Понимание основ устройства автомобильного аккумулятора из магазина аккумуляторов, знание его основных характеристик, особенностей обслуживания и репутации производителей помогут с правильным выбором этой важной составляющей транспортного средства.
В основе физического (точнее физико-химического) принципа работы автомобильного аккумулятора лежит явление, известное более 200 лет: между пластинами разных металлов, помещённых в кислую среду (электролит) возникает разность потенциалов. При подключении к этим пластинам (электродам) внешнего потребителя электричества в образовавшейся цепи протекает ток, а в жидкой среде – химическая реакция.
Схематично это выглядит следующим образом:
Положительная пластина аккумулятора (катод) соединяется с отрицательной (анод) через нагрузку (лампочка).
Частицы, заряженные отрицательно, от анода перемещаются к катоду, а по проводам через нагрузку протекает электрический ток.
При этом у анода протекают окислительные реакции, а у катода восстановительные.
Описанный процесс – обратимый: при подключении к электродам внешнего источника питания процесс протекает в обратном порядке.
Здесь необходимо оговориться во избежание терминологической путаницы: понятия катод и анод имеют смысл только при протекании тока в определённом направлении (процесс разряда или заряда).
Материалы основных элементов такого типа аккумуляторов:
свинец для пластин отрицательной полярности;
диоксид (разновидность окисла) свинца – материал пластин положительной полярности;
рабочая жидкость (электролит) – водный раствор серной кислоты.
В процессе разряда происходит электрохимическая реакция, при которой материал пластин положительного электрода (свинец) вступает во взаимодействие с электролитом (раствор соляной кислоты) с образованием сульфата свинца и воды. На отрицательных пластинах также происходит образование сульфата свинца. При заряде батареи процесс протекает в обратном направлении.