淺談時(shí)高蓄電池的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)-法國(guó)時(shí)高蓄電池
法國(guó)時(shí)高蓄電池又稱電瓶,是一種儲(chǔ)存電能的裝置,能實(shí)現(xiàn)電能和化學(xué)能的轉(zhuǎn)換,蓄電池充電時(shí),是把電能轉(zhuǎn)為化學(xué)能保存,而當(dāng)車輛工作時(shí),蓄電池放電,再把化學(xué)能轉(zhuǎn)為電能,驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)等運(yùn)轉(zhuǎn)。
蓄電池有兩大類:一類是酸性蓄電池,又稱鉛蓄電池。另一類是堿性法國(guó)時(shí)高蓄電池。鉛蓄電池的優(yōu)點(diǎn)是,制造費(fèi)用低、內(nèi)阻小,能提供強(qiáng)大的電流。因而在電動(dòng)類車輛中普遍使用。
蓄電池主要由存放在容器中的電解液和插入電解液的正、負(fù)電極板組成。鉛蓄電池的電解液為稀硫酸,正極和負(fù)極之間用隔板隔開。為了使蓄電池的容量便于增減,通常按一定容器生產(chǎn)標(biāo)定電壓為2V的單格電池,然后根據(jù)需求進(jìn)行串聯(lián)連接。
1.極板
極板由柵架上涂上活性物質(zhì)制成,分正、負(fù)極板。正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛,呈棕紅色;負(fù)極板上的活性物質(zhì)是海綿狀的純鉛,呈灰色?;钚晕镔|(zhì)具有多孔性,便于電解液滲透。為了增加法國(guó)時(shí)高蓄電池的容量,將許多片極板分別用橫板連成極板組。裝配時(shí)正負(fù)極板互相嵌合,并在正負(fù)極板之間插入隔板,組成單格電池,極板的片數(shù)越多,容量越大。在同一單格內(nèi)負(fù)極板數(shù)總比正極板數(shù)多一塊。極板的構(gòu)造方式影響蓄電池的體積和自重的大小,現(xiàn)在流行的蓄電池的正極板采用玻璃絲管式結(jié)構(gòu),負(fù)極板仍用傳統(tǒng)的柵格涂膏式。這種蓄電池容量大、重量輕、壽命長(zhǎng)。
2.隔板
為了減少蓄電池的體積和內(nèi)阻,正負(fù)極板靠得很近,因此,必須防止它們之間互相接觸而短路。為此目的,在正負(fù)極板間用絕緣的隔板隔開。隔板具有多孔性的結(jié)構(gòu),以便使電解液自由滲透,并使內(nèi)阻減小。常用的隔板有木隔板、細(xì)孔橡膠隔板、細(xì)孔塑料隔板,玻璃絲棉隔板。裝配時(shí)應(yīng)將溝槽直立并面向正極板,以便在充電時(shí)所產(chǎn)生的氣泡沿溝槽上升,極板上脫落的活性物質(zhì)沿溝槽下沉,同時(shí)正極板的化學(xué)反應(yīng)比負(fù)極板劇烈,溝槽的空隙也能使正極板更多地接觸電解液。木隔板不耐腐蝕,不耐高溫,壽命短。因此,廣泛使用的是細(xì)孔橡膠、細(xì)孔塑料、玻璃絲棉和玻璃纖維槳等材料制成的隔板。
3.容器和電解液
蓄電池容器多用硬橡膠制成。要求耐酸、耐熱、耐振性好。法國(guó)時(shí)高蓄電池的電解液是用化學(xué)純硫酸和蒸餾水按一定比例配合而成的溶液,比例大小通常用比重來衡量,相對(duì)密度為1.24~1.31g/cm3。電解液相對(duì)密度,對(duì)蓄電他的壽命有很大的影響。氣溫高的地區(qū)使用的電解液相對(duì)密度小一點(diǎn),氣溫低的地區(qū)使用的電解液相對(duì)密度要大一點(diǎn),冬季使用的電解液相對(duì)密度較夏季稍高出0.02~0.04 g/cm3。為了檢查和添加電解液,蓄電池蓋上都備有加液孔。
4.外殼
用來盛裝電解液和支承極板,用硬橡膠或塑料制成,殼內(nèi)分成幾個(gè)單格,每個(gè)單格內(nèi)放入極板組,組成單格電池。每一個(gè)單格電池上有蓋子,蓋上有三個(gè)孔,兩邊的孔供橫板上的極樁穿出蓋外;中間的孔用來加注電解液,加液孔上有一個(gè)塑料小蓋,蓋上有通氣孔。
5.蓄電池的容量
蓄電池的容量與放電電流的大小及電解液的溫度有關(guān),還與充電電流、電解液的相對(duì)密度和純度有關(guān)。因此,蓄電池出廠時(shí),標(biāo)定容量是在一定的放電電流,一定的終止電壓和一定的電解液溫度下取得的。
蓄電池容量與各影響因素之間的關(guān)系:一是極板的活性物質(zhì)愈多,法國(guó)時(shí)高蓄電池的容量就愈大。極板的尺寸愈大,片數(shù)愈多,則與電解液接觸的面積愈大,容量也就愈大。在活性物質(zhì)數(shù)量相等,質(zhì)量相伺的情況下,極板愈薄,容量愈大。因?yàn)楸⌒蜆O板電解液容易滲透到活性物質(zhì)的內(nèi)部,使較多的活性物質(zhì)參與化學(xué)變化。活性物質(zhì)多孔性愈好,電解液易滲透,因而容量就愈大。二是電解液的溫度對(duì)蓄電池的容量影響很大,溫度降低,容量減小。反之,容量增大。這是因?yàn)闇囟冉档蜁r(shí),電解液的粘度增加,滲入極板較慢。但溫度不得超過40℃,否則將使活性物質(zhì)松軟而脫落。三是電解液的比重愈大,容量增加。但電解液的比重不得超過規(guī)定。否則極板壽命縮短,同時(shí)由于電解液比重過高,粘度增加,其容量反而降低。四是充電和放電電流的大小對(duì)蓄電池容量有較大的影響。當(dāng)蓄電池用強(qiáng)電流充電時(shí),化學(xué)變化不能擴(kuò)展到板層的內(nèi)層,這樣,不能將所有的硫酸鉛變成二氧化鉛和海棉狀鉛,僅有表面一層發(fā)生變化,使之不能恢復(fù)原來的容量。放電時(shí),放電電流愈大,則容量愈低。 法國(guó)時(shí)高蓄電池,法國(guó)時(shí)高蓄電池代理商,法國(guó)時(shí)高總代理,時(shí)高電池。時(shí)高電池:www.stecopome.com
鉛酸蓄電池產(chǎn)品主要有下列幾種,其用途分布如下:
(1)起動(dòng)型蓄電池:主要用于汽車、摩托車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)等啟動(dòng)和照明;
(2)固定型蓄電池:主要用于通訊、發(fā)電廠、計(jì)算機(jī)系統(tǒng),作為保護(hù)、自動(dòng)控制的備用電源;
(3)牽引型蓄電池:主要用于各種蓄電池車、叉車、鏟車等動(dòng)力電源;
(4)鐵路用蓄電池:主要用于鐵路內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車、客車啟動(dòng)、照明之動(dòng)力;
(5)儲(chǔ)能用蓄電池:主要用于風(fēng)力、太陽(yáng)能等發(fā)電以及可再生能源儲(chǔ)蓄能源用的蓄電池。
蓄電池的充電:
?。?) 恒流充電:是在一定的時(shí)間段始終以一定不變的電流對(duì)電池進(jìn)行充電,其優(yōu)點(diǎn)是充電比較完全,但是后期電流幾乎全部被消耗在水的分解和熱的發(fā)生上。
?。?) 恒壓充電:恒壓充電是始終以一定不變的電壓對(duì)電池進(jìn)行充電,其優(yōu)點(diǎn)是氣體產(chǎn)生很少,耗水量小,存在充電不完全的缺點(diǎn)。單體電壓通常設(shè)定在2.3~2.4V(12 V電池為13.8~14.4 V,6 V電池為6.9~7.2 V),直到充足電為至。
(3) 補(bǔ)充充電:初充電、補(bǔ)充電常采用恒流充電。補(bǔ)充充電電流為0.1C20A(如60Ah蓄電池用6A),充電時(shí)間為3~5 h,或根據(jù)存放時(shí)間長(zhǎng)短確定充電時(shí)間。
?。?) 維護(hù)充電:常采用恒壓充電。
蓄電池充足電判定標(biāo)志:
?。?) 電池單格內(nèi)有大量氣泡產(chǎn)生。
?。?) 電池單體電壓在2.6~2.8V(12 V電池為15.6~16.8 V,6 V電池為7.8~8.4 V),且在2h以上測(cè)定不變。
?。?) 電液比重達(dá)1.285g/ml(25℃),且在2h以上測(cè)定不變。
鉛酸蓄電池的電動(dòng)勢(shì)只與酸的濃度有關(guān),與蓄電池中含有的鉛、二氧化鉛或硫酸鉛的量無關(guān);正負(fù)極的穩(wěn)定電勢(shì)接近于它們的平衡電極電勢(shì),故電池的開路電壓與電池的電動(dòng)勢(shì)接近 。
鉛負(fù)極的不可逆硫酸鹽化
活性物質(zhì)在一定條件下生成堅(jiān)硬而粗大的PbSO4,它不同于正常放電時(shí)生成的PbSO4,幾乎不溶解。因此在充電時(shí)不能轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì),造成電池容量減小。
常常是在電池組長(zhǎng)期充電不足或過放電狀態(tài)下長(zhǎng)期儲(chǔ)存形成的
硫酸鹽化的根本原因一般認(rèn)為是PbSO4的重結(jié)晶
極板硫酸鹽化的現(xiàn)象如下:
?。?) 硫酸鹽化電池在放電時(shí),比其他正常電池的容量明顯降低。
?。?) 電解液密度下降低于正常值,而且是長(zhǎng)時(shí)期落后。
?。?) 充電過程中電壓上升很快,高達(dá)2.9伏/單格左右(正常值2.7伏/單格左右),而在放電過程中電壓降低很快,1~2小時(shí)內(nèi)就降低到1.8伏左右(10小時(shí)率放電)。
?。?) 充電過程中冒氣泡過早。
?。?) 極板顏色和狀態(tài)不正常。正極板呈淺褐色(正常為深褐色),極板表面有白色硫酸鉛斑點(diǎn),負(fù)極板呈灰白色(正常為灰色),用手指摸極板表面時(shí)感覺有粗大顆粒的硫酸鉛結(jié)晶,并且極板發(fā)硬。
鉛酸蓄電池的失效模式與循環(huán)壽命
蓄電池失效模式
(1) 正極板柵的腐蝕與長(zhǎng)大
?。?) 正極活性物質(zhì)的軟化、脫落
(3) 負(fù)極的不可逆硫酸鹽化
?。?) 早期容量損失
影響電池循環(huán)壽命的外在因素
(1) 放電深度
?。?) 過充電程度
?。?) 電解液濃度及溫度
