پیشینه تحقیق اساس باتری سرب اسیدی و کاربرد فناوری نانو در باتری سرب- اسید دارای ۴۹ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

۱-۱ اساس باتری سرب اسیدی    ۴
۱-۱- ۱ تهیه‌ی صنعتی سرب اکسیدی    ۶
۱-۱-۱-۱ دیگ بارتن (Barton-pot)    ۶
۱-۱-۱-۲ آسیاب گلولهای (Ball mill)    ۷
۱-۱-۲: تهیه‌ی صنعتی الکترودها    ۹
۱-۱-۳ ساختار مواد الکترود    ۱۰
۱-۱-۳-۱ ساختار مواد فعال مثبت (PAM)    ۱۰
۱-۱-۳-۲ ساختار مواد فعال منفی (NAM)    ۱۲
۱-۱-۴ الکترولیت    ۱۴
۱-۱-۵ ساختار سِل و واکنش‌ها    ۱۵
۱-۱-۵-۱ الکترود مثبت:    ۱۶
۱-۱-۵-۲ الکترود منفی    ۱۷
۱-۱-۶ کیورینگ الکترودهای خمیر مالی شده‌ی باتری    ۱۸
۱-۱-۷ فرایندهای شارژ و دشارژ    ۱۹
۱-۲ افزودنی‌ها    ۲۰
۱-۲-۱ افزودنی به خمیر صفحات منفی    ۲۱
۱-۲-۱-۱اکسپندر    ۲۱
۱-۲-۲ افزودنی به خمیر مثبت    ۳۴
۱-۲-۳ افزودنی الکترولیت    ۳۵
۱-۳ کاربرد فناوری نانو در باتری سرب- اسید    ۳۶
۱-۳-۱ فناوری نانو    ۳۷
۱-۳-۲ نانوذرات باریم سولفات (BaSO4)    ۳۹
مراجع:    ۴۲

مراجع:

۱-Torcheux, L., C. Rouvet, and J. P. Vaurijoux. “Effect of a special additive on the performance of standby valve-regulated lead acid batteries.” Journal of power sources 78, no. 1 (1999): 147-155.

۲-Petkova, G., P. Nikolov, and D. Pavlov. “Influence of polymer additive on the performance of lead-acid battery negative plates.” Journal of power sources 158, no. 2 (2006): 841-845.

۳-Tuller, Harry L. “Solid state electrochemical systems–opportunities for nanofabricated or nanostructured materials.” Journal of Electroceramics 1, no. 3 (1997): 211-218.

۴-Semenov, Leontiĭ Grigorʹevich. Storage Batteries Maintenance Manual. Mir Publishers, 1967.

۵-Napoleon, E. S. “Curing pasted plates for lead/acid batteries.” Journal of Power Sources 19, no. 2 (1987): 169-173.

۶-Ives, David JG, George J. Janz, and C. V. King. “Reference electrodes: theory and practice.” Journal of the Electrochemical Society 108, no. 11 (1961): 246C-247C.

۷-Barak, Monty. “Electrochemical power sources: primary and secondary batteries.” NASA STI/Recon Technical Report A 81 (1980): 25565.

۸-Salkind, Alvin J., George E. Mayer, David Linden, and D. Linden. “Handbook of batteries and fuel cells.” by D. Linden, McGraw-Hill Book Co., New York (1984): 14-59

۹-Dix, J. E. “A comparison of barton-pot and ball-mill processes for making leady oxide.” Journal of Power Sources 19, no. 2 (1987): 157-161.

۱۰-Rand, D. A. J. “The Battery Man (1987).” 12-18.

۱۱-Kirk- Othmer, Encyclopedia of chemical Technology, 2nd edition, (John Wiley and Sons, Inc. New York, 1964), vol.3.

۱۲-Dreier, Ilona, Francisco Saez, Peter Scharf, and Rainer Wagner. “Investigation on soaking and formation of lead/acid battery plates with different mass structure.” Journal of power sources 85, no. 1 (2000): 117-130.

۱۳-Iliev, V., and D. Pavlov. “The influence of PbO modification on the kinetics of the 4PbO· PbSO4 lead-acid battery paste formation.” Journal of Applied Electrochemistry 9, no. 5 (1979): 555-562.

۱-۱ اساس باتری سرب اسیدی

باتری سرب اسید اولین باتری قابل شارژ موفق ازنظر تجاری بود و تاکنون پیشرفت‌های روزافزونی داشته است [۱]. در سال ۱۸۵۹، فیزیکدان فرانسوی گوستون پلنت[۱] پلاریزاسیون بین دو الکترود مشخص غوطه‌ور در محلول‌های آبی رقیق از اسید سولفوریک را مطالعه کرد. او الکترودهای مختلف شامل؛ نقره، سرب، قلع، طلا، پلاتنیوم و آلومینیوم را موردبررسی قرارداد و دریافت که بر اساس نوع الکترود استفاده‌شده، وقتی جریان الکتریکی از درون الکترودها عبور می‌کند، سل‌ها به اندازه‌های متفاوتی پلاریزه شده و تولیدکننده‌ی جریان معکوس می‌شوند. وی نتایج تمامی مشاهدات خود را در مقاله‌ای تحت عنوان “تحقیقات درزمینه‌ی قطبش ولتایی‌[۲]” در سال ۱۸۵۹ در کومپتس رندوس[۳] از دانشکده‌ی علوم فرانسه چاپ کرد [۲].

یک باتری سرب اسید بزرگ (۱۲V)، از ۶ سِل که به‌صورت سری به هم متصل شده‌اند تشکیل‌شده است که هرکدام حدود ۲ ولت پتانسیل ایجاد می‌کنند. هر سِل شامل دو نوع شبکه‌ی سربی است که با مصالح سربی پوشانیده شده است. آند سرب اسفنجی Pb و کاتد PbO₂ پودری است. شبکه‌ها در محلول الکترولیت ۴-۵ مولار اسید سولفوریک غوطه‌ور هستند و صفحه‌های فیبر شیشه‌ای[۴] بین الکترودها قرار داده می‌شود تا از اتصال فیزیکی بین صفحات و ایجاد اتصال بین آن‌ها جلوگیری شود. زمانی که سِل دشارژ می‌شود، به‌عنوان یک سِل ولتایی انرژی الکتریکی را به کمک واکنش زیر ایجاد می‌کند:

آند (اکسیداسیون):

Pb(s) + SO₄^2-(aq) → PbSO₄(s) + 2e^–        (۱-۱)

کاتد (احیا):

PbO₂(s) + 4H⁺(aq) + SO₄^2-(aq) + 2e^– → PbSO₄(s) + 2H₂O(l)      (۱-۲)

همانگونه که مشاهده میشود محصول هر دونیم واکنش یون Pb²⁺ است، یکی در طول اکسیداسیون Pb و دیگری در طی احیا PbO₂ تولید می‌شود. در هر دو الکترود یون‌های Pb²⁺ با SO₄^2- واکنش می‌دهد تا PbSO₄ را که در اسیدسولفوریک نامحلول است، تولید کند [۳].

واکنش الکتروشیمی کل با معادله‌ی زیر نمایش داده می‌شود [۴]:

Pb(s) + PbO₂(s) + 2H₂SO₄ (aq) ↔ ۲PbSO₄(s) + 2H₂O (l)     (۱-۳)

شبکه‌ها بخش مهمی از سل‌های ذخیره‌ای هستند زیرا مواد فعال پشتیبانی کرده و هادی جریان الکتریکی هستند. معمولا وزن شبکه­ها و طراحی ساختار آن­ها برای صفحات مثبت و منفی سل­ها یکسان است. امروزه باتری‌های تهیه‌شده از سرب، باتری‌های کاربردی در سطح جهان هستند [۵].

-۱- ۱ تهیه‌ی صنعتی سرب اکسیدی

ماده‌ی اصلی برای باتری سرب اسیدی عموماً به اکسید “سربی” با “خاکستری[۱]” اطلاق می‌گردد. این ماده از واکنش سرب با اکسیژن با دو روش بارتن[۲] و آسیاب گلوله ای[۳] تهیه می‌شود و معمولاً حاوی یک قسمت سرب واکنش نداده (که سرب آزاد نامیده می‌شود) و سه قسمت سرب منواکسید (a-PbO و b-PbO) است. مقدار کمی سرب قرمز (Pb₃O₄) هم تولید می‌شود، اما کارخانه‌های باتری‌سازی معمولاً ترجیح می‌دهند این اکسید را به‌صورت جداگانه به سیستم اضافه کنند. ترکیب پیچیده‌ی سرب منواکسید و سرب قرمز خصوصاً برای تهیه‌ی ماده‌ی پایه‌ای صفحات مثبت استفاده می‌شود [۶]. “دیگ بارتن” و ” آسیاب گلوله ای” به‌عنوان روش‌های اصلی تهیه‌ی سرب اکسید در ساخت خمیر باتری‌های سرب اسید استفاده می‌شوند.

۱-۱-۱-۱ دیگ بارتن (Barton-pot)

در دیگ بارتن برای تهیه‌ی اکسید باتری، سرب ذوب‌شده، به‌صورت افشانه‌ای از قطرات درآمده و بعد توسط هوا در دمای تنظیم‌شده، اکسید می‌شود. قطعات سربی که متجمع می­شوند، با بکارگیری یک پدال که آن­ها را در خلاف جهت هم هدایت می­کند، به اجزای کوچک­تر تبدیل می­شوند و با کنترل دقیق پارامترهای:

دمای دیگ

سرعت چرخش دیگ

سرعت جریان هوا

اکسید باتری با ترکیب شیمیایی دلخواه با توزیع اندازه‌ی ذرات مناسب به دست میاید [۶]. اکسید تولیدشده مخلوطی از سرب منو کسید تتراگونال (a-PbO) و (b-PbO)، همراه با مقداری سرب واکنش نداده است. اکسید معمولاً شامل ۶۵-۸۰% وزنی PbO است ]۷و ۸[.

مشکل سیستم بارتن کنترل دمای دیگ است. اگر دما به بالاتر از ۴۴۸ °C برسد، مقدار زیادی از b-PbO تولید می‌شود که ناخوشایند است، زیرا زمانی که مقدار b-PbO از ۱۵% وزنی بالاتر رود تأثیراتی در عملکرد و عمر صفحات پایانی محصول نهایی خواهد گذاشت ]۹و ۱۰[.

[۱] Leady Oxide or Gray Oxid

[۲] Barton pot

[۳] Ball- mill

[۱] Goston plante

[۲] Recherches sur la polarization voltaique

[۳] Comptes Rendus

[۴] Fiber glass

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.