DKGB2-3000-2V3000AH סוללת עופרת ג'ל אטומה

עקרון סוללת אחסון נפוצה
הסוללה היא ספק כוח DC הפיך, מכשיר כימי המספק ומאחסן אנרגיה חשמלית.מה שנקרא הפיכות מתייחס להתאוששות של אנרגיה חשמלית לאחר פריקה.האנרגיה החשמלית של הסוללה נוצרת מהתגובה הכימית בין שני לוחות שונים הטבולים באלקטרוליט.

פריקת סוללה (זרם פריקה) היא תהליך שבו אנרגיה כימית מומרת לאנרגיה חשמלית;טעינת סוללה (זרם זרימה) היא תהליך שבו אנרגיה חשמלית מומרת לאנרגיה כימית.לדוגמה, סוללת עופרת חומצה מורכבת מלוחות חיוביים ושליליים, אלקטרוליט ותא אלקטרוליטי.

החומר הפעיל של הצלחת החיובית הוא דו-תחמוצת עופרת (PbO2), החומר הפעיל של הצלחת השלילית הוא עופרת מתכת ספוגית אפורה (Pb), והאלקטרוליט הוא תמיסת חומצה גופרתית.

במהלך תהליך הטעינה, תחת פעולת שדה חשמלי חיצוני, היונים החיוביים והשליליים נודדים דרך כל קוטב, ומתרחשות תגובות כימיות בממשק תמיסת האלקטרודה.במהלך הטעינה, סולפט העופרת של צלחת האלקטרודה מתאושש ל-PbO2, סולפט העופרת של צלחת האלקטרודה השלילית מתאושש ל-Pb, ה-H2SO4 באלקטרוליט עולה, והצפיפות עולה.

הטעינה מתבצעת עד שהחומר הפעיל על לוח האלקטרודה מתאושש לחלוטין למצב שלפני הפריקה.אם הסוללה תמשיך להיטען, היא תגרום לאלקטרוליזה של מים ויפלוט הרבה בועות.האלקטרודות החיוביות והשליליות של הסוללה טבולות באלקטרוליט.כאשר כמות קטנה של חומרים פעילים מומסת באלקטרוליט, נוצר פוטנציאל האלקטרודה.הכוח האלקטרומוטיבי של הסוללה נוצר עקב ההבדל בפוטנציאל האלקטרודה של הלוחות החיוביים והשליליים.

כאשר הצלחת החיובית טבולה באלקטרוליט, כמות קטנה של PbO2 מתמוססת לתוך האלקטרוליט, מייצרת Pb (HO) 4 עם מים, ולאחר מכן מתפרקת ליוני עופרת מסדר רביעי וליוני הידרוקסיד.כאשר הם מגיעים לאיזון דינמי, הפוטנציאל של לוח חיובי הוא בערך +2V.

המתכת Pb בצלחת השלילית מגיבה עם האלקטרוליט והופכת ל-Pb+2, ולוח האלקטרודה טעון שלילי.מכיוון שמטענים חיוביים ושליליים מושכים זה את זה, Pb+2 נוטה לשקוע על פני השטח של לוח האלקטרודה.כאשר השניים מגיעים לאיזון דינמי, פוטנציאל האלקטרודה של לוחית האלקטרודה הוא בערך -0.1V.הכוח האלקטרוני הסטטי E0 של סוללה טעונה במלואה (תא בודד) הוא בערך 2.1V, ותוצאת הבדיקה בפועל היא 2.044V.

כאשר הסוללה מתרוקנת, האלקטרוליט שבתוך הסוללה עובר אלקטרוליזה, הלוח החיובי PbO2 והלוח השלילי Pb הופכים ל-PbSO4, והחומצה הגופרתית האלקטרוליטית פוחתת.הצפיפות יורדת.מחוץ לסוללה, קוטב המטען השלילי על הקוטב השלילי זורם אל הקוטב החיובי ברציפות תחת פעולת הכוח האלקטרו-מוטיבי של הסוללה.

המערכת כולה יוצרת לולאה: תגובת חמצון מתרחשת בקוטב השלילי של הסוללה, ותגובת ההפחתה מתרחשת בקוטב החיובי של הסוללה.מכיוון שתגובת ההפחתה על האלקטרודה החיובית גורמת לפוטנציאל האלקטרודה של הלוח החיובי לרדת בהדרגה, ותגובת החמצון על הצלחת השלילית גורמת לפוטנציאל האלקטרודה לעלות, התהליך כולו יגרום לירידה בכוח האלקטרו-מוטיבציה של הסוללה.תהליך הפריקה של הסוללה הוא הפוך מתהליך הטעינה שלה.

לאחר פריקת הסוללה, ל-70% עד 80% מהחומרים הפעילים על לוח האלקטרודה אין השפעה.סוללה טובה אמורה לשפר לחלוטין את קצב הניצול של החומרים הפעילים על הצלחת.