Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bình ắc quy khô

Ắc quy khô là một phần không thể thiếu trong các phương tiện giao thông và thiết bị điện hiện đại. Với thiết kế kín hoàn toàn và không cần bảo dưỡng thường xuyên, ắc quy khô mang lại nhiều lợi ích vượt trội như khả năng phóng điện cao, không gây mùi khó chịu và tuổi thọ sử dụng dài hơn. Việc tìm hiểu cấu tạo của bình ắc quy khô giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động, các thành phần chính và những ưu điểm nổi bật của loại ắc quy này, từ đó có thể sử dụng và bảo dưỡng một cách hiệu quả nhất

Bình ắc quy khô là gì?

Ắc quy khô, còn được gọi là ắc quy kín khí hoặc ắc quy miễn bảo dưỡng, là một loại ắc quy được cải tiến từ ắc quy nước truyền thống. Điểm khác biệt chính nằm ở chỗ, thay vì sử dụng dung dịch axit sulfuric (H2SO4) dạng lỏng, ắc quy khô sử dụng axit ở dạng gel hoặc được thấm vào các tấm phân cách.

Bên trong ắc quy khô sử dụng những vật liệu có khả năng hấp thụ và bán dẫn axit như bột silica hoặc sợi gốm. Giúp hạn chế tình trạng rò rỉ axit và không cần bảo dưỡng thường xuyên.

Cấu tạo của bình ắc quy khô

Cấu tạo bình ắc quy khô được chia làm hai phần là bên trong và bên ngoài, dưới đây là thông tin chi tiết của cấu tạo ắc quy khô.

Cấu tạo bên ngoài của bình ắc quy khô

• Vỏ bình Ắc quy ô tô thường được làm từ nhựa ABS hoặc polypropylene cao cấp, có thể chống va đập, cháy nổ và chịu được môi trường có nhiệt độ cao. Vỏ bình thường có màu đen, xám hoặc trắng để bảo vệ các chi tiết bên trong ắc quy.
• Nắp bình: Thường được làm từ nhựa hoặc cao su, nắp bình giúp ngăn chặn sự rò rỉ axit. Trên nắp bình thường có lỗ thông hơi nhỏ nhằm mục đích thoát khí trong quá trình sạc ắc quy.
• Cọc bình: Cọc bình ắc quy thường được làm từ chì hoặc hợp kim chì để tăng tính dẫn điện cho các cực. Thường có hai màu đen và đỏ để phân biệt cực âm và cực dương.
• Mắt thần: Mắt thần trên ắc quy khô sẽ giúp bạn có thể kiểm tra được trạng thái của ắc quy. Màu sắc của mắt thần sẽ cho biết tình trạng của axit bên trong ắc quy.

Cấu tạo bên trong bình ắc quy khô

• Các bản cực: Bản cực dương được làm bằng chì dạng lưới, phủ chì oxit. Bản cực âm được làm chì từ nguyên chất dạng lưới. Và có lớp các điện bằng cao su giữa các lớp bản cực.
• Chất điện phân: Chất điện phân bên trong ắc quy là dung dịch axit sunfuric dạng gel hoặc AGM.
• Hộp đựng: Hộp đựng chứa các bản cực, chất điện phân và các bộ phận khác bên trong bình ắc quy khô.
• Van an toàn có nhiệm vụ xả khí áp xuất bên trong bình.
• Cảm biến nhiệt độ giúp theo dõi nhiệt độ bên trong bình.

Nguyên lý hoạt động của ắc quy khô

Mỗi loại bình ắc quy khô sẽ có nguyên lý hoạt động khác nhau phụ thuộc vào từng cấu tạo. Hiện nay trên thị trường, bình ắc quy axit được chia làm hai loại là ắc quy có cấu tạo hở và kín khí.

Nguyên lý hoạt động của bình ắc quy axit

Hai bản cực của bình được làm bằng chì Pb và chì oxit PbO2, giữa các bản cực là dung dịch axit sunfuric H2SO4 loãng, có thành phần chính là nước. Khi được sạc đầy, PbO2 dương và Pb âm. Khi thực hiện phóng điện và nạp điện cho ắc quy, hai đầu cực được kết nối với các thiết bị điện, hai cực sẽ xảy ra phản ứng hóa học sau:

• Tại cực dương: 2PbO2 + 2H2SO4 -> 2PbSO4 + 2H2O + O2

• Tại cực âm: Pb + H2SO4 -> PbSO4 + H2

Khi gộp chung hai phương trình trên có thể thấy, quá trình phóng điện kết thức khi Pb O2 ở cực dương và Pb ở cực âm chuyển hoàn toàn thành PbSO4. Khi nạp điện cho bình, dung dịch bên trong sẽ có phản ứng ngược lại với phản ứng trên. Khi kết thúc, ắc quy sẽ trở về trạng thái ban đầu có PbO2 dương và Pb âm.

Tuy nhiên, trên thực tế cấu tạo của các loại bình ắc quy chênh lệch nên sẽ không có bản cực giống như trên. Khi bình nhiều ngăn hơn và nhiều cực hơn, tổng diện tích bản cực sẽ được tạo ra nhiều hơn, phản ứng hóa học sẽ xảy ra cùng một lúc, dòng diện cực đại xuất ra từ ắc quy sẽ đạt trị số cao hơn và dung lượng bình sẽ tăng lên.

Ưu điểm của bình ắc quy khô

Ắc quy khô sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội so với ắc quy nước truyền thống, bao gồm:

• Miễn bảo dưỡng: Không cần châm thêm nước cất định kỳ, giúp tiết kiệm thời gian và công sức.
• Không rò rỉ axit: Thiết kế kín khí đảm bảo an toàn, không gây ăn mòn các bộ phận xung quanh.
• Tuổi thọ cao: Ít thất thoát điện năng và không cần bảo dưỡng thường xuyên, kéo dài tuổi thọ sử dụng.
• Phục hồi điện áp nhanh: Khả năng phục hồi điện áp nhanh chóng sau khi phóng điện lớn, đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định.
• Thân thiện với môi trường: Không phát thải khí độc hại, góp phần bảo vệ môi trường.
• Dễ dàng lắp đặt và sử dụng: Thiết kế nhỏ gọn, tiện lợi, phù hợp với nhiều loại xe.

Ứng dụng của bình ắc quy khô

Nhờ vào tính ứng dụng vượt trội, ắc quy khô ngày càng được sử dụng phổ biến: Cho các thiết bị điện xe ô tô và xe máy, cho hệ thống điện dự phòng và năng lượng tái tạo, sử dụng trong các thiết bị di động và hệ thống viễn thông.

Có thể bạn quan tâm:

Bình ắc quy khô và nước loại nào tốt? Nên sử dụng loại nào?

Cách phục hồi bình ắc quy khô xe ô tô, xe máy cực đơn giản

Các câu hỏi thường gặp (FAQ)

Dưới đây là giải đáp cho một số câu hỏi thường gặp về ắc quy khô.

Bình ắc quy khô có cần bảo dưỡng không?

Giải đáp: Không cần bảo dưỡng ắc quy thường xuyên, nhưng vẫn cần kiểm tra bình định kỳ để đảm bảo an toàn và hiệu quả hoạt động tốt nhất cho ắc quy.

Làm thế nào để biết bình ắc quy khô đang gặp vấn đề?

Giải đáp: Dấu hiệu rõ nhất cho thấy ắc quy khô đang gặp vấn đề đó là điện áp ắc quy giảm mạnh hoặc ắc quy không thể duy trì được dòng điện.

Với cấu tạo là bình ắc quy kín khí, có nguyên lý hoạt động đặc biệt đã giúp cho ắc quy khô trở thành một trong những loại bình ắc quy phổ biến nhất hiện nay. Bài viết trên đây đã cung cấp các thông tin chi tiết về cấu tạo bình ắc quy khô, hãy nắm rõ các thông tin để sử dụng ắc quy đúng cách, an toàn và hiệu quả.