tỷ lệ gần đúng theo trọng lượng

chì dioxide và các hợp chất chì lithium xốp và carbon

Bài học chính

• Pin axit chì có chì dioxide trên tấm dương. Họ có chì xốp trên tấm âm. Những thứ này giúp lưu trữ và giải phóng năng lượng tốt.

• Axit sulfuric là chất điện phân trong pin. Nó giúp các phản ứng hóa học xảy ra. Nó cũng cho phép các ion di chuyển để tạo ra năng lượng.

• Bộ phân tách giữ các tấm cách nhau trong pin. Điều này dừng ngắn mạch. Họ để các ion di chuyển qua một cách an toàn.

• Vỏ pin được làm bằng nhựa polypropylene chắc chắn. Nó bảo vệ các bộ phận bên trong. Nó cũng ngăn chặn rò rỉ.

• Pin axit chì có giá thành rẻ hơn và tốt cho việc lưu trữ năng lượng. Chúng rất dễ tái chế và hoạt động tốt. Nhưng chúng chứa ít năng lượng hơn pin lithium-ion. Họ cũng cần được chăm sóc nhiều hơn.

Linh kiện vật liệu pin

Điện cực

chì dioxidebọt biển chì

• Tấm dương (Cathode):
  chì

• Tấm âm (Anode):
  lỗ nhỏ

vật liệu gốc cacbon

chất điện giải

axit sulfuric

• axit sunfuric 37%

• Chất điện phân làm được nhiều việc hơn là chỉ nằm trong pin. Nó giúp dự trữ và giải phóng năng lượng nên rất quan trọng.

Dấu phân cách

không dẫn điện

• Máy phân tách hiện đại sử dụng nhựa như polyetylen. Những loại nhựa này không bị phân hủy trong axit. Các lỗ nhỏ của dải phân cách chặn những thứ có thể gây ra chập mạch. Thiết kế của nó giúp các ion di chuyển dễ dàng.

• lớp phủ

Lưu ý: Bình tách phải chắc chắn, ổn định và hoạt động tốt với chất điện phân. Điều này giữ cho pin an toàn và hoạt động tốt.

Trường hợp

thành phần vật liệu pin

• Vỏ phải cứng và ngăn chặn rò rỉ. Sản xuất pin sử dụng nhựa bền để giữ pin an toàn và hoạt động lâu dài.

Thiết bị đầu cuối

Thiết bị đầu cuối liên kết pin với các thiết bị khác. Chúng phải dẫn điện tốt và không bị rỉ sét từ chất điện phân.

• Chì là vật liệu đầu cuối được sử dụng nhiều nhất trong pin axit-chì. Nó không bị rỉ sét từ chất điện phân. Đồng thau và đồng được sử dụng cho các nhu cầu đặc biệt. Chúng cho độ dẫn điện hoặc độ bền tốt hơn.

• Thiết bị đầu cuối tốt giúp ắc quy hoạt động an toàn và tốt. Sản xuất pin bổ sung thêm lớp phủ để chống rỉ sét và làm cho các thiết bị đầu cuối bền hơn.

Tất cả các thành phần vật liệu pin này—điện cực, chất điện phân, dải phân cách, vỏ và thiết bị đầu cuối—hoạt động cùng nhau để cung cấp năng lượng. Thiết kế của họ là kết quả của nhiều năm nghiên cứu về sản xuất pin và vật liệu điện hóa.

Điện cực trong pin axit chì

chì dioxide ở cực âm và chì xốp ở cực dươngCác ion di chuyển giữa cực âm và cực dương

Chì Dioxide

Cực âm sử dụng chì dioxide. Chì dioxide có màu nâu sẫm và thô ráp. Nó phản ứng với axit sulfuric khi sử dụng pin. Nó nhận electron và tạo thành chì sunfat và nước. Khi sạc, chì sunfat sẽ chuyển hóa thành chì dioxide. Cực âm phải xử lý nhiều chu kỳ của phản ứng này. Cấu trúc mạnh mẽ của nó giúp pin bền hơn và hoạt động tốt.

chì xốp

Cực dương sử dụng chì xốp. Chì xốp có màu xám và có nhiều lỗ li ti. Kết cấu này mang lại cho nó một diện tích bề mặt lớn. Khi pin được sử dụng, cực dương sẽ phản ứng với các ion sunfat từ axit. Nó tạo thành chì sunfat và giải phóng các electron. Khi sạc, chì sunfat chuyển trở lại thành chì xốp. Các lỗ trên cực dương giúp pin lưu trữ và giải phóng năng lượng nhanh chóng.

Cách chế tạo cực âm và cực dương cho phép pin được sử dụng, sạc và sử dụng lại nhiều lần.

So sánh với pin Lithium-Ion

Pin lithium-ion sử dụng hợp chất lithium làm cực âm. Họ sử dụng than chì hoặc carbon cho cực dương. Những vật liệu này giúp pin lithium-ion có nhiều năng lượng hơn và tuổi thọ cao hơn. Cực âm và cực dương trong pin lithium-ion cũng cho phép chúng sạc nhanh hơn và nhẹ hơn. Nhưng ắc quy axit chì vẫn được sử dụng rất nhiều. Chúng rẻ và hoạt động tốt.

Chất điện phân và chất tách

Axit sunfuric

axit sulfuric phản ứng với các tấm

Lượng axit thay đổi khi pin được sử dụng hoặc sạc. Nhiều axit hơn có nghĩa là pin đã được sạc. Ít axit hơn có nghĩa là pin yếu. Chất điện giải giúp dự trữ năng lượng. Nó cũng cho biết pin đã được sạc hay chưa.

Vật liệu phân cách

dải phân cách nằm giữa các tấm

nhựa đặc biệt

• Dấu phân cách:

• Giữ các tấm cách xa nhau.

• Cho phép các ion di chuyển qua.

• Dừng ngắn mạch và đuôi gai.

So sánh với pin Lithium-Ion và pin xe điện

muối lithium trong chất lỏng

Chất điện phân và chất phân tách làm việc cùng nhau. Chúng giúp pin lưu trữ năng lượng một cách an toàn và tốt.

Vỏ, thiết bị đầu cuối và an toàn

Chất liệu vỏ

polypropylen với lithium sắt photphatVỏ axit chì

Polypropylen là vật liệu tốt nhất để làm vỏ pin. Nó hoạt động tốt trong điều kiện khắc nghiệt. Nó cũng giúp pin bền hơn bằng cách ngăn ngừa rỉ sét và hư hỏng.

Vật liệu đầu cuối

thau hợp kim chìđồng

Vật liệu đầu cuối tốt giúp pin hoạt động an toàn và bền lâu hơn. Các nhà sản xuất pin thêm lớp phủ để làm cho các thiết bị đầu cuối chắc chắn hơn.

Tính năng an toàn

Pin axit chì hiện đại có nhiều tính năng an toàn. Những tính năng này bảo vệ con người và thiết bị khỏi nguy hiểm.

1. Hệ thống phát hiện cháy sử dụng cảm biến khói, nhiệt và khí để phát hiện vấn đề nhanh chóng.

2. Hệ thống chữa cháy dập tắt đám cháy nhanh chóng bằng bình xịt sạch hoặc sương nước.

3. Hệ thống thông gió loại bỏ khí hydro được tạo ra trong quá trình sạc.

4. Hệ thống phun nước giúp kiểm soát đám cháy nhưng phải sử dụng cẩn thận gần nguồn điện.

5. Bình chữa cháy xách tay ở gần đó và công nhân biết cách sử dụng.

Các tính năng an toàn này phối hợp với nhau để giữ cho pin được an toàn. Chúng giúp ngăn chặn rò rỉ, cháy nổ và các vấn đề khác.

Pin axit chì trong bộ lưu trữ năng lượng và xe điện

Ứng dụng lưu trữ năng lượng

giá rẻ và hoạt động tốt

• Pin axit chì thường được sử dụng để lưu trữ năng lượng mặt trời tại các gia đình và doanh nghiệp. Người ta tiết kiệm thêm năng lượng mặt trời để sử dụng sau này.

• Các công ty điện lực sử dụng loại pin này để tạo nguồn điện dự phòng và giúp cân bằng lưới điện. Họ cũng sử dụng chúng để giảm mức sử dụng năng lượng cao nhất.

• Các trung tâm dữ liệu, tháp viễn thông và nhà máy sử dụng pin axit chì để dự phòng khi mất điện.

• Các loại pin mới như VRLA, AGM và gel sẽ an toàn hơn và bền hơn.

dễ dàng tái chế và tin tưởng chúng để lưu trữ điện

So sánh ắc quy xe điện

bảng dưới đây cho thấy chúng khác nhau như thế nào

Pin lithium sử dụng vật liệu mới và có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn với kích thước nhỏ hơn. Chúng tồn tại lâu hơn và sạc nhanh hơn nhiều. Ắc quy axit chì vẫn được sử dụng để khởi động ô tô và trong một số xe điện khi giá cả là yếu tố quan trọng. Để lưu trữ năng lượng mới, pin lithium là lựa chọn hàng đầu, nhưng pin axit chì vẫn được sử dụng ở nhiều nơi.

chì dioxide trên bản dương Axit sunfuric được dùng làm chất điện phân

Câu hỏi thường gặp

Mục đích chính của bộ phân tách trong pin axit chì là gì?

dải phân cách

Tại sao pin axit chì lại sử dụng axit sulfuric?

Axit sulfuric rất quan trọng đối với pin. Nó giúp lưu trữ và giải phóng năng lượng. Axit phản ứng với các tấm khi sạc hoặc xả. Phản ứng này làm cho pin cung cấp năng lượng.

Những vật liệu nào được sử dụng cho vỏ pin?

trường hợp pin

Làm thế nào để các thiết bị đầu cuối kết nối pin với các thiết bị?

Thiết bị đầu cuối là nơi bạn gắn cáp. Họ để dòng điện chảy ra khỏi pin. Hầu hết các thiết bị đầu cuối được làm từ hợp kim chì. Vật liệu này cho phép dòng điện di chuyển tốt.

Pin axit chì có an toàn khi sử dụng không?

Pin axit chì có tính năng an toàn. Chúng có vỏ và lỗ thông hơi chắc chắn. Những thứ này ngăn chặn rò rỉ và kiểm soát khí. Sử dụng pin đúng cách sẽ đảm bảo an toàn.