Пластины свинцового аккумулятора погружены в электролит,
представляющий собой водный раствор серной кислоты H2S04. В
электролите аккумулятора при его работе идет процесс
электролитической диссоциации молекул кислоты и воды на
положительные ионы (катионы) водорода и отрицательные ионы (анионы)
кислотного остатка.
Согласно теории двойной сульфатации во время разрядки аккумулятора
на положительных и отрицательных пластинах образуется сернокислый
свинец РЬ04, называемый сульфатом свинца. В процессе зарядки на
положительных пластинах вновь образуется двуокись свинца Рb02,
а на отрицательных - губчатый свинец Рb.
Для зарядки аккумулятора к его пластинам подключают источник
постоянного тока одноименными зажимами. От плюсового зажима к
минусовому между пластинами через электролит проходит зарядный ток.
Под его действием положительные ионы водорода электролита
перемещаются к минусовым пластинам, а отрицательные ионы кислотного
остатка движутся к плюсовым пластинам.
Таким образом, на отрицательных пластинах происходит следующая
реакция:
PbS04 + Н2 -> Pb + H2S04, а на положительных пластинах под
воздействием воды, имеющейся в электролите:
PbS04 + 2Н20 + S04 -> РЬ02 + 2H2S04.
Из описанных реакций видно, что сернокислый свинец обеих пластин
превратился на положительных пластинах в перекись свинца, а на
отрицательных пластинах - в чистый свинец.
При зарядке аккумулятора в начальный период плотность электролита в
порах активной массы быстро увеличивается, в связи с чем возрастает
э. д. с. и напряжение аккумулятора. Затем концентрация электролита в
порах стабилизируется и рост э. д. с. и напряжения замедляется. При
напряжении 2,4 в начинается выделение газа из электролита
(<кипение>) и интенсивность зарядки падает.
Для разрядки аккумулятора к его пластинам подключают нагрузку. Ток в
аккумуляторе идет от отрицательной пластины к положительной. При
этом ионы водорода движутся к положительным пластинам:
Pb02 + Н2 + H2S04 -> PbS04 + 2Н20.
Ионы кислотного остатка S04 движутся к отрицательным пластинам,
состоящим из свинца, и, вступая с ним в реакцию, превращаются в
сернокислый свинец PbS04. Таким образом, положительные и
отрицательные пластины покрываются одинаковым веществом -
сернокислым свинцом, и напряжение между ними исчезает, что
соответствует разряженному состоянию аккумулятора. При этом
понижается плотность электролита за счет образования воды.
Вещества, израсходованные при разрядке аккумулятора, полностью
восстанавливаются при зарядке, вследствие чего аккумулятор называют
обратимым источником тока.
Так как при зарядке и разрядке аккумулятора плотность электролита
непрерывно изменяется, то по ее величине можно определить степень
разряженности аккумулятора.
