Pin axit-chì là một loại pin sạc thường được sử dụng để cung cấp năng lượng cao. Chúng thường có kích thước lớn hơn với cấu trúc chắc chắn và nặng nề, có thể lưu trữ một lượng lớn năng lượng và thường được sử dụng trong các bộ biến tần và ô tô. Pin axit chì rất phổ biến, ngay cả sau khi cạnh tranh với pin lithium-ion , nhu cầu về pin axit chì đang tăng lên hàng ngày vì chúng rẻ hơn và dễ sử dụng hơn so với pin lithium-ion.
Những loại pin này thực sự đã thống trị thị trường trong nhiều năm kể từ khi chúng được phát minh vào đầu những năm 1800. Mặc dù pin có lượng năng lượng nhỏ so với thể tích và năng lượng so với trọng lượng, nhưng nó có khả năng cung cấp dòng điện tăng đột biến cao hơn. Đây là những loại pin sử dụng chì peroxide và chì bọt biển để chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện. Chúng chủ yếu được sử dụng trong các trạm biến áp và hệ thống điện vì tăng mức điện áp di động và giảm chi phí.
Cấu tạo ắc quy chì-axit, Nguyên tắc làm việc
Khi nói đến ắc quy chì-axit, bình chứa và tấm là những thành phần quan trọng nhất. Bình chứa lưu trữ năng lượng hóa học được chuyển thành năng lượng điện với sự trợ giúp của các tấm. Trong các đoạn sau, chúng tôi sẽ cung cấp mô tả chi tiết về từng thành phần được sử dụng trong cấu tạo ắc quy axit-chì.
- Bình chứa: Bình chứa ắc quy chì-axit được làm bằng gỗ có lót chì, thủy tinh, cao su đặc từ composite bitum, ebonit, vật liệu gốm hoặc nhựa đúc và được đặt lên trên để ngăn phóng điện. Ở dưới cùng của thùng chứa, có bốn xương sườn, hai trong số đó đặt tấm dương và hai tấm còn lại đỡ tấm âm.
- Tấm: Tấm pin chì-axit có thiết kế đa dạng và tất cả đều bao gồm một số loại lưới bao gồm chì và vật liệu hoạt tính. Lưới điện là cần thiết để dẫn dòng điện và phân bổ đều dòng điện cho hoạt chất. Nếu dòng điện không được phân bố đều, thì hoạt chất sẽ rơi ra ngoài.
Tấm pin có hai loại, tấm định hình và tấm dán. Các tấm hình thành chủ yếu được sử dụng cho pin tĩnh và nặng và đắt tiền. Những tấm này có độ bền cao và không dễ bị mất các thành phần hoạt động ngay cả trong quá trình sạc và xả liên tục. Các tấm dán được sử dụng chủ yếu trong việc xây dựng các tấm âm hơn là từ các tấm dương đó.
- Cực của pin: Pin có cực âm và cực dương. Đầu cực dương có đường kính 17,5mm và hơi lớn hơn ở đầu so với cực âm có đường kính 16mm.
- Dải phân cách: Đây là những tấm nhỏ chất không dẫn điện được làm từ Gỗ chì đã qua xử lý hóa học, thảm sợi thủy tinh, cao su xốp và thảm sợi thủy tinh, chúng được tìm thấy giữa cực âm và cực dương để bảo vệ dải phân cách khỏi nhau. Dải phân cách được khâu thẳng đứng ở một bên và trơn tru ở bên kia.
- Thành phần hoạt động: Thành phần hoạt động là thành phần đóng góp tích cực vào các quá trình phản ứng hóa học xảy ra trong pin chủ yếu tại thời điểm sạc và xả. Sau đây là các thành phần hoạt động:
Chì xốp: chất này tạo thành các thành phần hoạt động tiêu cực
Chì peroxide: Đây là một thành phần hoạt động tích cực.
Axit sunfuric loãng: Được sử dụng chủ yếu làm dung dịch điện phân.
Chất xốp và chì, đều là những chất hoạt động tích cực và tiêu cực, độ bền cơ học thấp và có thể được sử dụng một mình.
Nguyên tắc làm việc xây dựng pin chì-axit
Có rất nhiều hóa chất liên quan đến quá trình sạc và xả của pin axit-chì. Các phân tử axit sunfuric H2SO4 loãng tách thành hai phần khi axit tan. Nó sẽ tạo ra các ion âm và ion âm SO4-. Hai điện cực được kết nối, cụ thể là cực dương và cực âm. Hai điện cực được kết nối dưới dạng các tấm cụ thể là cực âm và cực dương. Cực âm thu hút các ion dương, trong khi cực dương thu hút các ion âm. Pin có hai trạng thái phản ứng hóa học, sạc và xả
Kết cấu ắc quy axit-chì khô
Những loại pin này được giới thiệu do các vấn đề cố hữu trong việc lưu trữ các loại sạc ướt. Vào thời điểm đó, các vật liệu được sử dụng để sản xuất pin khiến pin sạc ướt có tỷ lệ tự phóng điện và lưu huỳnh cao khi không được sử dụng và đã xuống cấp trên kệ. Pin sạc khô cung cấp cho khách hàng một loại pin mới và cung cấp cho các nhà phân phối và nhà bán lẻ phương tiện di chuyển an toàn nhiều loại sản phẩm và lượng hàng dự trữ lớn hơn. Trong nhiều trường hợp, việc vận chuyển trở nên dễ dàng và rẻ hơn khi được sạc pin khô.
Những tiến bộ kỹ thuật mang lại khả năng bảo trì thấp và pin không cần bảo trì; chúng đã loại bỏ các vấn đề với hệ thống sạc ướt ở một số thị trường. Ngày nay, pin axit khô hiếm khi được bán trên thị trường bán lẻ. Tuy nhiên, các thị trường khác vẫn yêu cầu loại pin này và quá trình sạc khô được thực hiện để tạo thuận lợi cho việc vận chuyển đến các thị trường xuất khẩu.
Kết cấu ắc quy chì-axit được điều tiết bằng van
Ắc quy axit chì có van điều chỉnh (VRLA), còn được gọi là ắc quy axit chì kín (SLA), là một loại ắc quy axit chì có một lượng chất điện phân hạn chế được hấp thụ trong Bộ phân tách mạ hoặc tạo thành gel phù hợp với các tấm dương và âm để dễ dàng tái hợp oxy trong tế bào.
Hai loại cơ bản của pin VRLA là thảm thủy tinh hấp thụ và tế bào gel. Tế bào gel là pin axit-chì được điều chỉnh bằng van. Pin AGM có lưới sợi thủy tinh giữa các tấm pin dùng để chứa chất điện phân và ngăn cách các tấm. Các tế bào pin được làm bằng các tấm phẳng tương tự như các tế bào pin chì-axit thông thường. Những pin này bao gồm một van giảm áp được kích hoạt khi pin bắt đầu tăng áp suất khí hydro, nghĩa là nó đã được sạc lại. Việc kích hoạt van này sẽ cho phép một lượng khí nhất định thoát ra ngoài, do đó dung lượng pin sẽ giảm đi.
Loại pin này có thể được căn chỉnh theo bất kỳ hướng nào, không giống như các loại pin chì thông thường vì nó phải được giữ theo hướng thẳng đứng để tránh bất kỳ loại rò rỉ axit nào và cũng để xem xét liệu có xảy ra sự sắp xếp theo chiều dọc của các bản cực hay không. Vì so với căn chỉnh dọc, căn chỉnh ngang nâng cao tuổi thọ sử dụng. Sau đây là những ưu điểm của ắc quy chì-axit do Valve điều chỉnh.
Ắc quy VRLA không cần bảo dưỡng, không cần châm nước định kỳ
Nó làm giảm nhu cầu thông gió.
Phạm vi dung lượng pin VRLA cao (12.000 Ah)
Pin VRLA sẽ có tuổi thọ cao hơn, thời gian sử dụng hữu ích của các loại pin này sẽ vào khoảng 10 năm.
Pin VRLA không tốn kém