Akü Nasıl Çalışır Elektrik Üretir? Akünün Çalışma Prensibi

AKÜNÜN ÇALIŞMA PRENSİBİ

Bölüm 1 - 2 - 3 
Elektrik akımını kimyasal olarak depolayan akülerde, eksi ve artı elektrotlar ile elektrolit arasında meydana gelen kimyasal reaksiyon sonucu elektrik akımı meydana gelir. Bir akü, her biri 2 volt gerilim üreten “akü elemanları”ndan meydana gelir. Akü elemanları bir birine seri olarak bağlanmış küçük odacıklardır, 6 tane akü elemanı seri bağlanınca 12 voltluk akü elde edilir. Aslında akü; 6 tane küçük aküden meydana gelir. Akü elemanları aslında 2 voltluk küçük akülerdir. Akünün çalışma prensibi tek bir elemanda meydana gelen olaylar açıklanarak anlatılacaktır, diğer tüm elemanlarda aynı olay gerçekleşir. 

Akü elemanlarında bir pozitif plaka, bir negatif plaka ve elektrolit sıvısı bulunur.

Bir akü elemanı içindeki pozitif ve negatif plakalar birbirine temas etmezler, seperatörlerle (ayırıcı) ayrılmış durumdadır. Fakat diğer elemanlardaki plakalarla “köprü” ile bağladırlar ve sonuç olarak artı (+) ve eksi (-) kutup şeklinde akünün dışına bağlantı uçları çıkarılmıştır.

Hem pozitif, hem negatif plaka sadece elektrolit sıvısıyla temas halindedir ve elektrolit iletken bir sıvıdır. 

Eksi ve artı elektrotlar ile elektrolit arasında meydana gelen kimyasal reaksiyon sonucu elektrik akımı meydana gelir.

 

Elektrolit; bu kimyasal reaksiyonun gerçekleştiği sıvı ortamdır. Bir akünün elektroliti; Su(H2O) ve Sülfürik asit’ ten (H2SO4) meydana gelir. (Bkz: Elektrolit ve Yoğunluk Ölçümü)

Şarjlı bir aküde pozitif plakanın aktif maddesi kurşun peroksittir (PbO2), buna kurşun dioksit de denir. .

Negatif plakanın aktif maddesi ise kurşundur (Pb).

Elektrolit ise su ve sülfürik asit (H2O + H2SO4 ) karışımıdır.

 

AKÜNÜN ELEKTRİK ÜRETMESİ (DEŞARJ)

Dolu (şarjlı) bir akü, bir alıcıya bağlandığı zaman akım vermeye başlar.

Şarjlı bir aküde negatif kutup: Kurşun (Pb) ve Pozitif kutup: Kurşunperoksit(PbO2) den meydana gelir. Akü tamamen bittiğindeyse, hem pozitif hem negatif plaka kurşun sülfata dönüşmüş olur.

Akü elektrik üretirken, yani deşarj olurken; elektrolit içerisindeki sülfürikasit (H2SO4 ) hidrojen (H₂) ve sülfat (SO₄)iyonlarına ayrışır.

Sülfat (SO₄)iyonları pozitif ve negatif plaka ile birleşerek kurşunsülfatı(PbSO4) oluşturur.Aküden akım çekildikçe, hem pozitif hem negatif plakaların üzeri kurşun sülfata(PbSO4)  dönüşmeye devam eder. Öyle ki akü tamamen boşalana kadar akım çekilmeye devam edilirse, artık her iki plaka da tamamen kurşunsülfata dönüşmüş olur, yani pozitif ve negatif diye isimlendirilecek farklı iki plaka ortadan kaybolmuştur, artık iki plaka da kutupsuzdur, voltajı ölçülürse sıfır “0” volt elde edilir.

Not: Kullanılan bir akünün tamamen boşalmasına (deşarj) izin verilmemelidir. Bu durumda marş yapılamaz, akü aşırı deşarj sebebiyle tamamen sülfatlaşır ve artık şarj olamaz hale gelir, elektrolit neredeyse suya dönüştüğünden soğukta kolayca donma meydana gelebilir.

Şarjlı aküde pozitif plaka kurşun peroksitle kaplıydı (PbO₂), fakat deşarj sırasında yani aküden akım çekilirken, kurşun (Pb) ve Oksijen (O₂), ayrılır. Kurşundan (Pb) ayrılan oksijen (O₂), sudaki Hidrojenle (H₂) birleşerek suyu (H₂O), meydana getirir. (H₂) hidrojen pozitif (+) yüklü ve oksijen negatif (-) yüklü iyon halindedirler ve birleşirler.

Pozitif plakanın kurşunu (Pb) ise, sülfürik asitten (H₂SO₄ ) ayrılıp gelen (SO₄) sülfatla birleşerek kurşun sülfata dönüşür.

Negatif plakanın ise zaten sadece kurşundan (Pb) oluşuyordu, yine deşarj sırasında, sülfürik asitten (H₂SO₄ ) ayrılıp gelen (SO₄) sülfatla, kurşun (Pb) birleşerek kurşun sülfata dönüşür.

Deşarj olan bir bataryada elektrolit içerisindeki sülfürik asit miktarı azalırken su miktarı artarve karışımın yoğunluğu düşer. Hidrometre ile elektrolit yoğunluk testi bu yüzden yapılır, akü deşarj oldukça, elektrolitteki su oranı artar, elektrolit yoğunluğu düşer. Bu yoğunluk ölçülerek akünün kapasitesi hakkında yorum yapılır. (Bkz: Elektrolit ve Yoğunluk Ölçümü)

AKÜNÜN ŞARJ EDİLMESİ

Akü şarj olurken reaksiyon tam tersine döner.Akü bir doğru akım kaynağına bağlanarak elektrik akımı verilir. Bir aküyü şarj etmek için, akü geriliminden daha yüksek bir gerilim üreten bir elektrik kaynağına bağlanması gerekir. Atölyede bunun için akü şarj cihazları kullanılır. Araç üzerindeyse aküyü alternatör şarj eder. 12 voltluk bir akü altörnatör tarafından yaklaşık 13,5 voltluk bir gerilimle şarj edilir. 

Şarj edilen aküde;

Kurşunsülfata dönüşen kutuplara bağlanan aktif maddeler, tekrar ayrışarak, negatif (-) (Pb) kurşun kutup ve pozitif (+) kurşunperoksit

(PbO2) kutuplar oluşur.

Neredeyse su haline gelmiş olan elektrolit de, tekrar sülfürik asit haline dönüşmeye başlar, çünkü plakalardan kopan SO4 (sülfat) tekrar su (H2O) ile birleşerek, sülfirikasiti (H2SO4) meydana getirir. Bu sebeple şarj olan akü elektrolitinin yoğunluğu da artar. (Bkz: Elektrolit ve Yoğunluk Ölçümü)

Ana konu: (Bkz: Akü Nedir?)
(Bkz: Akünün Bittiği Nasıl Anlaşılır?)
(Bkz: Akü Şarj Lambası Neden Yanar?)
(Bkz: Motor Neden Marş Yapmaz?)

Bölüm 1 - 2 - 3  

Ana konu (Bkz: Temel Elektrik- Elektriğin Esasları)