< Góc Giải Đáp> Hiện tượng tự phóng điện của ắc quy xảy ra khi nào?

Hiện tượng tự phóng điện của ắc quy là vấn đề được rất nhiều người sử dụng ô tô, xe máy quan tâm. Vậy hiện tượng này xảy ra khi nào, cách nhận biết ra sao? Bạn đọc hãy theo dõi trong phần nội dung dưới đây nhé.

1. Phân loại ắc quy theo nguyên lý hoạt động 

Để tìm hiểu chi tiết về hiện tượng tự phóng điện của ắc quy bạn cần phân loại được các loại bình ắc quy theo nguyên lý hoạt động. Theo đó có 2 loại điện môi ắc quy là: Axit và Kiềm.

Ắc quy axit 

Ắc quy dùng điện môi Axit được gọi là ắc quy Axit (hoặc ắc quy Axit Chì) và có hai dạng là: dạng kín và dạng hở.

Ắc quy axit có 2 dạng là dạng kín và dạng hở 

Ắc quy axit có cấu tạo bao gồm:

• Vỏ bình: Làm bằng nhựa ebonit, asphalt opec, có lớp lót chịu axit bên trong để tăng độ bền và khả năng chống ăn mòn. Vỏ bình được chia thành nhiều ngăn, mỗi ngăn có 4 sống đỡ khối bản cực để tránh chạm chập do sunfat lead sinh ra khi xả. Số ngăn phụ thuộc vào điện áp định mức của bình.

• Cầu nối: Là các thanh kim loại dùng để nối tiếp các ngăn ắc quy với nhau để tạo thành bình ắc quy.

• Điện cực: Là hai thanh kim loại (+, -) nằm ở hai đầu của bình ắc quy, dùng để kết nối với thiết bị tiêu thụ điện.

• Dung dịch điện phân: Là hỗn hợp của H2SO4 và nước, dùng để tham gia vào các phản ứng hóa học trong quá trình phóng/xả và sạc/nạp điện.

Ắc quy kiềm 

Ắc quy kiềm là loại ắc quy dùng năng lượng từ phản ứng hóa học giữa kẽm và mangan dioxit. 

Ắc quy kiềm có cấu tạo gồm các thành phần sau: các bản cực dương bằng Oxy Hydrat – kiềm, các bản cực âm làm bằng sắt ngâm trong dung dịch Hydroxit Kali.

Ắc quy kiềm có nhiều ưu điểm so với các loại ắc quy kẽm – carbon hay kẽm clorua. Ắc quy kiềm có mật độ năng lượng cao hơn, có thể cung cấp điện áp ổn định hơn và có thời gian sử dụng lâu hơn.

Ắc quy kiềm cung cấp điện áp ổn định, thời gian sử dụng lâu hơn 

2. Hiện tượng tự phóng điện của ắc quy xảy ra khi nào?

Quá trình chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện và lưu trữ lại để cung cấp cho các thiết bị điện khác được gọi là quá trình phóng xả điện bình ắc quy. Quá trình này diễn ra khi ắc quy được kết nối với một thiết bị tiêu thụ điện như đèn xe

Đối với loại Ắc quy axit chì

Khi ắc quy được kết nối với một thiết bị điện, quá trình phóng/xả điện sẽ xảy ra. Trong quá trình này, các phản ứng hóa học sau đây sẽ diễn ra:

• Ở cực dương: 2PbO2 + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O + O2

• Ở cực âm: Pb + H2SO4 → PbSO4 + H2

• Tổng phản ứng: Pb+PbO2+2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O

Quá trình này sẽ kết thúc khi PbO2 và Pb bị hết và chuyển thành PbSO4.

Khi ắc quy được sạc/nạp điện, quá trình ngược lại sẽ xảy ra. Các phản ứng hóa học trong quá trình này là:

2PbSO4 + 2H2O → Pb+PbO2+2H2SO4.

Quá trình này sẽ kết thúc khi PbSO4 và H2O bị hết và chuyển thành PbO2 và Pb.

Sơ đồ hiện tượng phóng điện của ắc quy axit 

Như vậy, có thể thấy rằng, ắc quy hoạt động theo nguyên lý chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện và ngược lại.

Ắc quy kiềm

Khi ắc quy kiềm được nối với một thiết bị điện, quá trình phóng/xả điện sẽ bắt đầu. Trong quá trình này, ở cực dương, Niken hydroxit hóa trị 3 sẽ giảm hóa trị xuống còn 2, và ở cực âm, Catmi (Cadmium) sẽ tạo thành Cadimi hydroxit (Cadmium hydroxide)

Ắc quy kiềm là một loại ắc quy có sức điện động không thay đổi theo nồng độ của dung dịch điện phân. Các phản ứng hóa học trong ắc quy kiềm có công thức như sau:

• Phản ứng toàn phần: Cd + 2 NiOOH + 2H2O ↔ 2 Ni(OH)2 + Cd(OH)2

• Phản ứng tại các điện cực:

Ni(OH)2 +OH- ↔ NiOOH + H2O + e

Cd + 2OH- ↔ Cd (OH)2 + e

φ(+) = φo NiOOH/Ni(OH)2 – 0,059 lg Lỗi giao diện: file 'snippets/shortcode-OH-.bwt' không được tìm thấy Lỗi giao diện: file 'snippets/shortcode-OH-.bwt' không được tìm thấy