CHÀO MỪNG THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN !

BÀI THUYÊT TRÌNH NHÓM 2

• Thóc lúa có thể chứa trong kho, nước sông có thể dùng bờ đập để trữ lại thế thì điện ta có thể dùng cách gì để trữ lại ?

ẮC QUY

I. ĐỊNH NGHĨA:

• Ắc Quy là gì ?

=> Ắc quy là một tập hợp pin Galvanic hoàn chỉnh,theo dãy [ (+)-(+)-(+)-…..]

• Tuy nhiên thông thường có thể sử dụng một pin Galvanic riêng lẻ

• Ắc quy là một sáng chế tài tình: dd trong pin được thay thế bằng một chất rắng nhảo, hồ bột hay bùn đặc của các chất, do đó nồng độ của chúng tương đối ổn định nên điện thế không giảm nhanh khi pin hoạt động mà duy trì trong thời gian khá dài.

II. PHÂN LOẠI:

• Có nhiều loại ắc quy, ví dụ:

-> Ắc quy sơ cấp

-> Ắc quy chuyển hóa

-> Ắc quy lỏng

ẮC QUY SƠ CẤP

Loại không thể nạp điện lại, nó bị thải loại khi chết, khi đó, là lúc các chất thành phần đạt tới trạng thái cân bằng về nồng độ

ẮC QUY CHUYỂN HOÁ

• Loại có thể nạp thêm điện năng để đảo ngược phản ứng trong pin, tái tạo lại các chất ban đầu. Với loại ắc quy này, pin galvanic có thể chuyển hóa thành pin điện phân.

ẮC QUY LỎNG (PIN NHIÊN LIỆU)

• Có thể sử dụng phản ứng cháy để sản xuất điện năng nhưng không dự trữ được điện năng

• Ví dụ: Pin nhiên liệu hydro.

PIN KHÔ• Còn gọi là pin Leclanche. Cực dương Zn có dạng một bình

chứa hỗn hợp MnO2, và hồ chất muối axit gồm NH4Cl, ZnCl2, H20 và tinh bột. Cực âm là một thỏi graphit đặt vào hồ hỗn hợp.

• Các phản ứng trong pin: ở Anot (quá trình oxi hóa): Zn(r) -> Zn 2+(aq) + 2eở Catot (quá trình khử): 2MnO2(r) + 2NH4+(aq) + 2e ->

Mn2O3(r) + 2NH3(aq) + H2O(l) Zn2+(aq) + 2NH3(aq) + 2Cl-(aq) -> Zn(NH3)2Cl2(r)Pư tổng: 2MnO2(r) +2NH4Cl(aq) + Zn(r) -> Zn(NH3)2Cl2(r) +

Mn2O3(r) + H2O E=1,5V

PIN KHÔ

PIN KHÔ

Ứng Dụng: dùng cho đài, đèn pin đồ chơi, điện thoại vì thuận lợi an toàn nhiều kích cỡ và rẻ

Hạn chế: tuổi thọ thấp, khi pin dùng lâu điện áp sẽ bị giảm

PIN KIỀM

• Là pin khô được cải tiến, dd điện phân là hồ KOH.

• Là loại pin thông dụng nhất hiện nay.

PIN KIỀM

• Các phản ứng trong pin:

Ở Anot: Zn(r) +2OH-(aq) -> ZnO(r) +H2O +2e

Ở Catot:

MnO2(r) +2H2O +2e -> Mn(OH)2(r) +2OH-(aq)

Phản ứng tổng:

Zn(r) +MnO2(r) +H2O -> ZnO + Mn(OH)2 E=1,5V

PIN KIỀM

Ưu điểm: giữ đc điện áp ổn định

Nhược điểm: giá thành cao

- Ngoài ra còn một số loại pin khác:

+ Pin Ag: dùng cho máy trợ tim, máy quay, máy thu phát tín hiệu cấp cứu

+ Pin Hg: dùng để vận hành đồng hồ máy tính

ẮC QUY CHÌ ACID 12VLà loại thường gặp nhất

Cấu tạo gồm:

- Bản cực: khung hợp kim Sb-Pb(9%Sb,81%Pb) được trát bằng bột nhão(PbO+H2O)

- Bản cực nhúng trong dd H2SO4(38%) sẽ có pư.

PbO + H2SO4 -> PbSO4 +H2O

- Nối 2 bản cực của ắc quy với nguồn điện một chiều khi có điện áp 12-24V, cường độ dòng 8 : 15V. Khi thấy có bọt khí thoát ra là đầy điện, vì khi đó toàn bộ PbSO4 trên bản cực âm đã chuyển hết thành Pb, hết lượng ion H+ phóng điện.

2H+ +2e -> H2↑

ẮC QUY CHÌ ACID 12V

• Ví dụ:

ẮC QUY CHÌ ACID 12V

• Cấu tạo của ắc quy chì acid 12V

PHẢN ỨNG TRÊN ĐIỆN CỰC KHI NẠP ĐIỆN

Trên anot: PbSO4 + 2H2O -> PbO2 + 4H+ + SO42- +2e

Trên catot: PbSO4 + 2e +2H+ -> Pb + 2H+ +SO42-

Pư tổng quát:

2PbSO4 + 2H2O -> Pb +PbO2 +2H2SO4

Khi đó PbSO4 ở cực âm chuyển thành Pb hoạt động, còn PbSO4 cực dương chuyển thành PbO2. Điện năng chuyển thành hóa năng tích trữ trong bình ắc quy.

PHẢN ỨNG TRÊN ĐIỆN CỰC KHI NẠP ĐIỆN VÀ PHÓNG ĐIỆN

QUÁ TRÌNH PHÓNG ĐIỆN KHI SỬ DỤNG ẮC QUY

Năng lượng hóa học chuyển thành điện năng , các electron chuyển thành từ Pb (anot) sang PbO2 theo mạch trong (trong dung dịch H2SO4), các ion SO42- chuyển về anot, các ion H+ (H3O+) chuyển về catot

Trên anot (+) PbO2 + 2e +4H+ + SO42- -> PbSO4 +2H2O

Trên catot (-) Pb + SO42- ->PbSO4 +2e

Phản ứng tổng quát khi phóng điện:

Pb + PbO2 + H2SO4 -> 2PbSO4 +2e.

QUÁ TRÌNH NẠP ĐIỆN KHI SỬ DỤNG ẮC QUY

Khi mới nạp điện, suất điện động của ắc qui là 2.037V. Trong quá trình hoạt động điện áp của nó sụt dần, khi đạt 1.85V thì cần tái nạp điện.

2PbSO4 +2H2O -> Pb + PbO2 +H2SO4

ẮC QUY Ni-Cd

- Dd điện phân là KOH hoặc NaOH đặc

Pư tổng quát:

Cd(r) +2NiO(OH)(r) + 2H2O(l) -> 2Ni(OH)2 +Cd(OH)2 E=1,4V

Ứng dụng: dùng cho đèn Plash máy ảnh

Nhược điểm: thải Cd độc hại

ẮC QUY LỎNG (PIN NHIÊN LIỆU)

• Ắc quy lỏng: chất pư trải qua các bán pư tách biệt (không cháy thành lửa) các e được chuyển qua mạch ngoài.

• VD: pin nhiên liệu oxh H2 bằng điện cực C có xúc tác KL trong dd điên phân Na2CO3

• Anot: H2 + CO32- -> H2O + CO2 +2e

• Catot: 1/2O2 + CO2 + 2e -> CO32-

• Pư tổng: H2 +1/2O2 -> H2O

ẮC QUY LỎNG (PIN NHIÊN LIỆU)

NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG

ẮC QUY LỎNG (PIN NHIÊN LiỆU)

Ưu điểm: hiệu quả H>75%. Pin nhiên liêu hydro là một khái niệm đơn giản. Khi hydro kết hợp với oxy, nó tạo ra năng lượng và nước. Năng lượng này có thể được khai thác trong một buồng khí, hay trong pin nhiên liệu, để chạy xe hơi, còn phần nước được thải ra là một sản phẩm vô hại. Sẽ không có nạn ô nhiễm, không có các chất khí thải gây hiệu ứng nhà kính. Và hay hơn cả, là không giống như xăng, hydro là chất liệu có nhiều nhất trong vũ trụ.

ẮC QUY LỎNG (PIN NHIÊN LiỆU)

Nhược điểm: vật liệu làm điện cực rất đắt, pin không dự trữ được năng lượng và chỉ vận hành với sự lưu thông liên tục của chất pư. Vấn đề làm sao để chứa hydro một cách an toàn và gọn ghẽ trong các xe ôtô, vì hydro là một chất rất dễ bắt lửa. Hiện nay chưa được sử dụng rộng rãi trong thực tế.

ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG CỦA ẮC QUY CHÌ ACID

ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG CỦA ẮC QUY CHÌ ACID

ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG CỦA PIN Ag

ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG CỦA PIN Hg

ỨNG DỤNG CỦA ẮC QUY Ni-Cd

GOOD BYE!!!!!