鉛蓄電池の構造と仕組みを説明できますか？
建設:
1. プレート: 鉛蓄電池は、電池ケース内に複数の正極板と負極板を交互に配置して構成されています。
- ポジティブプレート:これらのプレートは過酸化鉛 (PbO2) でできています。
- ネガティブプレート:これらのプレートは純粋な海綿状鉛 (Pb) でできています。
2. 区切り文字: 通常、グラスファイバーやポリエチレンなどの多孔質材料で作られた絶縁セパレーターは、正極板と負極板の間に配置され、それらの間の電気的接触を防ぎます。
3. 電解質: 鉛蓄電池の電解液は、硫酸 (H2SO4) と水を混合した溶液です。
4. バッテリーケース: プレート、セパレーター、電解液のアセンブリ全体は、バッテリーケースと呼ばれる頑丈なプラスチックまたは硬質ゴムの容器に封入されています。
作業中:
1. 充電: バッテリーが充電器または電源に接続されると、バッテリーに電流が流れます。この電流により、正極板と負極板に化学変化が生じます。
- ポジティブプレート:過酸化鉛 (PbO2) は硫酸鉛 (PbSO4) に変換されます。
- 陰性プレート:海綿状鉛 (Pb) も硫酸鉛 (PbSO4) に変換されます。
2. 放電: バッテリーがスターターモーターや電気装置などの負荷に接続されると、蓄積された化学エネルギーが放出されます。
- ポジティブプレート:硫酸鉛 (PbSO4) は変換されて過酸化鉛 (PbO2) に戻ります。
- ネガティブプレート:硫酸鉛 (PbSO4) は海綿状鉛 (Pb) に戻ります。
充電中と放電中、電解液中の硫酸の濃度は変化します。電解液の密度は、バッテリーが完全に充電されている場合は高く、放電している場合は低くなります。比重計または電子インジケータは、電解液の比重を監視してバッテリーの充電状態を判断するために使用されます。
鉛蓄電池は、自動車、トラック、ゴルフカート、フォークリフト、および高いクランキング電力や持続的な電力供給を必要とするその他の車両で一般的に使用されています。複数回再充電できますが、その寿命は放電の深さ、動作温度、メンテナンス方法などの要因によって異なります。