鉛酸蓄電池的基礎知識

2021-03-03 23:58:37 字數 2121 閱讀 9538

在2023年時,日本標準蓄電池型號用日本nippon的n為代表,後面的數字是電池槽的大小,用接近蓄電池額定容量來表示:如ns40zl :

n表示日本jis標準 ;

s表示小型化,即實際容量比40 ah小,為36ah

z表示同一尺寸下具有較好啟動放電效能,s表示極樁端子比同容量蓄電池要粗,如ns60sl;。

l表示正極柱在左端、r表示正極樁在右端,如ns70r。(注:從遠離蓄電池極樁方向看) 。

四、蓄電池的結構

蓄電池由3只或6只單格電池串聯而成,每只單格電池電壓約為2v,串聯成6v或12v以供汽車選用。蓄電池主要由極板、隔板、電解液和外殼組成。其結構下:

1、極板

(1)功用:極板是蓄電池的核心部分,蓄電池充放電過程中,電能與化學能的相互轉換依靠極板上的活性物質與電解液中的硫酸的化學反應來實現。極板分正、負極板兩種。

(2)組成:由板柵和活性物質組成。結構見下圖:

板柵的要求:

①具有較高的析氫過電位,從而減少氫氣的析出,水損耗自然減少。

②板柵合金保持極低的自放電速率,使蓄電池具有較高的荷電保持能力,也間接地減少了水損耗,因自放電要耗氧。

③板柵合金必須具有較強的抗腐蝕效能,減緩板柵的電化學及化學腐蝕,延長蓄電池使用壽命。

④板柵合金必須具有適當的機械強度和硬度,抗擊因活性物質膨脹,收縮而產生的應力變形。

⑤板柵與活性物質必須緊密結合,形成強而有力的骨架,阻擋極板疏鬆或軟化脫粉。

⑥板柵合金具有極低的電阻和優良的澆鑄效能,並要求在給定電壓進行過充電時能減少氫、氧氣體析出電流,從而降低電解液損失。。

板柵合金:鉛銻合金+鉛鈣合金

鉛銻合金:①優點:流動性強,鑄造效能好;強度高(抗拉、硬度).

②缺點:易形成厚的晶間夾層(可新增as改善)銻能溶於硫酸. 易自放電,導致電池失水,柵架腐爛,縮短蓄電池使用壽命。

鉛鈣合金:①優點:沉澱硬化型,耐腐蝕能力強,產氫少(析氫過電位高)。

②缺點:流動性差,ca易被氧化燒損,不宜用於深迴圈放電。

新增:sn增加流動性,使晶粒細化;可改善pb-ca合金因早期能量損失形成的高阻抗pbo。

al密度小,易於合金層表面形成al2o3保護膜,防止ca燒損。

活性物質:

正極板上的活性物質為二氧化鉛(pbo2),深棕色

負極板上的活性物質為海綿狀鉛(pb),鉛灰色

2、 極板組

一片正極板和一片負極板浸入電解液中,可得到2v左右的電動勢,為增大蓄電池容量,常將多片正、負極板分別併聯組成正、負極板組。見上圖

注意:因為正極板的強度較低,所以在單格電池中,負極板總比正極板多一片。是每一片正極板都處於兩片負極板之間,保持其放電均勻,防止變形。

3、 隔板

(1)功用:在正負極板間起絕緣作用,使電池結構緊湊。

(2)特徵:①隔板有許多微孔,可使電解液暢通無阻。

②隔板一面平整,一面有溝槽,溝槽面對著正極板,且與底部垂直,使充放電時,電解液能通過溝槽及時供給正極板,當正極板上的活性物質pbo2脫落時能迅速通過溝槽沉入容器底部。

③常見的蓄電池隔板有橡膠隔板、pp隔板、pe隔板、pvc隔板及agm隔板。

④蓄電池裝配對汽車蓄電池和密封閥控鉛酸蓄電池有較大的區別,密封閥控鉛酸蓄電池要求緊裝配一般用agm隔板,而汽車蓄電池一般用pe、pvc或橡膠隔板。

4、 電解液:由純硫酸與蒸餾水按一定比例配置而成,加入每個單格電池中。電解液應符合標準,含雜質會引起自放電和極板潰爛,從而影響蓄電池壽命。

(1)鉛酸蓄電池中,硫酸電解液密度的變化直接影響其放電的容量。

(2).

(3)密度太低,不僅極板孔內電解液密度下降太多,造成電阻增加,容量下降,而且還會造成電極附近電解液擴散困難而導致容量減少。

5、 外殼

(1)殼體作用:用於盛裝電解液和極板組。

(2)外殼的要求:應耐酸、耐熱、耐振動衝擊。外殼由橡膠外殼和聚丙烯塑料兩種,普遍採用的是塑料外殼,其有殼壁薄、質量輕、易於熱封合、生產效率高等優點。

外殼為整體式結構,殼內間壁分成3個或6個互不相通的單格。蓄電池單格電池之間均用鉛質聯條串聯。

(3)每個單格電池設有乙個液孔,可以加註電解液或檢測電解液密度。孔蓋上設有通氣孔,便於排出蓄電池內部氣體,防止外殼漲裂,發生事故。

(4)常見的電池槽有硬質橡膠和聚丙烯製成的汽車、電單車、牽引蓄電池槽,abs製成的密封電池槽以及少量的聚苯乙烯電池槽。

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