7. Bố cục của luận án: Luận án bao gồ m3 chƣơng và phần kết luận.
1.3.5. Sự tự phóng
Ăc quy chì-axit khơng bền về mặt nhiệt động học trong điều kiện mạch hở [36]. Quá trình tự phóng diễn ra trên cả hai điện cực mà kết quả là nƣớc bị phân hủy thành O2 và H2, và các phản ứng tự phóng điện tại các tấm điện cực dƣơng và âm nhƣ sau:
Tấm cực dƣơng: PbO2 + H2SO4 → PbSO4 + H2O + 1/2O2 Tấm điện cực âm: Pb + H2SO4 → PbSO4 + H2
Các phản ứng trên diễn ra tại tốc độ thấp khi các vật liệu chì và H2SO4 trong ăc quy là loại độ sạch cao.
Dƣới các điều kiện mạch hở, hệ Pb/PbO2/PbSO4/H2SO4 (H2O/O2) nằm ở một trạng thái ổn định. Một dòng điện chạy giữa các điện cực Pb/PbO2/PbSO4 và H2O/O2. Mặc dù dòng trạng thái ổn định thấp nhƣng khi điện cực đƣợc bảo quản trong một thời gian dài, lƣợng đáng kể của điện tích chuyển qua giữa các điện cực cực Pb/PbO2/PbSO4 và H2O/O2. Do đó, lƣợng pha PbO2 giảm và vì thế dung lƣợng của điện cực sụt giảm. Q trình này đƣợc gọi là tự phóng của
điện cực dƣơng.
Hệ điện cực Pb/PbSO4/H2SO4 (H2/H+) dƣới các điều kiện mạch hở nằm trong một trạng thái ổn định khi các dòng riêng phần giữa các điện cực Pb/PbSO4 và H2/H+ là cân bằng. Nếu điện cực đƣợc giữ ở mạch hở một thời gian dài, lƣợng điện tích chạy giữa các điện cực Pb/PbSO4 và H2/H+
sẽ là đáng kể, mặc dù dòng trạng thái ổn định thấp. Các tinh thể sunfat chì đƣợc hình thành trong thời gian này sẽ làm giảm bề mặt chì tự do của hệ điện cực và vì vậy làm giảm dung lƣợng của điện cực, nghĩa là tấm cực âm sẽ tự phóng. Để tránh những q trình đó, các điện cực nên duy trì q thế thốt hydro cao. Tốc độ của phản ứng H+/H2 xác định tốc độ của q trình tự phóng. Nếu các kim loại với quá thế hydro thấp (thí dụ Sb, Ni) tồn tại trên bề mặt chì, q trình tự phóng sẽ diễn ra với tốc độ đáng kể và tấm điện cực sẽ mất mát dung lƣợng nhanh chóng ở trạng thái mạch hở. Do đó, sự tinh khiết của các vật liệu sử dụng trong sản xuất ăc quy chì axit là cần thiết.