Kas yra švino akumuliatoriaus baterija?

Kaip ir visos baterijos, švino akumuliatorius naudoja cheminę reakciją elektros energijai kaupti ir generuoti. Švino akumuliatoriuose naudojamas švinas ir švino oksidas baterijos katodo ir anodo komponentams, o sieros rūgštis – elektrolitui. Šias baterijas lengva ir nebrangi gaminti, jos gali užtikrinti didelį didžiausią iškrovimą ir yra įkraunamos. Tačiau jie neturi tiek energijos svorio vienetui, kiek modernesnės baterijos. Tokio tipo akumuliatoriai plačiai naudojami variklinių transporto priemonių elektriniams starteriams maitinti kitose srityse, kur kaina yra svarbesnė nei svoris.

Visose baterijose naudojamas katodas ir anodas, pagaminti iš medžiagų, kurios keistųsi elektronais viena su kita, kad pasiektų subalansuotą būseną, jei ne elektrolito tirpalas, kuris slopina šį elektronų perdavimą. Kai srovė imama iš akumuliatoriaus, elektronams leidžiama tekėti tarp dviejų polių, nuo anodo iki katodo, ir vyksta slopinama cheminė reakcija. Joks elektrolitas negali puikiai izoliuoti anodo ir katodo, todėl laikui bėgant visos baterijos lėtai praranda įkrovą. Daugumoje švino akumuliatorių naudojami keli elementai, todėl kiekvienoje ląstelėje tuo pačiu metu vyksta ta pati cheminė reakcija, o tai padidina didžiausio akumuliatoriaus iškrovimo potencialą ir sumažina bendrą galią, kurią jis gali kaupti.

Švino akumuliatoriuje ir anodas, ir katodas taip pat chemiškai sąveikauja su elektrolito tirpalu. Įkrautame akumuliatoriuje anodas susideda iš švino, o katodas – iš švino oksido. Išsikrovus akumuliatoriui, abu elektrodai virsta švino sulfatu, nes elektrolito vonia tampa vis mažiau rūgštinga, kol tirpale lieka tik vanduo. Šis procesas yra atvirkštinis, kai įkraunamas švino akumuliatorius, o esant pilnam įkrovimui, švino-rūgšties akumuliatoriaus elektrolito tirpalas yra labai rūgštinė vonia, kurią sudaro trečdalis sieros rūgšties.

Šio tipo baterijas gana lengva pagaminti, nes yra gausu visų reikalingų medžiagų. Tačiau dėl santykinai mažo švino akumuliatoriaus galios ir svorio santykio jų konstrukcijoje reikia padaryti tam tikrų kompromisų. Akumuliatoriai, skirti tiekti didelei srovei, pvz., naudojami motorinėms transporto priemonėms užvesti, turi būti gaminami derinant daug mažesnių akumuliatoriaus elementų su plačiais, plonais, trapiais elektrodais. Kai energijos reikia ilgesniam laikui, švino akumuliatoriuose turi būti mažiau, bet didesni ir patvaresni elementai. Toks švino akumuliatorius būtų prastas pasirinkimas užvedant transporto priemones, tačiau puikiai tinka tiekti nedidelį nešiojamą maitinimo šaltinį kompiuterių atsarginiams įrenginiams arba tokiems prietaisams kaip elektrinės vejapjovės, kuriems nereikia važiuoti toli nuo maitinimo šaltinio.