DKGB2-3000-2V3000AH แบตเตอรี่ตะกั่วกรดเจลปิดผนึก

หลักการของแบตเตอรี่สำรองทั่วไป
แบตเตอรี่เป็นแหล่งจ่ายไฟ DC แบบย้อนกลับ ซึ่งเป็นอุปกรณ์เคมีที่ให้และเก็บพลังงานไฟฟ้าการย้อนกลับที่เรียกว่าหมายถึงการฟื้นตัวของพลังงานไฟฟ้าหลังจากการคายประจุพลังงานไฟฟ้าของแบตเตอรี่เกิดจากปฏิกิริยาเคมีระหว่างแผ่นโลหะสองแผ่นที่แช่อยู่ในอิเล็กโทรไลต์

การคายประจุของแบตเตอรี่ (กระแสคายประจุ) เป็นกระบวนการที่พลังงานเคมีถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าการชาร์จแบตเตอรี่ (กระแสไหลเข้า) เป็นกระบวนการที่พลังงานไฟฟ้าถูกแปลงเป็นพลังงานเคมีตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ตะกั่วกรดประกอบด้วยแผ่นขั้วบวกและขั้วลบ อิเล็กโทรไลต์และเซลล์อิเล็กโทรไลต์

สารออกฤทธิ์ของแผ่นขั้วบวกคือตะกั่วไดออกไซด์ (PbO2) สารออกฤทธิ์ของแผ่นขั้วลบคือตะกั่วโลหะที่เป็นรูพรุนสีเทา (Pb) และอิเล็กโทรไลต์คือสารละลายกรดซัลฟิวริก

ในระหว่างกระบวนการชาร์จ ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าภายนอก ไอออนบวกและลบจะเคลื่อนที่ผ่านแต่ละขั้ว และปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้นที่อินเทอร์เฟซของสารละลายอิเล็กโทรดในระหว่างการชาร์จ ลีดซัลเฟตของแผ่นอิเล็กโทรดจะกลับคืนเป็น PbO2 ลีดซัลเฟตของแผ่นอิเล็กโทรดเชิงลบจะกลับคืนเป็น Pb H2SO4 ในอิเล็กโทรไลต์จะเพิ่มขึ้น และความหนาแน่นเพิ่มขึ้น

การชาร์จจะดำเนินการจนกว่าสารออกฤทธิ์บนแผ่นอิเล็กโทรดจะคืนสภาพอย่างสมบูรณ์ก่อนปล่อยหากชาร์จแบตเตอรี่ต่อไป จะทำให้เกิดอิเล็กโทรไลซิสในน้ำและเกิดฟองอากาศจำนวนมากขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่แช่อยู่ในอิเล็กโทรไลต์เมื่อสารออกฤทธิ์จำนวนเล็กน้อยถูกละลายในอิเล็กโทรไลต์ ศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดจะถูกสร้างขึ้นแรงเคลื่อนไฟฟ้าของแบตเตอรี่เกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้าของแผ่นบวกและลบ

เมื่อแผ่นขั้วบวกแช่อยู่ในอิเล็กโทรไลต์ PbO2 จำนวนเล็กน้อยจะละลายเข้าไปในอิเล็กโทรไลต์ สร้าง Pb (H2O) 4 ด้วยน้ำ แล้วสลายตัวเป็นไอออนตะกั่วและไฮดรอกไซด์ไอออนลำดับที่สี่เมื่อถึงจุดสมดุลไดนามิก ศักย์ไฟฟ้าของจานบวกจะอยู่ที่ประมาณ +2V

Pb ของโลหะที่แผ่นขั้วลบทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไลต์กลายเป็น Pb+2 และแผ่นอิเล็กโทรดมีประจุลบเนื่องจากประจุบวกและประจุลบดึงดูดซึ่งกันและกัน Pb+2 จึงมีแนวโน้มที่จะจมลงบนพื้นผิวของแผ่นอิเล็กโทรดเมื่อทั้งสองถึงจุดสมดุลไดนามิก ศักย์ไฟฟ้าของแผ่นอิเล็กโทรดจะอยู่ที่ประมาณ -0.1Vแรงเคลื่อนไฟฟ้าสถิต E0 ของแบตเตอรี่ที่ชาร์จเต็มแล้ว (เซลล์เดียว) อยู่ที่ประมาณ 2.1V และผลการทดสอบจริงคือ 2.044V

เมื่อแบตเตอรี่หมด อิเล็กโทรไลต์ภายในแบตเตอรี่จะถูกอิเล็กโทรไลต์ แผ่นขั้วบวก PbO2 และแผ่นขั้วลบ Pb กลายเป็น PbSO4 และกรดซัลฟิวริกอิเล็กโทรไลต์จะลดลงความหนาแน่นลดลงภายนอกแบตเตอรี่ ประจุลบที่ขั้วลบจะไหลไปยังขั้วบวกอย่างต่อเนื่องภายใต้การกระทำของแรงเคลื่อนไฟฟ้าของแบตเตอรี่

ทั้งระบบเกิดการวนซ้ำ: ปฏิกิริยาออกซิเดชันจะเกิดขึ้นที่ขั้วลบของแบตเตอรี่ และปฏิกิริยารีดักชันจะเกิดขึ้นที่ขั้วบวกของแบตเตอรี่เนื่องจากปฏิกิริยารีดักชันบนขั้วบวกทำให้ศักย์ไฟฟ้าของแผ่นขั้วบวกค่อยๆ ลดลง และปฏิกิริยาออกซิเดชันบนขั้วลบทำให้ศักย์ไฟฟ้าของขั้วไฟฟ้าเพิ่มขึ้น กระบวนการทั้งหมดจะทำให้แรงเคลื่อนไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลดลงกระบวนการคายประจุของแบตเตอรี่เป็นกระบวนการที่ตรงกันข้ามกับกระบวนการชาร์จ

หลังจากแบตเตอรี่หมด 70% ถึง 80% ของสารออกฤทธิ์บนแผ่นอิเล็กโทรดจะไม่มีผลกระทบใดๆแบตเตอรี่ที่ดีควรปรับปรุงอัตราการใช้สารออกฤทธิ์บนจานอย่างเต็มที่