Bok tamo! Kao dobavljača olovno-kiselinskih baterija serije 12V, često me pitaju što se zapravo nalazi unutar ovih paketa napajanja. Dakle, istražimo kemijski sastav olovnih baterija serije 12V.
Osnove olovno-kiselinskih baterija
Prije svega, olovno-kiselinske baterije prisutne su već dugo vremena. Oni su pouzdan izvor energije, posebno u aplikacijama kao što su automobili, brodovi i rezervni sustavi napajanja. Olovno-kiselinska baterija serije 12V sastoji se od više ćelija povezanih u seriju. Obično baterija od 12 V ima šest ćelija od 2 V.
Kemijske komponente
1. Elektrode
Dvije glavne elektrode u olovno-kiselinskoj bateriji su pozitivna elektroda (anoda) i negativna elektroda (katoda).
Pozitivna elektroda izrađena je od olovnog dioksida ($PbO_2$). Olovni dioksid je tamnosmeđa krutina. Ima visoko oksidacijsko stanje olova (+4). Kada se baterija prazni, olovni dioksid prolazi kroz kemijsku reakciju u kojoj dobiva elektrone i reducira se.
Negativna elektroda izrađena je od čistog olova (Pb). Olovo je mekan, teški metal. Tijekom procesa pražnjenja olovo gubi elektrone i oksidira se.
2. Elektrolit
Elektrolit u olovnom akumulatoru je otopina sumporne kiseline ($H_2SO_4$) i vode ($H_2O$). Sumporna kiselina ima presudnu ulogu u radu baterije. Osigurava ione potrebne za protok električne struje.
Kada je baterija napunjena, koncentracija sumporne kiseline je relativno visoka. Kako se akumulator prazni, sumporna kiselina reagira s elektrodama i njezina koncentracija opada. Kemijske reakcije na elektrodama iu elektrolitu omogućuju bateriji pohranu i oslobađanje električne energije.
Kemijske reakcije
Reakcija pražnjenja
Tijekom procesa pražnjenja na elektrodama se događaju sljedeće reakcije:
Na pozitivnoj elektrodi (anodi):
$PbO_2(s)+ 3H^+(aq)+ HSO_4^-(aq)+ 2e^-\rightarrow PbSO_4(s)+ 2H_2O(l)$
Na negativnoj elektrodi (katodi):
$Pb(s)+ HSO_4^-(aq)\rightarrow PbSO_4(s)+ H^+(aq)+ 2e^-$
Ukupna reakcija pražnjenja za jednu ćeliju je:
$Pb(s)+ PbO_2(s)+ 2H_2SO_4(aq)\rightarrow 2PbSO_4(s)+ 2H_2O(l)$
Kao što vidite, tijekom pražnjenja, obje elektrode stvaraju olovni sulfat ($PbSO_4$) i proizvodi se voda. To dovodi do smanjenja koncentracije sumporne kiseline u elektrolitu.
Reakcija punjenja
Kada se baterija puni, reakcije su obrnute:
Na pozitivnoj elektrodi (anodi):
$PbSO_4(s)+ 2H_2O(l)\rightarrow PbO_2(s)+ 3H^+(aq)+ HSO_4^-(aq)+ 2e^-$
Na negativnoj elektrodi (katodi):
$PbSO_4(s)+ H^+(aq)+ 2e^-\rightarrow Pb(s)+ HSO_4^-(aq)$
Ukupna reakcija naboja za jednu ćeliju je:
$2PbSO_4(s)+ 2H_2O(l)\rightarrow Pb(s)+ PbO_2(s)+ 2H_2SO_4(aq)$
Prednosti i nedostaci na temelju sastava
Prednosti
- Niska cijena: Sirovine, olovo i sumporna kiselina, relativno su jeftine u usporedbi s drugim kemikalijama za baterije. To čini olovno-kiselinske baterije isplativom opcijom za mnoge primjene.
- Visoka udarna struja: Mogu isporučiti jaku struju tijekom kratkih razdoblja, što je korisno u primjenama poput pokretanja motora automobila.
Nedostaci
- Ograničeni vijek trajanja: Stvaranje olovnog sulfata tijekom pražnjenja može dovesti do procesa koji se naziva sulfatizacija. Ako baterija nije pravilno održavana, sulfatizacija može smanjiti kapacitet i životni vijek baterije.
- Težina: Olovo je teški metal, pa su olovne baterije prilično teške. To može biti nedostatak u aplikacijama gdje je težina važna, kao što su prijenosni uređaji.
Alternative: 12V LiFePO4 zamjenske baterije
Ako tražite alternativu olovnim baterijama serije 12V, možda biste trebali provjeriti12V LiFePO4 zamjenske baterije. Litij željezo fosfatne (LiFePO4) baterije imaju neke prednosti u odnosu na olovne baterije. Lakši su, imaju dulji životni vijek i mogu se više puta puniti i prazniti. Međutim, oni su i skuplji.
Zašto odabrati naše 12V serije olovno-kiselinskih baterija
Unatoč alternativama, naše olovno-kiselinske baterije serije 12 V još uvijek imaju puno prednosti. U našem proizvodnom procesu koristimo visokokvalitetno olovo i sumpornu kiselinu. Naše baterije dizajnirane su da budu pouzdane i dugotrajne. Također nudimo izvrsnu korisničku uslugu i podršku.
Ako tražite olovno-kiselinske baterije serije 12V ili ako imate bilo kakvih pitanja o njihovom kemijskom sastavu ili performansama, ne ustručavajte se kontaktirati. Ovdje smo da vam pomognemo pronaći pravo rješenje za napajanje za vaše potrebe. Bilo da se radi o malom rezervnom sustavu napajanja ili velikoj industrijskoj primjeni, mi vas pokrivamo. Kontaktirajte nas danas kako bismo započeli razgovor o vašim zahtjevima za bateriju i zajedno ćemo pronaći najbolju za vas.
Reference
- Linden, D. i Reddy, TB (2002). Priručnik o baterijama. McGraw - Hill.
- Bard, AJ i Faulkner, LR (2001). Elektrokemijske metode: osnove i primjena. Wiley.
