鉛酸蓄電池工作原理

2021-03-04 01:20:10 字數 1495 閱讀 2249

鉛酸蓄電池工作原理鉛酸蓄電池是2023年g.plante發明的。自鉛酸蓄電池被發明以來,因其**低廉、原料易得、效能可靠、容易**和適於大電流放電等特點,目前已成為世界上產量最大、用途最廣泛的蓄電池品種。

鉛酸蓄電池經過一百多年的發展,技術不斷更新,現已被廣泛應用於汽車、通訊、電力、鐵路、電動車等各個領域。以產品的結構形式分類,可以分為開口式、富液免維護式、玻璃絲棉隔板吸附式閥控密封型(agm)、閥控膠體型(gel)等幾大類產品。 國內小型電動車上用的鉛酸蓄電池主要是agm吸附式和膠體兩類閥控密封型蓄電池產品,目前agm吸附式蓄電池在市場上佔主導地位。

膠體蓄電池因生產難度大、技術水平高、國內膠體材料不穩定、生產成本高等原因,國內只有少數幾家蓄電池廠在生產,而且使用者反映產品質量並沒有明顯的提高。據國外權威蓄電池研究機構報道,膠體動力型蓄電池綜合技術指標和壽命明顯優於普通的agm吸附式蓄電池,膠體蓄電池是動力型鉛酸蓄電池的發展方向。 根據熱力學原理,鉛酸蓄電池的電動勢是2v,同樣額定電壓也是2v,所以我們日常見到的鉛酸蓄電池產品的電壓都是2v的倍數。

我們常用的6v和12v電池分別是由3個和6個內部串聯的2v蓄電池單元組成的。像我們日常見到的其他種類電池一樣,鉛酸蓄電池的每個單元也分正極和負極。鉛酸蓄電池的正極是以結晶細密、疏鬆多孔的二氧化鉛作為儲存電能的物質,正常為紅褐色,負極是以海綿狀的金屬鉛作為儲存電能的物質,正常為灰色。

正極和負極儲存電能的物質統稱為活性物質。鉛酸蓄電池用純淨的稀硫酸作為電解液,比重一般在1.2~1.

3g/ml之間,電解液的主要作用是參加極板上的化學反應、導通離子和降低電池反應時的溫度。蓄電池的正極和負極之間由隔板隔開,吸附式密封蓄電池的隔板是由超細玻璃絲綿製作的,這種隔板可以把電解液吸附在隔板內,吸附式密封蓄電池的名稱也是由此而來。膠體蓄電池的隔板種模擬較多,而且很多廠家還使用多種材料復合的隔板。

在蓄電池充、放電時,正極、負極活性物質和電解液同時參加化學反應。鉛酸蓄電池充、放電化學反應的原理方程式如下: 正極:

  pbo2 + 2e + hso4- + 3h+ == pbso4 + 2h2o 負極:  pb + hso4- == pbso4 + h+ + 2e 總反應: pbo2 + 2 h2so4 + pb == 2 pbso4 + 2h2o 從以上的化學反應方程式中可以看出,鉛酸蓄電池在放電時,正極的活性物質二氧化鉛和負極的活性物質金屬鉛都與硫酸電解液反應,生成硫酸鉛,在電化學上把這種反應叫做「雙硫酸鹽化反應」。

在蓄電池剛放電結束時,正、負極活性物質轉化成的硫酸鉛是一種結構疏鬆、晶體細密的結晶物,活性程度非常高。在蓄電池充電過程中,正、負極疏鬆細密的硫酸鉛,在外界充電電流的作用下會重新變成二氧化鉛和金屬鉛,蓄電池就又處於充足電的狀態。正是這種可逆轉的電化學反應,使蓄電池實現了儲存電能和釋放電能的功能。

 人們在日常使用中,通常使用蓄電池的放電功能,把充電階段作為對蓄電池的維護工作。鉛酸蓄電池在充足電的情況下可以長時間保持電池內化學物質的活性,而在蓄電池放出電以後,如果不及時充足電,電池內的活性物質很快就會失去活性,使蓄電池內部產生不可逆轉的化學反應。所以無論是電動車電池還是其他用途的鉛酸蓄電池,一般生產廠家都會要求使用者對蓄電池充足電儲存,並定期對電池補充電。

鉛酸蓄電池的工作原理

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