鉛酸蓄電池充電原理?

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。

鉛酸蓄電池充電原理?

? 構(gòu)成鉛酸蓄電池之主要部分如下:
? 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%) ? ?電池外殼 ? ?隔離板
其它(液口栓.蓋子等)
原理與動(dòng)作
? 鉛蓄電池內(nèi)的陽極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中,兩極間會(huì)產(chǎn)生2V的電力,這是根據(jù)鉛蓄電池原理,經(jīng)由充放電,則陰陽極及電解液即會(huì)發(fā)生如下的變化:
? (陽極) (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、陽極板上的活性物質(zhì)產(chǎn)生反應(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)在陽極板,陰極板上所產(chǎn)生的硫酸鉛會(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)電解液的濃度逐漸增加, 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,而陰極板就產(chǎn)生氫,陽極板則產(chǎn)生氧,蓄電池充電機(jī)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)車用蓄電池,必須具備以下條件: ? ?◎ 高性能
? ◎ 耐震.耐沖擊 ? ?◎ 壽命長 ? ?◎ 保養(yǎng)容易
由于玻璃纖維管式鉛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。于蓄電池充電機(jī)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,此即為鉛蓄電池壽命受到限制的原因。期使蓄電池使用期限延長,能耐震并耐沖擊,則陽極板的改良即成當(dāng)急要?jiǎng)?wù)。
? 玻璃纖維管式的陽極板: 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,產(chǎn)生活性化物質(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)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,長久以來,實(shí)用績效良好。
? 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鉛蓄電池的陰極板上,同時(shí)亦使用在汽車,小貨車的蓄電池陽極板上。 ? ?2.隔離板
? 能防止陰、陽極板間產(chǎn)生短路,但不會(huì)妨礙兩極間離子的流通。而且經(jīng)長時(shí)間使用,也不會(huì)劣化,或釋放雜質(zhì)。鉛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)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)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)所產(chǎn)生的氣體及補(bǔ)充純水,測(cè)定比重。
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