鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1292次 | 2021年05月21日
鉛酸蓄電池的充電原理
所謂蓄電池即是貯存化學(xué)能量,于必要時(shí)放出電能的一種電氣化學(xué)設(shè)備。
構(gòu)成鉛酸蓄電池之重要部分如下:
正極板(過氧化鉛.PbO2)--->活性物質(zhì)
負(fù)極板(海綿狀鉛.Pb)--->活性物質(zhì)
電解液(稀硫酸)--->硫酸H2SO4+水H2O(約37%)
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電池外殼
隔離板
其它(液口栓.蓋子等)
原理與動(dòng)作
蓄電池內(nèi)的陽(yáng)極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中,兩極間會(huì)出現(xiàn)2V的電力,這是根據(jù)蓄電池原理,經(jīng)由充放電,則陰陽(yáng)極及電解液即會(huì)發(fā)生如下的變化:
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
(陽(yáng)極)(電解液)(陰極)
PbO2+2H2SO4+Pb--->PbSO4+2H2O+PbSO4(放電反應(yīng))
(過氧化鉛)(硫酸)(海綿狀鉛)
(陽(yáng)極)(電解液)(陰極)
PbSO4+2H2O+PbSO4--->PbO2+2H2SO4+Pb(充電反應(yīng))
(硫酸鉛)(水)(硫酸鉛)
1.放電中的化學(xué)變化
蓄電池連接外部電路放電時(shí),稀硫酸即會(huì)與陰、陽(yáng)極板上的活性物質(zhì)出現(xiàn)反應(yīng),生成新化合物『硫酸鉛』。經(jīng)由放電硫酸成分從電解液中釋出,放電愈久,硫酸濃度愈稀薄。所消耗之成份與放電量成比例,只要測(cè)得電解液中的硫酸濃度,亦即測(cè)其比重,即可得知放電量或殘余電量。
2.充電中的化學(xué)變化
由于放電時(shí)在陽(yáng)極板,陰極板上所出現(xiàn)的硫酸鉛會(huì)在充電時(shí)被分解還原成硫酸,鉛及過氧化鉛,因此電池內(nèi)電解液的濃度逐漸新增,亦即電解液之比重上升,并逐漸回復(fù)到放電前的濃度,這種變化顯示出蓄電池中的活性物質(zhì)已還原到可以再度供電的狀態(tài),當(dāng)兩極的硫酸鉛被還原成原來的活性物質(zhì)時(shí),即等于充電結(jié)束,而陰極板就出現(xiàn)氫,陽(yáng)極板則出現(xiàn)氧,充電到最后階段時(shí),電流幾乎都用在水的電解,因而電解液會(huì)減少,此時(shí)應(yīng)以純水補(bǔ)充之。
蓄電池的構(gòu)造
電動(dòng)汽車用蓄電池,必須具備以下條件:
◎高性能
◎耐震.耐沖擊
◎壽命長(zhǎng)
◎保養(yǎng)容易
由于玻璃纖維管式蓄電池是累積多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果而制成,故具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。
1.極板
根據(jù)蓄電池容量選擇適當(dāng)規(guī)格極板及數(shù)量組合而成。于充放電時(shí),兩極活性物質(zhì)隨著體積的變化而反復(fù)膨脹與收縮。兩極活性物質(zhì)中,陰極板之海綿狀鉛的結(jié)合力較強(qiáng),而陽(yáng)極板之過氧化鉛的結(jié)合力弱,因而在充放電之際,會(huì)徐徐脫落,此即為蓄電池壽命受到限制的原因。期使蓄電池使用期限延長(zhǎng),能耐震并耐沖擊,則陽(yáng)極板的改良即成當(dāng)急要?jiǎng)?wù)。
玻璃纖維管式的陽(yáng)極板:此乃以玻璃纖維制的軟管接在鉛合金制的櫛狀格子(蕊金)上,在軟管和蕊金間充填鉛粉之后,將軟管密封,使其發(fā)生變化,出現(xiàn)活性化物質(zhì),由于活性化物質(zhì)不會(huì)脫落,與電解液接觸亦良好,是一種非常好的極板材料。使用具有這種極板的蓄電池是電動(dòng)汽車唯一的選擇。編織式軟管乃以9microm(μ)的玻璃纖維編成管袋狀,彈性好,可耐膨脹或收縮,而且對(duì)電解液的滲透度也非常良好,此軟管乃是最佳產(chǎn)品,長(zhǎng)久以來,實(shí)用績(jī)效良好。
糊狀式極板:就是將稀硫酸煉制之糊狀鉛粉涂覆在鉛合金制的格子上,俟其干燥后所形成之活性物質(zhì)。這種方式一直被采用在蓄電池的陰極板上,同時(shí)亦使用在汽車,小貨車的蓄電池陽(yáng)極板上。
2.隔離板
能防止陰、陽(yáng)極板間出現(xiàn)短路,但不會(huì)妨礙兩極間離子的流通。而且經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用,也不會(huì)劣化,或釋放雜質(zhì)。蓄電池一般都使用膠質(zhì)隔離板。
3.電池外殼
耐酸性強(qiáng),兼具機(jī)械性強(qiáng)度。電動(dòng)汽車用的蓄電池外殼乃使用材質(zhì)強(qiáng)韌之合成樹脂經(jīng)特殊處理制成,其機(jī)械性強(qiáng)度特別強(qiáng),上蓋亦使用相同材質(zhì),以熱熔接著。
4.電解液
電解液比重以20℃的值為標(biāo)準(zhǔn),電動(dòng)汽車用的蓄電池完全充電時(shí)之電解液標(biāo)準(zhǔn)比重為1.280。
5.液口栓
液口栓的功能為排出充電時(shí)所出現(xiàn)的氣體及補(bǔ)充純水,測(cè)定比重。