| Referate | Director web | Adauga link | Contact |

Titlu referat: Acumulatorul cu plumb

Nivel referat: liceu

Descriere referat:
Acumulatorul cu plumb
CE  ESTE  ACUMULATORUL ACID-PLUMB ?
 
Acumulatorii sunt  echipamente ce transforma
energia chimica în electricitate.
Acumulatorii sunt un
mod eficient de a face electricitatea portabilă. In plus, acumulatorii furnizează energie în
scopul de a înlocui  energia electrică furnizată de reteaua
electrică.
Pe masură ce întregul glob devine dependent
de electricitate, mobilitatea bateriilor joacă un rol si mai important în
viata de zi cu zi.
 
ISTORIA  BATERIEI
Cei mai multi istorici situeaza inventia
bateriei in jurul anului 1800, atunci cand experimentele lui Alessandro Volta
au generat curent electric din reacţii chimice între elemente diferite.
Pila voltaica originală folosea discuri din zinc si argint si
un separator poros dintr-un material nonconducator, saturat de apa
sărată. Experimentele cu diferite
combinaţii de metale si
electroliti au continuat in următorii 60 de ani.
Johann Ritter a demonstrat pentru prima oara
elementele unei baterii reincārcabile in 1802, dar totuşi acestea au rămas o curiozitate de laborator, pāna tārziu, in secolul dinamurilor
acţionate cu abur capabile
sa le reincarce.
Ĭn prima jumatate a
sec XIX experimentele au continuat cu o varietate de combinaţii de materiale cu electrozi
pozitivi/negativi si diverşi electroliţi.
Abia in anul 1860 stramoşii
bateriilor din zilele noastre au fost descoperiţi, respectiv George Leclanche a
construit prima baterie din carbon-zinc.
     
   Bateriile secundare datează dupa 1860, cānd Raymond Gaston Plante a inventat
bateria plumb-acid.
Celula acesteia se baza pe 2 placuţe subţiri separate de o folie de cauciuc. El
a rulat această
combinaţie si a introdus-o
intr-o soluţie
diluată de acid sulfuric.
Iniţial capacitatea era
limitată din cauza
placuţei pozitive ce
prezenta puţin material
pentru a face reacţie.
Pe la 1881, Faure si alţii au creat baterii folosind o
pastă de oxid de plumb
pentru placa pozitivă,
aceasta permiţind o formare
mai rapidă.
     
   Din moment ce majoritatea problemelor cu
bateriile plumb-acid innundate implicau scurgerea electrolitului, cele mai
multe incercări au fost
făcute in idea de a elimina
acidul liber din baterie. Cercetătorii germani au descoperit la inceputul anilor ‘60 un gel-electrolit pentru bateria
plumb-acid ceea ce a constituit o imbunătatire.
 
PLUMBUL
 
Plumbul este unul dintre primele metale
folosite de către oameni,
folosirea lui datānd din
6500 I.Ch..
Ţevi de plumb
antice au fost descoperite in Egipt datānd din timpul lui Pharaohs ce a folosit plumbul in emailul
obiectelor de ceramică.
Plumbul este de obicei asociat cu alte
minerale- zinc, cupru, argint-, proprietaţile sale naturale precum masa,
maleabilitatea, punct de topire scăzut, rezistenţa
la coroziune, proprietaţi
electrice si rezistenta indelungată, făcāndu-l
indispensabil in industria mondială.
Plumbul are rata cea mai ridicată de reciclare dintre toate materialele
industriale din lume.
 
Alcătuirea
acumulatorului cu plumb
O  carcasă din polietilenă  (monobloc)
1.      
Placi interne pozitive si negative, realizate din
plumb.
2.       Separatori plăci din material poros sintetic.
3.       Electrolit, o soluţie diluată
din acid sulfuric si apă.
4.       Borne
din plumb, legătura dintre
baterie si  corpul ce are nevoie de energie.
 
Procesul de fabricare
 
Procesul de fabricare incepe cu
producţia carcaselor
(monobloc).
Vasul acumulatorului trebuie să reziste la acţiunea electrolitului (H2SO4
diluat) si se execută din sticlă, ebonită, polipropilenă (in cazul acumulatorului de
autoturism).
Pentru acumulatorul de 12 V  (pentru
autoturisme), monoblocul este imparţit in 6 diviziuni / celule.
Procesul continuă cu realizarea grătarelor de plumb, care in starea
asa-numită
“neformate”  sunt acoperiţi cu o pasta din oxizi de plumb (de exemplu : Pb3O4 si litarga
PbO) si placilor din plumb si
aliaj din alte metale. Un acumulator trebuie sa aibă placi pozitive si negative pentru a
transmite curent.
 
Apoi, o pastă formată din oxid de plumb, acid sulfuric si
apă este
aplicată pe grătare. Materialele
expandate alcătuite din
diverse pudre sulfuroase sunt adāugate in această pastă pentru a
realiza placile negative.
     
   In interiorul bateriei, plăcile pozitive si plăcile negative trebuiesc separate pentru
a preveni scurt-circuitele.
Separatorii sunt folii de plastic
subţiri, folosite ca
izolatori intre placile pozitive si cele negative. Porii din separatori permit
curentului electric să
circule intre placi in timp ce impiedică scurt circuitele.
Ĭn următoarea fază, o placă pozitivă este imperecheată cu o placă negativă si un separator. Acest pachet se
numeşte element,
şi se gaseşte cate unul in fiecare
celulă.
Elementele sunt aşezate in monobloc. Celulele sunt unite
printr-un metal ce transmite curentul electric. Bornele de plumb sunt sudate.
Dupa aceasta bateria este umplutăă cu electrolit si apoi este fixat capacul. Bateria se
verifică de
scurgeri
Ultimul pas, este incărcarea. Ĭn timpul acestui proces, bornele
bateriei sunt conectate la o sursa de curent si bateria este incarcata mai
multe ore la rănd.
CUM  FUNCŢIONEAZĂ ACUMULATORUL CU PLUMB?
O baterie ĭnmagazinează energie pentru uz ulterior. Ea produce
tensiune dintr-o reactie chimică produsă intre
două materiale diferite
(placa pozitivă si cea
negativă) care sunt
introduse ĭn electrolit.
Electrozii sunt cufundaţi intr-o soluţie apoasă de acid sulfuric. Prin aşa-nimita operaţie de “formare” (a carei
reţea diferă de la un mod de fabricaţie la altul), care consta in principal
in alimentarea cu curent a acumulatorului, electrozii se transformă, plăcile pozitive ajung de culoare cafenie
si acoperite cu PbO2, iar
plăcile negative
cenuşii şi acoperite cu plumb
negricios.
Intr-un acumulator normala acid-plumb,
tensiunea aproximativa este de 2V /celula, deci un total de 12V. Curentul este degajat de baterie cu atăt mai repede cu cāt există un circuit intre borna
pozitivă si cea
negativă.
Procesul de descărcarea a acumulatoarelor cu plumb
Descărcarea acumulatoarelor cu plumb comportă următoarele reacţii chimice globale:
Situaţia ĭnainte de
descărcare:
                
Electrod pozitiv (PbO2)    
                 
       H2SO4                    
Electrod negativ (Pb)
Sensul curentului ĭn element:
                                     
       
Circulaţia ionilor:
                 
H2+ +                                                                                     
SO4 - -
Reacţii chimice la electrozi:
PbO2 + H2 +
H2SO4 = PbSO4 + 2H2O              
Pb + SO4 = PbSO4
Situaţia finală a
electrozilor:
                     
PbSO4                                                                   
PbSO4
  
Concluzie:
Cele două plăci fiind identice, acumulatorul nu mai
poate debita curent. Plăcile se sulfatează, concentraţia
acidului descreşte.
Cei mai mulţi dintre oameni nu
realizează ca un acumulator
cu plumb funcţionează pe baza
unui proces continuu de ĭncărcare-descărcare. Atunci cănd o baterie este conectată la o sursă ce
are nevoie de curent, cum ar fi un autoturism, curentul iese din baterie si
bateria incepe să se
descarce.
Un acumulator cu plumb ĭncarcat are o t.e.m. de circa
2,2V. Ĭn funcţionare, tensiunea scade destul de
repede la Ud = 1,95V, apoi rămāne cătva timp aproape canstantă, scazănd apoi din nou brusc. Cănd tensiunea a ajuns la 1,8V, descărcarea trebuie ĭntreruptă, deoarece sub această valoare reacţiile chimice nu mai sunt
reversibile.
      
*
*autoturism
Procesul de ĭncărcare a
acumulatoarelor cu plumb
La ĭncărcare,
reacţiile chimice sunt
inverse:
Situaţia ĭnainte de
ĭncărcare:
               
Electrod pozitiv (PbSO4)          
H2SO4        Electrod negativ
(PbSO4)
Sensul curentului ĭn electrod:
       Circulaţia
ionilor:
                                                  
SO4  -- --                                       
H2+ +
Reacţii chimice la electrozi:
PbSO4 + SO4 +
2H2O = PbO2 + 2H2SO4               
PbSO4 + H2 = Pb + H2SO4
Situaţia finală a
electrozilor:
PbO2                                                      
Pb
Concluzie:
Prin ĭncărcarea
acumulatorului se restabileşte situaţia
iniţială si concentraţia acidului creşte.
Acumulatorul devine ĭncărcat atunci cănd primeşte iar curent, reinstalind
diferenţele chimice dintre
plăci.
Pe masură ce acumulatorul se descarcă, plăcile de plumb devin din punct de vedere
chimic asemănătoare, acidul devine mai slab
şi tensiunea
scade.
Acumulatorul se poate reĭncărca total atunci cănd se reinstaleaza diferenţele chimice dintre plăci, iar acumulatorul poate furniza din
nou curent.
La ĭncarcare, tensiunea acumulatorului creşte rapid pānă la Ui =2,2V, apoi scade lent pānă la 2,3V. La sfarşitul ĭncărcării, tensiunea este de 2.6-2,7V.
CARACTERISTICI ALE BATERIILOR
Din punct de vedere tehnic, bateriile se
caracterizează
prin:
tensiune, determinată de numărul
elementelor ĭn
serie;
capacitatea elementului (acumulatorului) (ĭn Ah) pentru o anumită durată
de descărcare
                 
c)   curentul de
lucru...



Curs valutar
Euro4,5511
Dolarul american4,2615
Lira Sterlina5,3015
Gramul de aur170,1555
Leul moldovenesc0,2176
Materii referate

Anatomie (61)

Astronomie (61)

Biologie (546)

Chimie (530)

Contabilitate (87)

Design (4)

Diverse (878)

Drept (356)

Ecologie (59)

Economie (520)

Educatie Fizica (2)

Educatie si Invatanmant (2)

Engleza (463)

Filosofie (99)

Fizica (343)

Franceza (25)

Geografie (838)

Germana (40)

Informatica (354)

Istorie (1169)

Italiana (21)

Latina (26)

Literatura (22)

Logica (6)

Management (133)

Marketing (118)

Matematica (114)

Mecanica (13)

Medicina si Farmacie (229)

Muzica (35)

Psihologie (337)

Religie (248)

Romana (2303)

Spaniola (31)

Statistica (17)

Stiinte politice (27)

Turism (64)

Nota explicativa

Informatiile oferite de acuz.net au scop educativ si orientativ pentru cercetare academica. Va recomandam utilizarea acestora doar ca sursa de inspiratie sau ca resurse educationale.