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鉛酸一電電池的原理及其維護(hù)

鉛酸一電電池的原理及其維護(hù)


在眾多一電電池種類中,迄今技術(shù)最成熟,應(yīng)用最廣泛的是鉛酸蓄一電電池,F(xiàn)代密封鉛酸蓄一電電池具有完全密封,無需補加水維護(hù),比能量較高、不腐蝕設(shè)備、不污染環(huán)境、安全可靠等優(yōu)點。大家都知道的缺點是,壽命短、太重。關(guān)于民用一電電池,建議將111-115一起閱讀。

一.工作原理

鉛酸一電電池內(nèi)的陽極(PbO2),陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中,兩極間會產(chǎn)生2V的化學(xué)電勢,這就是鉛蓄一電電池的原理。

1. 放電反應(yīng)

一電電池放電時,正極由二氧化鉛轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U,負(fù)極由海綿狀鉛變?yōu)榱蛩徙U,正、負(fù)極板上的硫酸鉛越來越多。一電電池電壓逐漸下。硫酸濃度不斷降低。只要測得電解液中的硫酸濃度(比重),即可得知放電量或殘余電量。

2.充電反應(yīng)

一電電池充電時,正極由硫酸鉛(PbSO4)轉(zhuǎn)化成棕色二氧化鉛(PbO2),負(fù)極則由PbSO4轉(zhuǎn)變?yōu)榛疑UPb。充電過程中一電電池電壓逐漸上升,硫酸濃度不斷增高。

二.一電電池結(jié)構(gòu)


通常見到的鉛酸一電電池是12伏的,是“6組”“2伏一電電池”組裝成的,如下圖所示。


1. 極板


極板是蓄一電電池的核心部件,有“正極板”和“負(fù)極板”。極板是由耐腐蝕且有一定強度的材料制成的,極板做成柵格網(wǎng)片狀。


正極板的柵格中填涂“膏狀的二氧化鉛”,是褐紅色的;負(fù)極的柵格中填涂“膏狀的活性鉛”,是青灰色的。


幾塊正極板并聯(lián),幾塊負(fù)極板并聯(lián),穿插在一起構(gòu)成一個“具有一定能量密度”的“2伏一電電池”。


6組2伏一電電池串聯(lián)就得到常見的12伏的一電電池塊。


2.隔板


隔板是用來防止正負(fù)極短路的。隔板要求耐酸,多細(xì)孔,便于電解液滲透。一般采用微孔塑料(PVC)制成,成本低。


3.電解液


鉛酸一電電池的電解液是比重為1.28左右的稀硫酸。


4.殼體


殼體是用來盛放電解液和極板組的,殼體多采用聚丙烯塑料制成。


三.使用維護(hù)


1.過度放電會損壞一電電池。


根據(jù)一電電池的原理,放電時電解液的濃度不斷降低,兩個極板上的硫酸鉛越來越多,過度放電會在極板上形成“硫酸鉛的結(jié)晶”,失去了活性,輕則減少一電電池壽命,重則一電電池報廢。


據(jù)此可知:


(1)電量剩下20-30%時就應(yīng)該充電。防止虧電行駛。


(2)長時間不使用一電電池,一電電池會完全報廢。因為一電電池內(nèi)部一直存在微弱的自放電,長期不用會使電量嚴(yán)重虧損直至一電電池報廢。如果隔一個月補充電,可防止一電電池報廢。


2.過度充電會損害一電電池。


因為充電過程中,電解液的濃度不斷升高,水含量越來越少,極板的溫度也在升高。過分充電容易造成電解液中“水被電解”,產(chǎn)生氣體,一電電池鼓包;電極上的活性物質(zhì)會脫落;輕則減少一電電池壽命,重則一電電池報廢。


據(jù)此可知:


(1)充電時間應(yīng)該是充電器指示燈變綠后就停止為最好;指示燈變綠后浮充1-2小時也可以。一般6-8小時為好。


(2)許多電動車用戶認(rèn)為充電時間越長一電電池電量越足,這是非常錯誤的。晚上充白天用,一定是過度充電。這樣的一電電池會鼓漲,壽命縮短。


(3)快充電會損壞一電電池。負(fù)載過大,快放電也會損壞一電電池。


3.一電電池溫度較高的情況下充電會損壞一電電池


行車時間較長,一電電池一定發(fā)熱,立即充電會使得一電電池的溫度進(jìn)一步增高而損壞一電電池。正確的方法是,行車時間較長后,不是馬上充電,而是過半小時再充電為好。


4.一電電池壽命


影響一電電池壽命的因素很多,不能一概而論。鉛酸一電電池一般壽命是2-3年。


5.廢舊一電電池要專業(yè)回收,避免污染環(huán)境。

一電電池

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