Tepelné děje při provozu olověných akumulátorů

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá olověnými akumulátory, možnostmi jejich dělení a základními reakcemi, které uvnitř probíhají s přihlédnutím ke konstrukčním vlastnostem jednotlivých typů. Detailněji jsou potom probírány jak exotermické a endotermické reakce, probíhající na rozhraní mezi elektrodami a elektrolytem, tak i ohřev akumulátoru způsobený Jouleovými ztrátami na jeho vnitřním odporu. Nabíjecí reakce je však doprovázena i dalšími vnitřními pochody akumulátoru, které souvisejí s elektrolýzou, rekombinací vody a s polarizačním odporem. Pro kvantifikaci míry zapříčinění změn teplot jednotlivých procesů je využit kalorimetr z expandovaného polystyrenu a měřící ústředna s vyvedenými teplotními čidly. V práci je následně vyhodnocena rychlost ztráty tepla stěnami kalorimetru a použita pro dopočítávání celkových tepelných energií během cyklování.This diploma thesis deals with lead accumulators, the possibilities of their division and the basic reactions that take place inside taking into account the design features of individual types. Both exothermic and endothermic reactions taking place at the electrode-electrolyte interface, as well as the heating of the accumulator caused by Joule losses on its internal resistance, are then discussed in more detail. However, the charging reaction is also accompanied by other internal processes of the accumulator, which are related to electrolysis, recombination of water and polarization resistance. A calorimeter made of expanded polystyrene and a measuring center with external temperature sensors are used to quantify the degree of causation of temperature changes of individual processes. In the thesis, the rate of heat loss through the walls of the calorimeter is subsequently evaluated and used to calculate the total thermal energy during cycling.