток, так как пластины, находящиеся в растворе, представляют собой гальванический элемент.
При разряде аккумулятор сам становится источником тока и поэтому весь процесс в нем и ток протекают в обратном направлении. Во время разряда водород выделяется на положительной пластине и превращает перекись свинца в окись, которая сейчас же соединяется с серной кислотой, образуя сульфат свинца и некоторое количество воды.
На отрицательной пластине выделяется кислород, окисляющий свинец в окись, которая также соединяется с серной кислотой. В результате разряда положительная и отрицательная пластины покрываются слоем сернокислой соли свинца (сульфата), т.е. приходят в свое первоначальное по химическому составу состояние различие между ними исчезает и одновременно падает напряжение.
Для повторного заряда через аккумулятор необходимо пропустить ток, чтобы получить различные вещества на пластинах.
При разряде серная кислота, находящаяся в электролите, идет на образование сульфата, а взамен ее остается вода, вследствие чего плотность раствора снижается. Во время заряда благодаря поглощению воды и образованию кислоты при разложении сульфата плотность раствора возрастает.