Bình Ắc Quy Nước Là Gì? Tìm Hiểu Cấu Tạo, Cách Hoạt Động Và Ứng Dụng

Bình ắc quy nước là nguồn cung cấp năng lượng quan trọng cho nhiều phương tiện giao thông và hệ thống điện. Dù các công nghệ ắc quy mới liên tục xuất hiện, loại ắc quy này vẫn được sử dụng rộng rãi nhờ những ưu điểm riêng.

Bài viết sẽ cung cấp thông tin chuyên sâu về sản phẩm này, bao gồm cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm, cùng hướng dẫn sử dụng và bảo dưỡng hiệu quả. Qua đó, bạn sẽ có cái nhìn tổng quan và cơ sở để lựa chọn, sử dụng phù hợp với nhu cầu.

1. Bình ắc quy nước là gì?

Tìm hiểu định nghĩa về ắc quy nước

Ắc quy nước là một loại ắc quy chì axit truyền thống. Đặc trưng của loại ắc quy này là sử dụng dung dịch axit sulfuric loãng làm chất điện phân lỏng. Trong quá trình hoạt động, ắc quy này sẽ sinh ra khí hydro và oxy, do đó, chúng được thiết kế với các lỗ thông hơi để thoát khí, đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng.

Đặc điểm nhận biết: Một trong những đặc điểm dễ nhận biết nhất của bình ắc quy nước là sự hiện diện của các nút vặn (thường là 6 nút) nằm ở phía trên bình. Các nút này có chức năng cho phép người dùng kiểm tra mức dung dịch điện phân và châm thêm nước cất khi cần thiết. Việc kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ này là rất quan trọng để duy trì hiệu suất và kéo dài tuổi thọ của ắc quy.

Xem thêm: Bình Ắc Quy Xả Sâu Là Gì? Phân Loại, Ứng Dụng & Cách Chọn Mua Tốt Nhất

2. Cấu tạo chi tiết của bình ắc quy nước

Tham khảo cấu tạo chi tiết của bình ắc quy nước

Để hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của bình ắc quy nước, chúng ta cần nắm vững cấu tạo của nó. Một bình acquy nước điển hình bao gồm các thành phần chính sau:

Bản cực (tấm điện cực):

• Bản cực dương (PbO2): Được làm từ chì dioxit (PbO2), có màu nâu sẫm.
• Bản cực âm (Pb): Được làm từ chì nguyên chất (Pb), có màu xám chì.

Các bản cực này được ngâm trong dung dịch điện phân và tham gia trực tiếp vào các phản ứng hóa học tạo ra dòng điện. Vật liệu của bản cực và diện tích bề mặt của chúng có ảnh hưởng rất lớn đến dung lượng và dòng phóng của ắc quy. Diện tích bề mặt càng lớn, khả năng tiếp xúc với dung dịch điện phân càng nhiều, từ đó tăng cường khả năng lưu trữ và cung cấp điện.

Dung dịch điện phân:

• Là dung dịch axit sulfuric (H2SO4) pha loãng với nước cất.

Dung dịch điện phân đóng vai trò là môi trường để các ion di chuyển giữa các bản cực, tạo thành dòng điện. Tỷ trọng của dung dịch điện phân là một yếu tố quan trọng, phản ánh trạng thái nạp/phóng của ắc quy. Khi ắc quy phóng điện, axit sulfuric tham gia vào phản ứng hóa học, làm giảm tỷ trọng của dung dịch. Ngược lại, khi ắc quy được nạp điện, axit sulfuric được tái tạo, làm tăng tỷ trọng của dung dịch.

Tấm ngăn cách:

• Được làm từ vật liệu cách điện như nhựa xốp hoặc cao su.

Tấm ngăn cách có chức năng ngăn cách các bản cực dương và âm, tránh tiếp xúc trực tiếp gây đoản mạch. Đồng thời, chúng phải đảm bảo cho các ion có thể di chuyển tự do trong dung dịch điện phân.

Vỏ bình:

• Được làm từ vật liệu nhựa PP (polypropylene) hoặc cao su cứng.

Vỏ bình có vai trò bảo vệ các thành phần bên trong khỏi tác động cơ học, chống rò rỉ dung dịch điện phân và đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng.

Các nút thông hơi/nắp bình:

• Được thiết kế để thoát khí hydro (H2) và oxy (O2) sinh ra trong quá trình sạc.
• Đồng thời, cho phép người dùng châm thêm nước cất để duy trì mức dung dịch điện phân.

Việc thông hơi là rất quan trọng để tránh tích tụ khí gây áp lực bên trong bình, có thể dẫn đến nổ bình.

Cọc bình:

• Thường được làm từ chì.
• Là nơi kết nối ắc quy với hệ thống điện của phương tiện hoặc thiết bị.

Cọc bình thường có hai cực: cực dương (+) và cực âm (-), được đánh dấu rõ ràng để tránh nhầm lẫn khi lắp đặt.

Xem thêm: Bình Ắc Quy Khô Là Gì? Ưu Nhược Điểm, Ứng Dụng & Cách Nhận Biết

3. Nguyên lý hoạt động của bình ắc quy nước

Nguyên lý hoạt động của bình ắc quy nước

Bình ắc quy nước hoạt động dựa trên các phản ứng hóa học có thể đảo ngược giữa các thành phần chính: chì (Pb), chì dioxit (PbO2) và dung dịch axit sulfuric (H2SO4).

3.1. Quá trình phóng điện (xả điện)

Khi ắc quy cung cấp năng lượng cho các thiết bị, xảy ra quá trình phóng điện. Trong quá trình này, chì (Pb) ở bản cực âm và chì dioxit (PbO2) ở bản cực dương phản ứng với axit sulfuric (H2SO4) trong dung dịch điện phân, tạo ra chì sunfat (PbSO4) và nước (H2O).

Phương trình hóa học tổng quát cho quá trình phóng điện có thể được biểu diễn như sau:

Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) → 2PbSO4(s) + 2H2O(l)

Trong đó:

• Pb(s): Chì ở trạng thái rắn
• PbO2(s): Chì dioxit ở trạng thái rắn
• H2SO4(aq): Axit sulfuric ở trạng thái dung dịch
• PbSO4(s): Chì sunfat ở trạng thái rắn
• H2O(l): Nước ở trạng thái lỏng

Như bạn có thể thấy, trong quá trình phóng điện, chì sunfat (PbSO4) được hình thành trên cả hai bản cực, và nước (H2O) được tạo ra, làm loãng dung dịch axit sulfuric. Điều này dẫn đến giảm tỷ trọng của dung dịch điện phân, như đã đề cập ở phần trước.

3.2. Quá trình nạp điện

Khi ắc quy được sạc bằng nguồn điện bên ngoài (ví dụ: từ bộ sạc ắc quy), xảy ra quá trình nạp điện. Quá trình này thực chất là đảo ngược các phản ứng hóa học đã diễn ra trong quá trình phóng điện.

Chì sunfat (PbSO4) trên các bản cực chuyển hóa trở lại thành chì dioxit (PbO2) ở bản cực dương và chì kim loại (Pb) ở bản cực âm. Đồng thời, axit sulfuric (H2SO4) được tái tạo, làm tăng tỷ trọng của dung dịch điện phân.

Phương trình hóa học tổng quát cho quá trình nạp điện có thể được biểu diễn như sau:

2PbSO4(s) + 2H2O(l) → Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq)

Như bạn thấy, quá trình nạp điện khôi phục lại trạng thái ban đầu của các bản cực và dung dịch điện phân, cho phép ắc quy tiếp tục cung cấp năng lượng.

4. Ưu và nhược điểm của bình ắc quy nước

Những ưu - nhược điểm của loại bình ắc quy nước

Để có cái nhìn toàn diện về ắc quy nước, chúng ta cần xem xét cả những ưu điểm và nhược điểm của nó.

4.1. Ưu điểm

• Giá thành ban đầu thấp, chi phí đầu tư hiệu quả: So với các loại ắc quy khác như ắc quy khô (AGM, GEL) hay ắc quy lithium, bình acquy nước có giá thành ban đầu thấp hơn đáng kể. Điều này làm cho nó trở thành một lựa chọn kinh tế cho nhiều người dùng, đặc biệt là trong các ứng dụng không đòi hỏi quá cao về hiệu suất và tuổi thọ.
• Khả năng chịu dòng phóng lớn, phù hợp cho khởi động động cơ: Bình ắc quy nước có khả năng cung cấp dòng điện lớn trong thời gian ngắn, rất phù hợp cho việc khởi động động cơ ô tô, xe máy và các phương tiện khác.
• Dễ dàng kiểm tra và bảo dưỡng, có thể phục hồi một phần dung lượng nếu bị phóng sâu: Việc kiểm tra và bảo dưỡng bình acquy nước tương đối đơn giản. Người dùng có thể dễ dàng kiểm tra mức dung dịch điện phân và châm thêm nước cất khi cần thiết. Trong trường hợp ắc quy bị phóng điện sâu, có thể phục hồi một phần dung lượng bằng cách sạc lại và châm nước đúng cách.
• Công nghệ lâu đời, độ tin cậy cao: Ắc quy nước đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ và là một công nghệ đã được chứng minh về độ tin cậy.

4.2. Nhược điểm

• Cần bảo dưỡng định kỳ (kiểm tra và châm nước cất): Đây là một trong những nhược điểm lớn nhất của bình ắc quy nước. Người dùng cần thường xuyên kiểm tra mức dung dịch điện phân và châm thêm nước cất để đảm bảo ắc quy hoạt động tốt. Nếu không được bảo dưỡng đúng cách, tuổi thọ của ắc quy có thể bị giảm đáng kể.
• Sinh khí hydro dễ cháy nổ trong quá trình sạc (yêu cầu thông gió tốt): Trong quá trình sạc, bình acquy nước sinh ra khí hydro, một loại khí dễ cháy nổ. Do đó, cần sạc ắc quy ở nơi thông thoáng để tránh tích tụ khí hydro gây nguy hiểm.
• Nguy cơ rò rỉ hoặc tràn axit nếu không được lắp đặt đúng cách hoặc bị va đập: Dung dịch axit sulfuric trong bình có tính ăn mòn cao. Nếu ắc quy bị rò rỉ hoặc tràn axit, có thể gây hư hỏng cho các bộ phận xung quanh và gây nguy hiểm cho người sử dụng.
• Trọng lượng nặng và cồng kềnh hơn so với các loại ắc quy khô: Bình này thường nặng và cồng kềnh hơn so với các loại ắc quy khô như ắc quy AGM hoặc ắc quy GEL. Điều này có thể gây khó khăn trong việc lắp đặt và vận chuyển.
• Tuổi thọ có thể bị ảnh hưởng nếu không được bảo dưỡng đúng cách: Như đã đề cập ở trên, việc bảo dưỡng đúng cách là rất quan trọng để duy trì tuổi thọ của bình ắc quy nước. Nếu không được bảo dưỡng đúng cách, tuổi thọ bình ắc quy có thể bị giảm đáng kể.

5. Ứng dụng phổ biến của bình ắc quy nước

Một số ứng dụng phổ biến của acquy nước

Nhờ vào những ưu điểm về giá thành, khả năng chịu dòng phóng lớn và độ tin cậy, bình ắc quy nước được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến nhất:

• Ắc quy khởi động cho ô tô, xe máy, xe tải, xe buýt, tàu thuyền: Đây là ứng dụng phổ biến nhất của ắc quy nước. Hầu hết các loại xe cơ giới sử dụng loại ắc quy này để khởi động động cơ.
• Ắc quy chu kỳ sâu cho xe điện, xe nâng, hệ thống năng lượng mặt trời, thiết bị công nghiệp: Trong các ứng dụng này, ắc quy cần có khả năng phóng điện sâu và liên tục trong thời gian dài. Ắc quy nước chu kỳ sâu được thiết kế đặc biệt để đáp ứng yêu cầu này. 
• Nguồn dự phòng cho một số hệ thống điện dân dụng và công nghiệp: Ắc quy này cũng được sử dụng làm nguồn điện dự phòng trong một số hệ thống điện dân dụng và công nghiệp, chẳng hạn như hệ thống chiếu sáng khẩn cấp, hệ thống báo cháy, hoặc hệ thống UPS cho máy tính và thiết bị văn phòng. 

Bình ắc quy nước vẫn giữ vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực, từ giao thông vận tải đến công nghiệp và dân dụng. Dù các công nghệ ắc quy mới liên tục xuất hiện, acquy nước vẫn được ưa chuộng nhờ giá thành hợp lý, khả năng chịu dòng phóng lớn và độ tin cậy cao.

Để đạt hiệu suất tối ưu và kéo dài tuổi thọ, người dùng cần chọn bình ắc quy nước chất lượng và bảo dưỡng đúng cách. Việc kiểm tra mức dung dịch điện phân, châm thêm nước cất khi cần và sạc ở nơi thông thoáng là những bước không thể bỏ qua.

Nếu muốn mua ắc quy nước chính hãng, chất lượng cao, Ắc Quy Đồng Khánh là địa chỉ uy tín với đa dạng sản phẩm từ các thương hiệu hàng đầu. Chúng tôi cung cấp dịch vụ tư vấn, lắp đặt và bảo hành chuyên nghiệp, đảm bảo an toàn và hiệu quả. Hãy tìm hiểu kỹ thông tin, chọn loại phù hợp và tuân thủ hướng dẫn bảo dưỡng để sử dụng bền lâu.

Thông tin liên hệ:

Ắc Quy Đồng Khánh - Car service

Website: https://acquydongkhanh.vn/

SĐT: 0966.697.696

Địa chỉ: Số 1 Nguyễn Hữu Thọ (ngã 5 cầu vượt Linh Đàm), Q. Hoàng Mai, Hà Nội

Fanpage: https://www.facebook.com/acquydongkhanh