CHƯƠNG VIII: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ACCU CHÌ AXIT pot

57
CHặNG VIII
CNG NGH SAN XUT ACCU CHầ AXIT

1. Cồ sồớ lờ thuyóỳt vóử saớn xuỏỳt accu chỗ axit:
I. Nguyón lờ laỡm vióỷc cuớa accu chỗ axit:
Accu chỗ axit laỡ nguọửn õióỷn thổù cỏỳp. Saớn phỏứm cuớa phaớn ổùng phoùng õióỷn õổồỹc
hoaỡn nguyón thaỡnh chỏỳt hoaỷt õọỹng ban õỏửu nóỳu ta cho qua noù mọỹt doỡng õióỷn mọỹt chióửu
ngổồỹc chióửu vồùi doỡng õióỷn phoùng.
Hóỷ thọỳng õióỷn hoaù cuớa accu chỗ axit õổồỹc bióứu dióựn:
(+) PbO
2
/ PbSO
4
/ H
2
SO
4
/ PbSO
4
/ Pb (-)
1/ Quaù trỗnh phoùng, naỷp õióỷn:
nguọửn 1 chióửu

n
I

ỗ
I
taới

PbSO
4
PbSO
4
PbO
2
Pb
Hỗnh 1a. (naỷp õióỷn) Hỗnh 1b. (phoùng õióỷn)
Khi chổa naỷp õióỷn caớ hai baớn cổỷc ỏm vaỡ dổồng õóửu tọửn taỷi daỷng PbO. Khi ngỏm
trong dung dởch axit H
2
SO
4
caớ hai baớn cổỷc õóửu tọửn taỷi daỷng PbSO
4
theo phaớn ổùng sau:
PbO + H
2
SO
4

= PbSO
4
+ H
2
O (1)
Nhổ vỏỷy, accu chổa phỏn cổỷc vaỡ chổa phoùng õióỷn õổồỹc.
a/ Quaù trỗnh naỷp õióỷn: (Hỗnh 1a.)
óứ naỷp õióỷn õổồỹc ta lỏỳy cổỷc dổồng cuớa nguọửn õióỷn naỷp (nguọửn mọỹt chióửu) nọỳi vồùi
cổỷc dổồng cuớa accu, cổỷc ỏm cuớa nguọửn naỷp nọỳi vồùi cổỷc ỏm cuớa accu.
Khi naỷp, nhồỡ coù doỡng bón ngoaỡi caùc õióỷn tổớ seợ chuyóứn õọỹng tổỡ baớn cổỷc dổồng
sang baớn cổỷc ỏm taỷo thaỡnh doỡng õióỷn naỷp (I
n
). Luùc õoù ta coù:
* baớn cổỷc dổồng:
SO
4
2-
+ PbSO
4
+ 2H
2
O

e2
PbO
2
+ H
2
SO
4

(2)
* baớn cổỷc ỏm:
H
+
+ PbSO
4

+ e2
Pb + H
2
SO
4
(3)
58
Kóỳt quaớ khi kóỳt thuùc quaù trỗnh naỷp õióỷn laỡ:
- ớ baớn cổỷc dổồng PbO
2
õổồỹc taỷo thaỡnh (maỡu õoớ gaỷch), coỡn ồớ baớn cổỷc ỏm Pb xọỳp
õổồỹc taỷo thaỡnh (maỡu xaùm tro). Vaỡ accu õổồỹc phỏn cổỷc ồớ traỷng thaùi tờch õióỷn.
- Axit H
2
SO
4
õổồỹc taỷo thaỡnh, coỡn H
2
O bở phỏn li. Do õoù, nọửng õọỹ dung dởch khi
naỷp õióỷn õỏửy seợ tng lón, sổùc õióỷn õọỹng (E) cuớa accu cuợng tng theo vaỡ õióỷn trồớ trong
giaớm xuọỳng.
Kóỳt hồỹp hai phaớn ổùng (2) vaỡ (3), ta coù phổồng trỗnh tọứng hồỹp khi naỷp õióỷn nhổ
sau: PbSO

4
+ 2H
2
O+H
2
SO
4
+ PbSO
4
= PbO
2
+ 2H
2
SO
4
+ Pb (4)
(+) (dd õióỷn phỏn) (-) (+) (-)
Quaù trỗnh hoaù hoỹc kóỳt thuùc khi hoaỷt chỏỳt õaợ bióỳn õọứi hóỳt vaỡ õióỷn thóỳ trón mọựi ngn
accu õồn laỡ 2.05 volt.
b/ Quaù trỗnh phoùng õióỷn: (Hỗnh 1b.)
Khi phoùng õióỷn, dổồùi taùc duỷng cuớa sổùc õióỷn õọỹng rióng cuớa accu thỗ caùc õióỷn tổớ seợ
chuyóứn õọỹng theo hổồùng ngổồỹc laỷi tổỡ baớn cổỷc dổồng sang baớn cổỷc ỏm, taỷo doỡng phoùng
cho maỷch ngoaỡi qua phuỷ taới. Coỡn ồớ trong dung dởch thỗ doỡng õióỷn seợ õi tổỡ cổỷc ỏm sang
cổỷc dổồng. Do õoù, ion H
+
õi theo chióửu doỡng õióỷn vóử cổỷc dổồng, coỡn ion SO
4
2-
õi theo
chióửu ngổồỹc laỷi vóử cổỷc ỏm. Khi õoù caùc phaớn ổùng hoaù hoỹc xaớy ra ồớ caùc cổỷc nhổ sau:

* baớn cổỷc dổồng:
2H
+
+ PbO
2
+ H
2
SO
4

+ e2
PbSO
4
+ 2H
2
O (5)
* baớn cổỷc ỏm:
SO
4
2-
+ Pb

e2
PbSO
4
(6)
Kóỳt quaớ laỡ:
- Hoaỷt chỏỳt ồớ baớn cổỷc dổồng PbO
2
vaỡ baớn cổỷc ỏm Pb bở chuyóứn dỏửn thaỡnh PbSO

4

vaỡ do õoù sổỷ phỏn cổỷc cuớa accu giaớm. Tuy nhión, mọỹt õióửu cỏửn chuù yù laỡ PbSO
4
ồớ õỏy coù
daỷng tinh thóứ nhoớ, móửm vaỡ dóự bở phỏn li trong quaù trỗnh naỷp. Khaùc vồùi hióỷn tổồỹng sunphat
hoaù taỷo thaỡnh nhổợng haỷt sunphat chỗ lồùn, maỡu trừng baùm trón bóử mỷt vaỡ ồớ ngay trong chỏỳt
hoaỷt tờnh cuớa caùc baớn cổỷc. Lồùp tinh thóứ naỡy coù õióỷn trồớ lồùn, cổùng vaỡ khoù bở phaù vồớ trong
quaù trỗnh naỷp, laỡm giaớm hióỷu suỏỳt cuớa accu.
- Axit H
2
SO
4
bở phỏn li coỡn H
2
O õổồỹc taỷo thaỡnh. Do vỏỷy, khi phoùng õióỷn thỗ nọửng
õọỹ axit seợ giaớm dỏửn vaỡ sổùc õióỷn õọỹng giaớm, coỡn õióỷn trồớ trong tng lón.
Phổồng trỗnh phaớn ổùng tọứng hồỹp cuớa quaù trỗnh phoùng:
PbO
2
+ 2H
2
SO
4
+ Pb = PbSO
4
+ 2H
2
O + PbSO
4

(7)
(+) (-) (+) (-)
Sổỷ thay õọứi nọửng õọỹ cuớa dung dởch õióỷn phỏn trong quaù trỗnh phoùng vaỡ naỷp õióỷn laỡ
mọỹt trong nhổợng dỏỳu hióỷu õóứ xaùc õởnh mổùc phoùng õióỷn cuớa accu trong khi sổớ duỷng.
Coù thóứ toùm từt quaù trỗnh phoùng naỷp õióỷn cuớa accu chỗ axit trong baớng dổồùi õỏy:



59
QUẠ TRÇNH PHỌNG NẢP ÂIÃÛN CA ACCU CHÇ AXIT

Trảng thại accu Bn cỉûc dỉång Dung dëch âiãûn phán Bn cỉûc ám
Âỉåüc nảp âáưy


 phọng hãút âiãûn

PbO
2

(oxit chç)
↑↓
PbSO
4

(tinh thãø nh)

2H
2
SO

4


↑↓
H
2
O

Pb
( xäúp, ngun cháút)
↑↓
PbSO
4

(tinh thãø nh)

3/ Cạc thäng säú chênh ca accu:
Trong mäùi ngàn ca bçnh accu l mäüt accu âån. Accu âån cọ âáưy â cạc âàûc tênh
cho c bçnh. Khi näúi tiãúp nhiãưu ngàn lải thnh bçnh accu âãø tàng hiãûu thãú ca bçnh âãún
mäüt giạ trë âënh mỉïc no âọ: 6 Volt, 8 Volt, 12 Volt, 24 Volt. Do váûy, khi nghiãn cỉïu âàûc
tênh ca bçnh accu ta chè cáưn kho sạt mäüt accu dån l â.
a/ Sỉïc âiãûn âäüng: l âiãûn ạp khäng ti trãn cỉûc accu, phủ thüc ch úu
vo âiãûn thãú âiãûn cỉûc, tỉïc phủ thüc vo bn cháút, âàûc tênh lê hoạ ca váût liãûu lm bn
cỉûc, nhiãût âäü ca mäi trỉåìng, näưng âäü ca dung dëch âiãûn phán m khäng phủ thüc vo
kêch thỉåïc bãn ngoi ca lạ cỉûc.
Cọ thãø xạc âënh sỉïc âiãûn âäüng ca accu bàòng hai phỉång phạp:
* Dng phỉång trçnh Gibbs-Hemholm:

T
E

T
nF
Q
E
∂
∂
+
×
=
18.4

Q: l hiãûu ỉïng nhiãût ca phn ỉïng âiãûn cỉûc. Âọ l entanpi ca quạ trçnh Q = -∆H
Âäúi våïi phn ỉïng:
PbO
2
+ 2H
2
SO
4
+ Pb = 2PbSO
4
+ 2H
2
O
∆H = 2∆H
PbSO4
+ 2∆H
H2O
- ∆H
PbO2

- 2∆H
H2SO4


∆H = 2(-218.8) + 2(-68.31) - (-65.5) - 2(-207.45) = -93.820 kcal/mol

∆H = -93820 cal/mol
T
E
∂
∂
: hãû säú nhiãût âäü; thỉåìng láúy 0003.0=
∂
∂
T
E
Volt/âäü
Váûy: VoltE 123.20003.0)27318(
965002
9382018.4
=×++
×
×
=
* Dng phỉång trçnh thỉûc nghiãûm:
Dng cäng thỉïc thỉûc nghiãûm:

ρ
+
= 85.0

0
E
E
o
: sỉïc âiãûn âäüng ca accu âån âỉåüc âo trong trỉåìng håüp accu khäng ti
ρ: näưng âäü ca dung dëch âiãûn phán åí +15
o
C nhỉng khäng láúy theo âån vë g/cm
3

m âỉåüc tênh bàòng volt qui vãư 15
o
C.
60
Nhỉ váûy, näưng âäü accu thay âäøi trong khong 1.12-1.29 g/cm
3
thç sỉïc âiãûn âäüng
ca accu thay âäøi tỉì 1.97-2.14 Volt.
Khi näưng âäü ca dung dëch âiãûn phán tàng thç sỉïc âiãûn âäüng ténh ca accu cng
tàng theo, nhỉng näưng âäü ca dung dëch cng khäng thãø tàng hồûc gim quạ mỉïc nhỉ
trãn. Thỉûc tãú cho tháúy accu lm viãûc khạ täút khi näưng âäü dung dëch âiãûn phán l 1.27-
1.29g/cm
3
(åí Nga), cn åí nỉåïc ta l 1.23-1.26g/cm
3
. Ngoi ra, vç näưng âäü phủ thüc vo
nhiãût âäü ca mäi trỉåìng nãn sỉïc âiãûn âäüng phủ thüc vo nhiãût âäü ca dung dëch âiãûn
phán nỉỵa.
Vê dủ: Khi nhiãût âäü thay âäøi tỉì +20
o

C âãún -40
o
C thç sỉïc âiãûn âäüng accu gim tỉì
2.12 volt âãún 2.096 volt.
Ngỉåìi ta qui ỉåïc láúy nhiãût âäü cháút âiãûn li +15
o
C âãø lm chøn. Tỉì âọ qui âỉåüc cạc
trë säú hiãûu chènh khi âo näưng âäü âiãûn dëch åí cạc nhiãût âäü khạc nhau. Trë säú hiãûu chènh ny
l 0.0007 g/cm
3
cho 1
o
C. Trë säú ny âỉåüc cng vo nhiãût âäü cao hån +15
o
C v trỉì âi khi
nhiãût âäü mäi trỉåìng âo tháúp hån +15
o
C.
b/ Dung lỉåüng accu: l têch säú giỉỵa dng âiãûn phọng v thåìi gian phọng,
kê hiãûu C.

∫
=
=
0
0
)(
t
t
dttIC

t
o
: thåìi gian lục accu âảt âãún âiãûn thãú cúi. Thäng thỉåìng accu phọng âiãûn våïi
dng khäng âäøi I(t) = I. Váûy:
C = I.t (A.h)
Theo âënh lût Faraday mún thu âỉåüc mäüt âiãûn lỉåüng:
1F = 96500 Coulomb = 26.8 A.h thç cáưn mäüt âỉång lỉåüng gam cạc cháút tham gia
phn ỉïng sinh âiãûn.
Ta cọ: 1 âỉång lỉåüng gam
gPbO 6.119
2
2.239
2
==
1 âỉång lỉåüng gam gPb 6.103
2
2.207
==
1 âỉång lỉåüng gam
gSOH 98
2
98
2
42
=×=

Váûy mún âỉåüc 1 A.h cáưn:

gPbO 46.4
8.26

6.119
:
2
=
gPb 87.3
8.26
6.103
: =

gSOH 66.3
8.26
98
:
42
=

Nhỉng dung lỉåüng thỉûc tãú chè âảt 50% dung lỉåüng lê thuút.
Dung lỉåüng accu phủ thüc vo hai úu täú sau:
61
* Chóỳ õọỹ phoùng õióỷn: nóỳu phoỡng õióỷn vồùi doỡng caỡng lồùn thỗ dung lổồỹng phoùng seợ
caỡng nhoớ. chóỳ õọỹ phoùng 10h accu seợ cho dung lổồỹng lồùn nhỏỳt. Nón dung lổồỹng ồớ chóỳ õọỹ
naỡy õổồỹc coi laỡ dung lổồỹng õởnh mổùc. (nóỳu phoùng vồùi doỡng nhoớ vaỡ thồỡi gian phoùng lỏu thỗ
axit H
2
SO
4
seợ khuyóỳch taùn vaỡo lọự xọỳp cuớa laù cổỷc laỡm cho caùc chỏỳt hoaỷt õọỹng õóửu tham gia
phaớn ổùng sinh õióỷn. Tuy nhión, nóỳu doỡng phoùng quaù nhoớ thỗ seợ gỏy ra hióỷn tổồỹng tổỷ
phoùng lồùn)
* Nhióỷt õọỹ mọi trổồỡng chung quanh: sổỷ thay õọứi nhióỷt õọỹ cuớa mọi trổồỡng chung

quanh laỡm aớnh hổồớng õóỳn nọửng õọỹ dung dởch cuợng nhổ dung lổồỹng cuớa accu. Thổồỡng
choỹn nhióỷt õọỹ +30
o
C laỡm chuỏứn cho vióỷc õo dung lổồỹng. Khi nhióỷt õọỹ khaùc 30
o
C coù thóứ
tờnh dung lổồỹng theo cọng thổùc:
C
1
= C
30
[1 + 0.008 (t-30)] (A.h)
C
1
: dung lổồỹng õo ồớ nhióỷt õọỹ t
o
C
C
30
: dung lổồỹng õo ồớ nhióỷt õọỹ 30
o
C cho theo lờ lởch nồi saớn xuỏỳt
0.008: hóỷ sọỳ nhióỷt õọỹ cuớa dung lổồỹng.
c/ ỷc tờnh phoùng, naỷp cuớa accu:
Trong phỏửn naỡy õóứ cuỷ thóứ hoaù ta chố xeùt õỷc tờnh phoùng naỷp vồùi doỡng õióỷn khọng
õọứi (I = 5.4 A) vaỡ chóỳ õọỹ phoùng 10h: C
õm
= 54 A.h

ióứm cuọỳi quaù thồỡi gian nghố

trỗnh phoùng U
n
B (2.7V)
Bừt õỏửu E
aq

I (A) U(V) E
aq
2.4V
E
o

20 - - 2.0-
1.96 E
o
I
n
R
aq


E U
p
A(1.7) E
15 - - 1.5- I
p
R
aq

1.27 1.27

10 - - 1.0- 1.11 1.11


0.54 I
p
I
n

5 - - 0.5 -
C
p
= 5.4ì10 = 54 A.h Cn = I
n
ìt
n



0 10 t(h) 0 10 14 t(h)
Hỗnh (a): phoùng Hỗnh (b): naỷp
62

Giaớ sổớ accu õổồỹc naỷp õỏửy, khi phoùng vồùi doỡng I
p
khọng õọứi thỗ nọửng õọỹ dung dởch
seợ giaớm theo chióửu õổồỡng thúng vỗ sọỳ lổồỹng chỏỳt tham gia phaớn ổùng vaỡ axit H
2
SO
4

õổồỹc
thay thóỳ bũng nổồùc trong mọựi giỏy õóửu bũng nhau. Giaớ sổớ nọửng õọỹ ban õỏửu cuớa õióỷn dởch
laỡ 1.27 g/cm
3
, coỡn nọửng õọỹ cuọỳi cuỡng laỡ 1.11 g/cm
3
(phuỷ thuọỹc vaỡo trổợ lổồỹng dung dởch
trong bỗnh vaỡ sọỳ lổồỹng axit H
2
SO
4
tióu tọỳn trong khi phoùng õióỷn). Sổùc õióỷn õọỹng tộnh E
o

theo cọng thổùc thổỷc nghióỷm:

+
=
85.0
0
E . Nhổng giaù trở thổỷc chố laỡ:

aqppaq
RIUE
+
=

R
aq
: õióỷn trồớ trong cuớa accu

I
p
: doỡng phoùng
U
p
: hióỷu thóỳ accu õo luùc phoùng
Nhổ õổồỹc thóứ hióỷn trón õổồỡng cong phoùng (Hỗnh. a) thỗ E
aq
nhoớ hồn E
o
mọỹt õaỷi
lổồỹng laỡ
E. Vồùi E laỡ mổùc chónh lóỷch sổùc õióỷn õọỹng trong luùc phoùng hay naỷp õióỷn. Tổùc
laỡ: EEE
aq

+
=
0


Sồớ dộ coù sổỷ chónh lóỷch giổợa E
o
vaỡ E
aq
laỡ vỗ trong quaù trỗnh phoùng õióỷn nọửng õọỹ
dung dởch thổỷc tóỳ ồớ trong loỡng laù cổỷc luọn luọn thỏỳp hồn nọửng õọỹ dung dởch ồớ ngoaỡi laù
cổỷc. Khi chổa phoùng õióỷn do sổỷ khuyóỳch taùn õỏửy õuớ, nọửng õọỹ dung dởch trong hoaỷt chỏỳt
vaỡ bón ngoaỡi cỏn bũng nhau, nón E
aq

= E
o

* Quùa trỗnh phoùng õióỷn:
Coù thóứ phỏn tờch quaù trỗnh phoùng õióỷn ồớ Hỗnh. a nhổ sau:
Sau khi õoùng maỷch phuỷ taới cho accu phoùng õióỷn, do phaớn ổùng hoaù hoỹc giổợa chỏỳt
taùc duỷng ồớ baớn cổỷc vaỡ dung dởch, nón nọửng õọỹ dung dởch chổùa trong caùc baớn cổỷc so vồùi
nọửng õọỹ chung giaớm õi. Sổỷ chónh lóỷch nọửng õọỹ taỷo õióửu kióỷn cho sổỷ khuyóỳch taùn lồùp dung
dởch mồùi vaỡo trong caùc baớn cổỷc. Nọửng õọỹ dung dởch trong caùc baớn cổỷc caỡng giaớm thỗ sổỷ
khuyóỳch taùn caỡng maỷnh. Quaù trỗnh tióỳp dióựn cho õóỳn khi õaỷt cỏn bũng vồùi sọỳ lổồỹng axit
tióu hao trong phaớn ổùng phoùng õióỷn vaỡ
E laỡ kóỳt quaớ cuớa sổỷ chónh lóỷch naỡy.
Cuỡng vồùi suỷ thay õọứi sổùc õióỷn õọỹng E
aq
, thỗ hióỷu thóỳ cuớa accu U
p
cuợng thay õọứi.
thồỡi õióứm bừt õỏửu phoùng thỗ U
p
gỏửn nhổ giaớm nhanh. Khi õaợ ồớ traỷng thaùi cỏn bũng U
p
gỏửn
nhổ ọứn õởnh vaỡ chố hồi giaớm, noù tố lóỷ vồùi mổùc giaớm nọửng õọỹ cuớa accu. cuọỳi quaù trỗnh
phoùng (gỏửn õióứm A), PbSO
4
õổồỹc taỷo thaỡnh trón baớn cổỷc seợ laỡm giaớm tióỳt dióỷn thỏỳm dung
dởch, õióỷn trồớ trong tng vaỡ laỡm chỏỷm quaù trỗnh khuyóỳch taùn. Vỗ vỏỷy, traỷng thaùi cỏn bũng
bở phaù huyớ vaỡ nọửng dọỹ dung dởch ồớ baớn cổỷc, cuỡng vồùi E
aq
vaỡ U

p
giaớm nhanh.
Vóử mỷt lờ thuyóỳt, accu phoùng hóỳt toaỡn bọỹ dung lổồỹng tổùc laỡ tỏỳt caớ caùc hoaỷt chỏỳt
trón baớn cổỷc õóửu chuyóứn thaỡnh PbSO
4
vaỡ luùc õoù E
aq
= 0. Nhổng trong thổỷc tóỳ chố phoỡng
õóỳn õióứm A maỡ thọi, khọng nón phoùng tióỳp tuỷc quaù õióứm A vỗ luùc õoù U
p
giaớm nhanh
khọng thoaớ maợn õióửu kióỷn laỡm vióỷc cuớa phuỷ taới, gỏy taùc haỷi cho accu vaỡ seợ khoù khn cho
quaù trỗnh naỷp phuỷc họửi dung lổồỹng accu. Ngoaỡi ra phoùng õóỳn tỏỷn cuỡng hoaỷt chỏỳt seợ laỡm
63
vióỷc trióỷt õóứ gỏy nón taớ hoaỷt chỏỳt trón baớn cổỷc. ỏy laỡ õióửu quan troỹng cỏửn chuù yù, vỗ noù seợ
laỡm giaớm tuọứi thoỹ cuớa accu.
Hióỷu thóỳ ổùng vồùi õióứm A goỹi laỡ hióỷu thóỳ phoùng cuọỳi cuỡng vaỡ qui õởnh õỏy laỡ õióứm
accu õaợ phoỡng hóỳt õióỷn.
Hióỷu thóỳ phoỡng cuọỳi cuỡng (U
pmin
) coỡn phuỷ thuọỹc vaỡo cổồỡng õọỹ doỡng phoùng:
U
p



2.0 -
4h 10h 1.7V
30' 1h 1.65V I
p

= 11.2A
1.6 - 5' 1.65V 1.6V I
p
= 28.8A 112 A.h
1.5V I
p
= 106A I
p
= 63.3A 80.4 A.h
I
p
= 360A 53 A.h 63.3 A.h
1.2 - C
p
= 30 A.h


0.8
1 4 10 h
Ta thỏỳy doỡng phoùng caỡng lồùn thỗ hióỷu thóỳ maỡ accu duy trỗ trong thồỡi gian phoùng
caỡng thỏỳp, õọửng thồỡi dung lổồỹng vaỡ thồỡi gian phoùng cuợng giaớm õi nhióửu.
* Quùa trỗnh naỷp õióỷn: (Hỗnh. b)
Khi naỷp õióỷn trong caùc mao quaớn cuớa laù cổỷc taỷo thaỡnh axit H
2
SO
4
laỡm cho nọửng õọỹ
õióỷn dởch taỷi õoù tng õaùng kóứ. Vỗ vỏỷy, E
aq
khi naỷp lồùn hồn Eo mọỹt õaỷi lổồỹng E.

E
naỷp
= E
aq
+ I
n
R
aq

cuọỳi quaù trỗnh naỷp sổùc õióỷn õọỹng vaỡ õióỷn thóỳ tng lón nhanh taỷo caùc boỹt khờ
trong õióỷn dởch. Do khi quaù trỗnh naỷp kóỳt thuùc hoaỷt chỏỳt õổồỹc hoaỡn nguyón thỗ doỡng õióỷn
naỷp I
n
chố coỡn coù taùc duỷng õióỷn giaới H
2
O thaỡnh O
2
vaỡ H
2
(taỷo boỹt khờ nhióửu) vaỡ lổồỹng nổồùc
mỏỳt dỏửn, laỡm cho mổùc õióỷn dởch thỏỳp dỏửn vaỡ luùc naỡy chố bọứ sung thóm nổồùc chổù khọng
thóm axit. Mỷt khaùc, trong khi õióỷn phỏn nổồùc, ion H
+
õi tồùi baớn cổỷc ỏm, chuùng bở trung
hoaỡ mọỹt phỏửn (tổùc nhỏỷn e- taỷo thaỡnh H
2
), coỡn phỏửn lồùn tuỷ tỏỷp quanh cổỷc ỏm taỷo thaỡnh mọỹt
lồùp õióỷn thóỳ phuỷ khoaớng 0.33 Volt. où laỡ nguyón nhỏn sổỷ tng thóỳ cuọỳi quaù trỗnh naỷp
(õióỷn thóỳ cuớa accu luùc naỡy lón õóỳn 2.7Volt).
Sau khi ngừt doỡng õióỷn naỷp, hióỷu thóỳ cuớa accu suỷt hún xuọỳng bũng E

aq
vaỡ sau mọỹt
thồỡi gian nghố seợ xaớy ra sổỷ cỏn bũng nọửng õọỹ vaỡ õaợ thoaùt hóỳt boỹt khờ thỗ sổùc õióỷn õọỹng tộnh
cuớa accu seợ õaỷt õóỳn giaù trở 2.11 - 2.12 Volt, ổùng vồùi traỷng thaùi accu õổồỹc naỷp õỏửy.
d/ Hióỷu suỏỳt cuớa accu:
Hióỷu suỏỳt cuớa accu õỷc trổng cho tờnh kinh tóỳ cuớa noù trong sổớ duỷng. Coù hai loaỷi
hióỷu suỏỳt:
64
- Hiãûu sút theo dung lỉåüng, tênh bàòng [A.h] l tè säú dung lỉåüng phọng v dung
lỉåüng nảp, tênh bàòng %. Giạ trë täút nháút hiãûn nay 94-98%.
- Hiãûu sút theo nàng lỉåüng, tênh bàòng [w.h] l tiỉ säú nàng lỉåüng phọng v nàng
lỉåüng nảp (%). Giạ trë täút nháút hiãûn nay 75-85%.
II. Cáúu tảo v âàûc tênh ca accu chç axit:
1/ Cáúu tảo ca bçnh accu:
Bçnh accu axit gäưm v bçnh chëu axit gäưm cọ cạc ngàn riãng thỉåìng tỉì 3-6 ngàn
tu theo âiãûn thãú ca bçnh. Mäùi ngàn âiãûn thãú l 2 volt. Âọ l accu âån. Trong accu âån
cọ cạc táúm cỉûc dỉång v cỉûc ám xãúp xen k nhau giỉỵa l lạ cạch. Mäùi accu âån âỉåüc xãúp
vo mäüt ngàn v näúi liãưn nhau qua thanh håüp kim Pb-Sb tảo thnh bçnh accu hon chènh.
Ngàn âáưu cỉûc dỉång, ngàn cúi cỉûc ám âãø näúi våïi phủ ti tiãu thủ. Âiãûn dëch cho vo mäùi
ngàn våïi mỉïc qui âënh, thỉåìng ngáûp cảnh trãn ca lạ cỉûc t 10-15mm.
* V bçnh: âỉåüc chãú tảo bàòng loải nhỉûa ãbonêt, axphantäpec, cao su cỉïng. Trong
âọ ãbänit bãưn axit v bãưn cå. Trong v bçnh chia thnh cạc ngàn riãng biãût. Mäùi ngàn l
mäüt accu âån. Mäùi ngàn cọ bäún säưng âåỵ tảo khong khäng gian träúng giỉỵa âạy bçnh v
khäúi bn cỉûc, nhåì âọ trạnh âỉåüc hiãûn tỉåüng cháûp mảch giỉỵa cạc bn cỉûc do cháút kãút ta
råi xúng âạy bçnh gáy nãn. Ngoi ra tạc dủng ca säúng âåỵ ny l âäúi lỉu dung dëch.
* Táúm bn cỉûc v khäúi bn cỉûc:
- Táúm bn cỉûc gäưm mäüt cäút hçnh hçnh màõt cạo, chãú tảo bàòng håüp kim Pb-Sb (gäưm
87-96% Pb, 5-13% Sb: mủc âêch tàng âäü cỉïng, vỉỵng, lm gim àn mn v âục täút hån).
Trãn âọ trạt âáưy hoảt cháút phn ỉïng. Nhiãûm vủ ca sỉåìn cỉûc l giỉỵ cạc cháút tạc dủng v
s cọ dng âiãûn phán bäú âãưu khàõp bãư màût bn cỉûc. Âiãưu ny quan trng âäúi våïi bn cỉûc

dỉång vç âiãûn tråí ca cháút tạc dủng PbO
2
låïn gáúp 10000 láưn âiãûn tråí Pb ngun cháút åí
khäúi bn cỉûc ám. Do âọ, cng tàng chiãưu dy ca cäút bn cỉûc dỉång, cng gim näüi tråí
ca accu (chiãưu dy lạ cỉûc khong 2.5-4.5mm; mạy bay 1.5-2mm). Nhỉ váûy, âiãûn dáùn ca
cäút bn cỉûc ám khäng phi l úu täú quút âënh v lải chụng êt bë han gè, nãn thỉåìng chãú
tảo mng hån cäút bn cỉûc dỉång. Âàûc biãût hai táúm ngoi biãn ca khäúi bn cỉûc ám lải
cng mng hån vç chng chè lm viãûc mäüt phêa chäù giạp våïi bn cỉûc dỉång (dung lỉåüng
phủ thüc vo âäü xäúp ca PbO
2
v dung lỉåüng ca accu thỉåìng âỉåüc xạc âënh bàòng dung
lỉåüng ca PbO
2
)
Vê dủ: Accu 3-CT-70 ca Nga thç bn cỉûc dỉång dy 2.8mm, bn cỉûc ám dy
2.5mm
- Cäút cọ khung bao quanh, cọ váúu âãø hn näúi våïi cạc bn cỉûc cng loải (dỉång
hồûc ám) âãø tảo thnh khäúi bn cỉûc cọ hai chán âãø tç lãn säúng âåỵ åí âạy bçnh accu. Phi
sàõp xãúp sao cho khäúi bn cỉûc dỉång tç lãn mäüt âäi säưng âåỵ ny ca bçnh, cn khäúi bn
cỉûc ám tç lãn âäi säưng âåỵ kia âãø trnh hiãûn tỉåüng cháûp mảch.
- ÅÍ lạ cỉûc ám cháút tạc dủng âỉåüc âiãưu chãú tỉì bäüt chç, dung dëch axit H
2
SO
4
v
khong 3% bäüt nåỵ. Con åí lạ cỉûc dỉång cháút tạc dủng l PbO (PbO+Pb
3
O
4
) v dung dëch

axit H
2
SO
4
. Cháút nåí åí bn cỉûc ám lm tàng âäü xäúp v gim kh nàng mau hoạ cỉïng ca
65
cỉûc ám. Nhỉ â phán têch, dung lỉåüng accu tàng khi lạ cỉûc cọ âäü xäúp v âäü bãưn cao. Do
âọ, bn cỉûc dỉång PbO
2
väún â xäúp nãn khäng cáưn thãm bäüt nåỵ vo nỉỵa. Trong mäùi ngàn
ca accu dån säú bn cỉûc ám nhiãưu hån säú bn cỉûc dỉång mäüt lạ, mủc âêch nhàòm sỉí dủng
cạc bn cỉûc dỉång triãût âãø v nhàòm trạnh sỉû cong vãnh ca lạ cỉûc dỉång khi cọ dng cao
(dng nảp).
* Lạ cạch: cọ tạc dủng chäúng cháûp mảch giỉỵa bn sỉûc dỉång v bn cỉìc ám v
giỉỵ cho hoảt cháút êt bë bong råi trong quạ trçnh lm viãûc.
u cáưu kè thût ca lạ cạch:
- Cạch âiãûn täút
- Cọ âäü xäúp thêch håüp, khäng cn tråí dung dëch âäúi lỉu
- Bãưn axit v bãưn cå
- Khäng chỉa cạc tảpcháút cọ hải, âàûc biãût l Fe
Lạ cạch thỉåìng âỉåüc chãú tảo tỉì mipä (ãbonit mën); niplat (PVC xäúp mën); bäng
thu tinh ghẹp våïi miplat hồûc gäù; , nhỉng hiãûn nay sỉí dủng räüng ri nháút l PVC åí
dảng táúm. Lạ cạch cọ hçnh chỉỵ nháût (hçnh ca lạ cỉûc) v cọ kêch thỉåïc låïn hån lạ cỉûc mäüt
êt âãø hon ton cạch âiãûn.
Cáúu tảo ca lạ cạch gäưm cạc gán âãø tàng âäü chëu lỉûc v gán phêa lạ cỉûc dỉång cao
hån gán phêa cỉûc ám våïi mủc âêch tảo khäng gian anäút låïn hån khäng gian catäút, vç åí bn
cỉûc dỉång dãù t v cáưn nhiãưu âiãûn dëch hån.
* Nàõp, nụt, cáưu näúi:
- Nàõp chãú tảo tỉì váût liãûu cng våïi bçnh, cọ hai loải nàõp: tỉìng nàõp riãng cho mäùi
ngàn, v nàõp chung cho c bçnh.

1 2 3 5







1. Läù bãn; 2. Äúng chç; 3. Läù âäø dung dëch; 4. Nụt; 5. Cáưu näúi
* Dung dëch âiãûn phán: l dung dëch H
2
SO
4
âỉåüc pha chãú tỉì axit H
2
SO
4
ngun
cháút. Âãø axit cọ axit cọ näưng âäü thêch håüp tu tỉìng khê háûu, nhiãût âäü mäi trỉåìng v váût
liãûu táúm ngàn. Näưng âäü âiãûn gii cọ thãø tỉì 1.21-1.31 g/cm
3
tỉång âỉång våïi 23-34 âäü
Bomme. Nãúu näưng âäü cao dãù lm hng táúm cạch, r hoảt cháút, d bë sunphat hoạ lm
gim tøi th ca accu. Nãúu näưng âäü dung dëch tháúp quạ thç dung lỉåüng v âiãûn thãú gim.
Näưng âäü dung dëch ln ln thay âäøi theo mỉïc phọng v nảp ca accu v phủ
thüc vo nhiãût âäü. Qui ỉåïc láúy nhiãût âäü âiãûn dëch åí +15
o
C lm qui chøn v âãø xạc âënh
66

näưng âäü dung dëch dng tè trng kãú v thãm hãû säú hiãûu chènh 0.0007 g/cm3, dáúu (+) hay
(-) tu nhiãût âäü låïn hay nh. Theo tiãu chøn Viãût Nam TCVN 164-64 thç näưng âäü qui
âënh åí cúi láưn nảp âáưu tiãn l 1.260 + 0.005 g/cm3 åí 30 ± 2
o
C.
2/ Nhỉỵng âàûc tênh ca accu chç axit:
a/ Hiãûn tỉåüng tỉû phọng âiãûn:
Accu nảp âiãûn xong chỉa dng âãø sau mäüt ngy âãm máút tỉì 0.5-2% dung lỉåüng,
do hiãûn tỉåüng tỉû phọng âiãûn. Tỉû phọng âiãûn do:
- PbO
2
tạc dủng våïi H
2
SO
4
:
PbO
2
+ H
2
SO
4
= PbSO
4
+ H
2
O +
2
1
O

2
Näưng âäü H
2
SO
4
låïn thç tỉû phọng låïn do O
2
thoạt ra nãn nhỉỵng cháút Sb, Ag cọ quạ
thãú oxy bẹ lm tàng täúc âäü phn ỉïng.
- PbO
2
tiãúp xục våïi sỉåìn cỉûc:
PbO
2
+ Pb + H
2
SO
4
= PbSO
4
+ 2H
2
O
5PbO
2
+ Sb + 6H
2
SO
4
= (SbO

2
)
2
SO
4
+ 5PbSO
4
+ 6H
2
O
- PbO
2
tạc dủng våïi H
2
åí ám cỉûc khuúch tạn sang:
PbO
2
+ H
2
+ H
2
SO
4
= PbSO
4
+ 2H
2
O
- Pb tạc dủng våïi H
2

SO
4
:
Pb + H
2
SO
4
= PbSO
4
+ H
2
Näưng âäü axit H
2
SO
4
âàûc, nhiãût âäü cao, Pb xäúp thç phn ỉïng xy ra cng mảnh.
- Pb tạc dủng våïi O
2
tỉì PbO
2
hồûc tỉì oxy ca khäng khê:
Pb +
2
1
O
2
+ H
2
SO
4

= PbSO
4
+ 2H
2
O
- Pb hồûc PbO
2
tạc dủng våïi tảp cháút (Mn
2+
; Fe
2+
; Fe
3+
):
5Pb + 5HMnO
4
+ 7H
2
SO
4
= 5PbSO
4
+ 2MnSO
4
+ 8H
2
O
Pb + Fe
2
(SO

4
)
3
= PbSO
4
+ 2FeSO
4

Mn
2+
, Fe
2+
âi vãư phêa cỉûc dỉång:
FeSO
4
+ PbO
2
+ H
2
SO
4
= PbSO
4
+ Fe
2
(SO
4
)
3
+ 2H

2
O
2MnSO
4
+ 5PbO
2
+ 3H
2
SO
4
= 5PbSO
4
+ 2HMnO
4
+ 2H
2
O
Hãû säú tỉû phọng âiãûn K âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc sau:

t
C
C
K
∆
∆
×=
0
1

C

o
: dung lỉåüng âáưu
∆C: âäü gim dung lỉåüng trong thåìi gian ∆t.
K = 0.4 ÷10
-3
h
-1

b/ Hiãûn tỉåüng tỉû sunphat hoạ: (khạc våïi hiãûn tỉåüng tảo PbSO
4
trong quạ
trçnh phọng, nảp)
Hiãûn tỉåüng sunphat hoạ do:
67
- Accu âãø láu ngy khäng lm viãûc nãn lạ cỉûc bë sunphạt hoạ. Låïp ny dy, sêt,
khọ tan lm cho dung lỉåüng v âiãûn thãú gim v accu mau hng.
- Hoạ thnh lạ cỉûc chỉa chên (tảo ra låïp v cỉïng, tràõng, sáưn si) lm cho quạ trçnh
tỉû phọng låïn.
- Thỉåìng xun nảp âiãûn thiãúu, chỉa â no.
- Phng âiãûn qụa sáu (<1.7V).
Khàõc phủc hiãûn tỉåüng sunphat hoạ:
+) Êt nháút mäüt thạng nảp, phọng âiãûn mäüt láưn.
+) Thay âiãûn dëch, rỉía lạ cỉûc, cho nỉåïc cáút vo (hồûc axit long) nảp våïi dng bẹ
âãún khi no tè trng khäng tàng lãn nỉỵa (thåìi gian nảp 30-80h, nghè 1h sau âọ phọng theo
chãú âäü 10h. Sau âọ âäø âiãûn dëch ra, thay âiãûn dëch âụng qui âënh, nảp theo chãú âäü láưn âáưu
v âem sỉí dủng.
c/ Hiãûn tỉåüng thủ âäüng lạ cỉûc v cạch khàõc phủc thủ âäüng:
Hiãûn tỉåüng thủ âäüng cọ thãø do:
- Tinh thãø PbSO
4

nh, mën v sêt chàût
- Näưng âäü axit H
2
SO
4
låïn gáy ra âäü ho tan PbSO
4
gim, lm cho täúc âäü khuúch
tạn PbSO
4
gim.
- Nhiãût âäü tháúp thç âäü nhåït tàng lm cho tinh thãø låïn cháûm v s tảo ra tinh thãø
nh, mën, sêt chàût dãù bë thủ âäüng.
Khàõc phủc hiãûn tỉåüng thủ âäüng:
* Cỉûc ám: thãm H
2
SO
4
, BaSO
4
, natrilignhin sunphat, than náu. BaSO
4
l múi
âäưng hçnh ca PbSO
4
cọ cáúu trục mảng hçnh thoi. Vç cọ kêch thỉåïc gáưn giäúng nhau nhỉng
BaSO
4
cọ âäü phán tạn cao khi träün âãưu vo cỉûc ám chç. Sau khi phọng âiãûn nọ s tråí
thnh cạc trung tám kãút tinh ca PbSO

4
v PbSO
4
låïn lãn trãn BaSO
4
s láu bë thủ âäüng
hån. Khi nảp PbSO
4
trãn BaSO
4
bë khỉí thnh Pb xäúp, cọ âäü phán tạn låïn, lm tàng bãư màût
thỉûc tãú ca âiãûn cỉûc v lm tàng kh nàng lm viãûc ca nọ. H
2
SO
4
cọ tạc dủng xi màng
hoạ.
Cn cạc cháút hỉỵu cå l cạc cháút hoảt âäüng bãư màût. Nọ háúp phủ lãn bãư màût chç lm
tàng kh nàng tảo thnh nhỉỵng trung tám kãút tinh måïi ca PbSO
4
v PbSO
4
c s låïn lãn
s kẹm gàõn chàût våïi bãư màût chç v láu bë thủ âäüng hån. Lignhin cọ tạc dủng lm tàng kh
nàng khåíi âäüng åí nhiãût âäü ám. Than náu lm tàng âäü dáùn âiãûn.
Tọm lải dng bäüt nåí âãø: → lm tàng thåìi gian phọng âiãûn lãn 2-3 láưn.

→ Gim tỉû phọng âiãûn
* Cỉûc dỉång: khäng dng bäüt nåí vç s dãù bong ra. Trạình thủ âäüng cỉûc dỉång
bàòng cạch tàng âäü xäúp ca cháút hoảt âäüng v chn chãú âäü phng thêch håüp. Tuy nhiãn, âãø

tàng âäü bãưn ca cỉûc dỉång, ngỉåìi ta cọ thãø cho thãm Cacboxyl Metyl Celluloza (CMC).
Cháút hoảt âäüng bãư màût ny tảo tinh thãø PbO
2
låïn, liãn kãút chàût ch våïi nhau v våïi bãư màût
cháút hoảt âäüng.
Tọm lải ngun nhán lm gim tøi th ca accu:
68
- Àn mn sỉåìn cỉûc chiãúm 31%
- Biãún âäøi cỉûc ám 25%
- Do nảp âiãûn sai 14%
- Lm biãún cháút cỉûc ám 6%
- Hng lạ cạch 5%
- Tåi dỉång cỉûc 4%
- Hng v 15%
3/ Sỉí dủng v bo qun accu:
a/ Sỉí dủng:
* Nảp âiãûn láưn âáưu:
- Kiãøm tra accu, lau chi, âạnh sảch cỉûc.
- Âäø axit ρ = 1.21 g/cm3 cao hån mẹp lạ cỉûc 10-15mm, âãø 6-10h räưi måïi nảp
âiãûn.
- Nảp âiãûn våïi I = const; U = const; P(cäng sút) = const; thay âäøi ln phiãn.
Thỉåìng thç nảp våïi dng theo tỉìng báûc.
- Nhiãût âäü âiãûn dëch tàng lãn 40
o
C thç gim âi mäüt nỉỵa dng nảp. Nhiãût âäü tàng
lãn 45
o
C thç ngỉìng nảp, v khi nhiãût âäü hả xúng cn 35
o
C thç tiãúp tủc nảp.

- Thåìi gian nảp láưn âáưu 60-70h (khäng kãø thåìi gian nghè khi nhiãût âäü cao).
- Khi nảp âáưy, âiãưu chènh tè trng, sau âọ nảp thãm vi giåì nỉỵa âãún khi U = 2.5-
2.7Volt.
* Nảp âiãûn láưn sau:
- Nảp láưn sau thç:→ dng nảp I
n
=
10
1
C
âm

→ thåìi gian nảp t
n
= 12-16h
Chụ : Khi nảp thç måí nụt âãø thoạt khê. Sau khi nảp âáưy thç âáûy kên nụt lải.
b/ Bo qun:
- Kiãøm tra mỉïc âiãûn dëch trong accu thỉåìng xun. Nãúu tháúp hån qui âënh thç phi
bäø sung nỉåïc cáút khi no âiãûn, tuût âäúi khäng nãn cho axit H
2
SO
4
vo.
- Accu dng räưi m khäng sỉí dủng nỉỵa thç phi nảp no âiãûn v hng thạng phi
nảp âiãûn bäø sung theo chãú âäü bçnh thỉåìng, nhỉng thåìi gian nảp ngàõn hån v cỉï 3 thạng
phi phọng nảp âiãûn lun táûp (theo chãú âäü 10h).
- Khi nảp âiãûn thç cáưn phi kiãøm tra thãú nảp thỉåìng xun. Nãúu U låïn thç s sinh
khê nhiãưu, cáưn phi âiãưu chènh lải cho thêch håüp.
- Nãúu bãư màût bë sunphat hoạ thç nảp våïi dng bẹ bàòng
10

1
dng chøn. Nãúu bë
sunphat hoạ nàûng thç cho nỉåïc cáút vo nảp våïi dng bẹ khong 1h, sau âọ âäø nỉåïc ra thay
âiãûn dëch (d = 1.21 g/cm
3
) vo, nảp theo chãú âäü nảp âáưu. Âát cng l phỉång phạp cáút giỉỵ
accu â sỉí dủng räưi.
69
- Nóỳu accu bở tổỷ phoùng õióỷn lồùn thỗ phaới kióứm tra muỡn, laù caùch. Sau õoù suùc accu,
thay laù caùch.
- ọỳi accu chổa sổớ duỷng thỗ phaới baớo quaớn nồi khọ raùo, thoaùng gioù, t
o
= 0-25
o
C.
Khọng õổồỹc chọửng cheùo lón nhau. Accu phaới õỏỷy nuùt kờn, phaới coù mióỳng õóỷm.
2. Qui trỗnh cọng nghóỷ saớn xuỏỳt accu chỗ axit:
(PbO:60%;Pb
3
O
4
+Pb:40%)
Pb99.99%Maùy nghióửnBọỹtchỗSổồỡncổỷcNỏỳuPb trọỹn hkimPb taùisinh+Pb 99.97%
+ Sb
H
2
SO
4
(d=1.35) Cao(+)
CMC

Bọỹt PastTraùt cao


H
2
SO
4
(d=1.35) Cao(-)
BaSO4,than nỏu,
Lignhi,H
2
O Sỏỳy, uớ (t
o
=176
o
C;tg=1.5';W=5%:laỡm laù cổỷc cổùng, xọỳp)


Haỡn chuỡm cổỷc


H
2
SO
4
(d=1.05) Hoaù thaỡnh Chỏỳt chọỳng sổồng muỡ (DBSA)

(t
o
=190

o
C;tg=10';W=0.5%,mọi trổồỡng sỏỳy khờ trồ) (t
o
=80-100
o
C;tg=5h;W=0.5%)
Chỏỳt chọỳng oxh Rổớa, sỏỳy cổỷc(-) Rổớa, sỏỳy cổỷc (+)


Haỡn chuỡm cổỷc (-) Haỡn chuỡm cổỷc (+)

Laù caùch Lừp acccu õồn



Voớ bỗnh Lừp vaỡo bỗnh



Thaỡnh phỏứm Thổớ caùch õióỷn, phong khỏứu Nừp bỗnh, cỏửu tióỳp õióỷn

70