Hej tamo! Kao dobavljač olovnih baterija iz serije 12V, često me pitaju šta se zapravo nalazi unutar ovih strujnih paketa. Dakle, hajde da se zadubimo u hemijski sastav olovno-kiselinskih baterija serije 12V.
Osnove olovno-kiselinskih baterija
Kao prvo, olovno-kiselinske baterije postoje već dugo vremena. Oni su pouzdan izvor energije, posebno u aplikacijama kao što su automobili, čamci i rezervni sistemi napajanja. Olovno-kiselinska baterija serije 12V sastoji se od više ćelija povezanih u seriju. Obično 12V baterija ima šest 2V ćelija.
Chemical Components
1. Elektrode
Dvije glavne elektrode u olovnoj bateriji su pozitivna elektroda (anoda) i negativna elektroda (katoda).
Pozitivna elektroda je napravljena od olovnog dioksida ($PbO_2$). Olovni dioksid je tamnosmeđa čvrsta supstanca. Ima visoko oksidaciono stanje olova (+4). Kada se baterija prazni, olovni dioksid prolazi kroz hemijsku reakciju u kojoj dobiva elektrone i reducira se.
Negativna elektroda je napravljena od čistog olova (Pb). Olovo je mekan, težak metal. Tokom procesa pražnjenja, olovo gubi elektrone i oksidira.
2. Elektrolit
Elektrolit u olovnoj bateriji je rastvor sumporne kiseline ($H_2SO_4$) i vode ($H_2O$). Sumporna kiselina igra ključnu ulogu u radu baterije. Obezbeđuje jone neophodne za protok električne struje.
Kada je baterija napunjena, koncentracija sumporne kiseline je relativno visoka. Kako se baterija prazni, sumporna kiselina reagira s elektrodama i njena koncentracija se smanjuje. Hemijske reakcije na elektrodama i u elektrolitu su ono što omogućava bateriji da skladišti i oslobađa električnu energiju.
Hemijske reakcije
Reakcija pražnjenja
Tokom procesa pražnjenja, na elektrodama se javljaju 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, tokom pražnjenja, obe elektrode formiraju olovni sulfat ($PbSO_4$) i stvara se voda. To dovodi do smanjenja koncentracije sumporne kiseline u elektrolitu.
Charge Reaction
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 naelektrisanja za jednu ćeliju je:
$2PbSO_4(s)+ 2H_2O(l)\rightarrow Pb(s)+ PbO_2(s)+ 2H_2SO_4(aq)$
Prednosti i nedostaci na osnovu sastava
Prednosti
- Niska cijena: Sirovine, olovo i sumporna kiselina, relativno su jeftine u poređenju sa drugim hemijskim sastavima baterija. To čini olovno-kiselinske baterije isplativom opcijom za mnoge primjene.
- Visoka udarna struja: Mogu isporučiti veliku struju u kratkim periodima, što je korisno u aplikacijama kao što je pokretanje motora automobila.
Nedostaci
- Ograničen životni vijek: Formiranje olovnog sulfata tokom pražnjenja može dovesti do procesa koji se zove sulfatizacija. Ako se baterija ne održava pravilno, sulfatizacija može smanjiti kapacitet i vijek trajanja baterije.
- Težina: Olovo je težak metal, tako da su olovno-kiselinske baterije prilično teške. Ovo može biti nedostatak u aplikacijama gdje je težina problem, kao što su prenosivi uređaji.
Alternative: 12V LiFePO4 zamjenske baterije
Ako tražite alternativu olovnim - kiselim baterijama serije 12V, možda biste željeli provjeriti12V LiFePO4 zamjenske baterije. Litijum-gvozdeno-fosfatne (LiFePO4) baterije imaju neke prednosti u odnosu na olovno-kiselinske baterije. Lakši su, imaju duži vijek trajanja i mogu se puniti i prazniti više puta. Međutim, oni su i skuplji.
Zašto odabrati naše olovno-kiselinske baterije serije 12V
Unatoč alternativama, naše olovne baterije iz serije 12V još uvijek imaju puno prednosti. U našem proizvodnom procesu koristimo visokokvalitetno olovo i sumpornu kiselinu. Naše baterije su dizajnirane da budu pouzdane i dugotrajne. Takođe nudimo odličnu korisničku podršku i podršku.
Ako ste na tržištu olovnih baterija iz serije 12V ili ako imate bilo kakvih pitanja o njihovom hemijskom sastavu ili performansama, ne ustručavajte se kontaktirati. Tu smo da vam pomognemo da pronađete pravo rješenje za napajanje za vaše potrebe. Bilo da se radi o malom rezervnom sistemu napajanja ili velikoj industrijskoj aplikaciji, mi ćemo vas pokriti. Kontaktirajte nas danas da započnemo razgovor o vašim potrebama za baterijom i hajde da radimo zajedno kako bismo pronašli ono što najbolje odgovara vama.
Reference
- Linden, D., & Reddy, TB (2002). Priručnik o baterijama. McGraw - Hill.
- Bard, AJ, & Faulkner, LR (2001). Elektrohemijske metode: osnove i primjene. Wiley.
