Nov. 5, 2018

Olovni akumulator

Olovni akumulator je naprava koja koristi reverzibilne kemijske reakcije za spremanje električne energije. Godine 1859. francuski fizičar Gaston Planté osmislio je prvi olovni akumulator koji se sastojao od olovnih ploča uronjenih u razrijeđenu sumpornu kiselinu. Olovo uronjeno u sulfatnu kiselinu presvuče se slojem olovo(II) sulfata. Ako se kroz ovaj sustav propušta istosmjerna struja dolazi na elektrodama do slijedećih reakcija:
Negativna ploča: PbSO4(s) + 2e- › Pb(s) + SO42-
Pozitivna ploča: PbSO4(s) + 2H2O › PbO2(s) + SO42- + 4H+ + 2e-
Tako je dobiven izvor struje napona 2 V, koji je poznat kao olovni akumulator. Sam proces pretvaranja električne energije u kemijsku naziva se punjenje akumulatora.
Spajanjem polova olovnog akumulatora u strujni krug na elektrodama se dešavaju slijedeće reakcije:
Negativna ploča: Pb(s) + SO42- › PbSO4(s) + 2e-
Pozitivna ploča: PbO2(s) + 4H+ + SO42- + 2e- › PbSO4(s) + 2H2O
Proces kojim se kemijska energija pretvara u električnu naziva se pražnjenjem akumulatora.
Olovni akumulatori imaju nisku cijenu, relativno velik napon po ćeliji, malen unutrašnji otpor i mogu dati velike jakosti struje u kratkom vremenu. Mane su mu otrovnost olova, velika masa i pojava samopražnjenja.
U donjoj tabeli prikazani su nivoi gustoće kiseline u ćeliji olovnog akumulatora mjereni areometrom (bometrom) i napon 12V akumulatorske baterije u stanju mirovanja za razne nivoe napunjenosti. Struja punjenja ne treba prelaziti 1/10 kapaciteta (za akumulator 55Ah je maksimalna struja punjenja 5,5A) a samopražnjenje nekorištenog akumulatora je otprilike 1% na dan. Olovni akumulator se ne smije prazniti ispod 1,8 V po ćeliji ili dugo stajati van uporabe bez dopunjavanja. Napon pune ćelije je oko 2,16V.
U slučaju da sami pravite razrijeđenu sumpornu (najčešće 38%-tna) treba se držati pravila VUK---dakle, Vodu U Kiselinu nikako jer je to opasno, to je VUK kako su nas u školama učili da lakše zapamtimo. Ulijeva se kiselina u vodu i to najbolje destiliranu. Kod nadolijevanja ishlapljene tekućine iz ćelija, nadoljevati isključivo destiliranu vodu ili u nuždi dobro prokuhanu a zatim odstajalu kišnicu da se sve nečistoće slegnu na dno posude a zatim pažljivo bez treskanja posude i to najbolje tankim crijevom pretočiti tako prokuhanu vodu u drugu posudu da se nečistoće sa dna ne pomiješaju sa vodom.
---------------------------------------------------------------
-Ne postoji postupak oživljavanja olovnog akumulatora ali smo mi stariji, a pritom i stručno i školski potkovani, tamo 70-ih kad su akumulatori bili loše kvalitete i mogli izdržati samo dvije do tri zime a bili i skupi se na razne načine dovijali kako im "produžiti" život da ne trošimo za novi. Bilo je mnogo uputstava u raznim časopisima i svi ti postupci su samo odgađali kupnju novog akumulatora za mjesec, možda dva u ljetnim mjesecima ali zimi nije od nikakve regeneracije bilo pomoći. Srećom tada su bili dinama a ne alternatori pa se je auto moglo na guranje upaliti te voziti i sa lošim akumulatorom jer je dinamo imao samopobudu. Kad se ploče akumulatora sulfatiziraju i sulfatizirani otpaci padnu na dno može se dogodit da oni spoje ploče unutar ćelije te je ta ćelija izvan pogona. Tada za kratko (dok ne dođe plaća da se kupi novi) treba akumulatoru ispraznit tekućinu, sve ćelije isprati jakim mlazom vode a pri tome držati akumulator naopako da mlaz vode ispere nečistoće od sulfatiziranih otpadaka. Događalo se je da se ti otpaci i zalijepe za ploče i ne mogu otpasti a tada bi "po partizanski" ako su bili kontakti svake ćelije pristupačni na tu ćeliju spojili napon i do 50V ali samo kratkotrajno da eventualno velika struja prekine spoj unutar ćelija. Ali to je sve bila samo, kako sam prije napisao, pomoć do prve plaće jer je akumulator trebalo mijenjati. Zatim se je u svaku ćeliju nalijevala razrijeđena sumporna kiselina najčešće 38%. Tu se je trebalo držati pravila koje su srednjoškolski profesori nazivali VUK. Dakle, kad se je doma pravila razrijeđena kiselina nikad se nije smjelo ulijevati vodu u kiselinu jer je to bio VUK (opasno) nego kiselinu u vodu. Sa areometrom se je mjerila gustoća kiseline prije nalijevanja i ona je morala bit oko 1.28g/cm3 vode na 20°C. Takav akumulator, ako se je uspilo riješiti eventualni kratki spoj između ploča ćelije se je stavljalo na punjač i kontroliralo tekućinu a ne napon baterije. Nakon punjenja sa poželjno konstantnom strujom vrijednosti 1/10 kapaciteta( akumulator 35Ah se je punio sa 3,5A) 16 sati kontrolirala se je gustoća kiseline i ona je morala biti oko 1,28 za pun akumulator. Tako regeneriran akumulator je mogao poslužiti za u ljetno doba upaliti auto da se može poći na posao a ako nije bilo kratkog spoja u ćelijama mogao je neko vrijeme i poslužiti ma u zimsko doba morao si se samo osloniti na prijateljsko guranje auta ili parkiranje na nizbrdici da bi mogao doći doma (uz pažljivo zaustavljanje na raskrsnicama da se auto slučajno ne ugasi).
-