Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bình ắc quy

1. Giới thiệu về bình ắc quy

Bình ắc quy là thành phần quan trọng không thể thiếu trên nhiều phương tiện và thiết bị, hoạt động dựa trên quá trình chuyển đổi hóa năng thành điện năng. Bình ắc quy có tác dụng chính là tích trữ và cấp điện cho các thiết bị sử dụng, tạo ra và duy trì hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện.

Ắc quy trở thành nguồn điện tái sử dụng với khả năng nạp lại khi cạn kiệt năng lượng đảm bảo hoạt động liên tục của các hệ thống điện trên ô tô và nhiều thiết bị khác. Với cấu trúc và đặc tính riêng biệt, việc lựa chọn và bảo dưỡng bình ắc quy đúng cách sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất và tuổi thọ của nó trong quá trình sử dụng.

Để duy trì hiệu suất và tuổi thọ của ắc quy, việc sử dụng bộ sạc ắc quy đúng cách rất quan trọng. Mỗi loại máy móc động cơ có thể yêu cầu bộ sạc chuyên dụng khác nhau, đảm bảo rằng quá trình nạp lại được thực hiện hiệu quả mà không ảnh hưởng đến tuổi thọ của ắc quy.

Bình ắc quy chuyển đổi hóa năng thành điện năng

2. Cấu tạo của bình ắc quy

Bình ắc quy là một thành phần quan trọng trong nhiều ứng dụng, đặc biệt là trong hệ thống ô tô. Để hiểu rõ hơn về chức năng và cấu tạo của nó, chúng ta cần phải xem xét sâu hơn cấu trúc và nguyên tắc hoạt động của bình ắc quy. 

2.1 Vỏ bình

Vỏ bình ắc quy thường được làm từ nhựa Polypropylene, một loại nhựa chịu được axit với độ bền cao. Màu sắc của vỏ thường là trắng đục, cho phép quan sát mức độ của dung dịch điện phân bên trong. Trên vỏ có hai vạch chỉ mức MIN và MAX, giúp người dùng điều chỉnh và duy trì dung dịch điện phân ở mức tích hợp.

2.2 Bản cực dương và bản cực âm

- Bản cực dương: Làm từ chất chì Oxit (PbO2) và được dát phẳng trên một khung hợp kim chì-canxi, tăng độ cứng. Những bản cực này được nối lại với nhau để tạo thành bộ chùm cực dương.
- Bản cực âm: Được làm từ chì nguyên chất và cũng dát phẳng trên khung hợp kim chì. Chúng cũng được nối lại để tạo thành bộ chùm cực âm.

2.3 Chất điện phân

Cả hai bản cực dương và âm được ghép song song và ngăn cách bởi lớp cách điện. Chúng đều được ngập trong chất điện phân, thường là Axit Sunfuric (H2SO4) loãng, có thể ở dạng lỏng hoặc dạng gel.

2.4 Nắp bình

Nắp bình làm từ nhựa có độ cứng cao, nắp bình và vỏ bình thường được hàn kín hoặc được làm liền một khối, chỉ chừa lại một lỗ thông hơi nhỏ. Trên nắp có 6 nút vặn, dùng để châm dung dịch điện phân hoặc nước cất, mỗi nút đều có lỗ thông hơi.

Một bình ắc quy 12V bao gồm 6 ngăn, mỗi ngăn mang giá trị điện áp 2,1V. Khi được kết nối tiếp, chúng tạo ra một điện áp tổng cộng là 12,6V.

Cấu tạo bình ắc quy

3. Nguyên lý hoạt động

Bình ắc quy là một hoạt động dựa trên nguyên tắc phản ứng hóa học giữa axit sulfuric trong dung dịch điện phân và các bản cực chì (Pb) và chì ôxit (PbO2). Dưới đây là nguyên lý nạp và phóng điện của bình ắc quy:

3.1 Phản ứng phóng điện

Khi bình ắc quy phóng điện, axit sulfuric (H2SO4) trong dung dịch điện phân tác động vào các bản cực, tạo ra nước và chuyển đổi chì và chì oxit thành sunfat chì (PbSO4).

Ở cực dương, phản ứng xảy ra: 
PbO2 + 3H+ + HSO4- + 2e- → PbSO4 + 2H2O

Ở cực âm, phản ứng xảy ra: 
Pb + H2SO4 → PbSO4 + 2e + 2H+

Sự giảm dần nồng độ axit sulfuric cùng với sự tăng của nước và sulfat chì trong dung dịch điện phân làm giảm hiệu điện thế giữa các bản cực.

3.2 Quá trình nạp điện

Lúc nạp điện do axit sulfuric được giải phóng ra khỏi các bản cực, chất điện phân chuyển thành axit sulfuric và nồng độ chất điện phân tăng lên. Các bản cực dương chuyển thành oxit chì. Các bản cực âm chuyển thành chì. Chiều của dòng điện nạp vào ắc quy ngược với chiều lúc nó phóng điện. 

Ở cực dương, phản ứng xảy ra: 
PbSO4 + SO4 + 2H2O → Pb4+O2 + 2H2SO4 + 2e

Ở cực âm, phản ứng xảy ra:
2PbSO4 + 2H+ + 2H2O + 4e- → 2Pb + 2H2SO4

Trong quá trình này, acid sulfuric được tái tạo, vì vậy nồng độ của dung dịch acid sẽ tăng lên không cần châm thêm, chỉ cần thêm nước trong quá trình sử dụng.

Nguyên lý hoạt động của bình ắc quy

Trong bài viết này, chúng ta đã cùng khám phá về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bình ắc quy. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào liên quan về ắc quy, quý khách vui lòng liên hệ đến Ắc Quy Tên Lửa để được tư vấn cụ thể.

ẮC QUY TÊN LỬA 
Địa chỉ: 454 Trần Văn Giàu, Phường Tân Tạo, Quận Bình Tân, TP.HCM
Email: thangtruongml@gmail.com
Hotline: 0913 188 168 - 0903 741 337
Website: https://acquytenlua.com/