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    技術支持Technical Data

    理士電池原理結構與基本概念

    作者:理士蓄電池 來源:(LEOCH)理士電池有限公司 時間:2021-10-22 09:03:43 點擊:

    [文章前言]:蓄電池是直流屏中的一個重要組成部分,它的優劣直接關系到整個直流屏的可靠程度。不管直流屏設計得多么先進,功能多么齊備,一旦蓄電池失效,再好的直流屏也無法提供不間斷供
    蓄電池是直流屏中的一個重要組成部分,它的優劣直接關系到整個直流屏的可靠程度。不管直流屏設計得多么先進,功能多么齊備,一旦蓄電池失效,再好的直流屏也無法提供不間斷供電。千萬不要因貪圖便宜而選用劣質鉛酸蓄電池,這樣會影響整個直流系統的可靠性,并將因此造成更大的損失。產品概述
     
     
     
    鉛酸蓄電池(VRLA)是一種電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池荷電狀態下,正極主要成分為二氧化鉛,負極主要成分為鉛;放電狀態下,正負極的主要成分均為硫酸鉛。一個單格鉛酸電池的標稱電壓是2.0V,能放電到1.5V,能充電到2.4V;在應用中,經常用6個單格鉛酸電池串聯起來組成標稱是12V的鉛酸電池,還有24V、36V、48V等。
     
     
     
      VRLA電池是這樣設計的:在電池中,一部分數量的電解液被吸收在極片和隔板中,以此增加負極吸氧能力,阻止電解液損耗,使電池能夠實現密封。鉛酸蓄電池結構
     
    42.jpg
     
     
     
    Part組件
     
     
     
    材料
     
     
     
    作用
     
     
     
    正極
     
     
     
    正極為鉛-銻-鈣合金欄板,內含氧化鉛為活性物質
     
     
     
    保證足夠的容量 長時間使用中保持蓄電池容量,減小自放電
     
     
     
    負極
     
     
     
    負極為鉛-銻-鈣合金欄板,內含海綿狀纖維活性物質
     
     
     
    保證足夠的容量 長時間使用中保持蓄電池容量,減小自放電
     
     
     
    隔板
     
     
     
    先進的多微孔AGM隔板保持電解液,防止正極與負極短路。
     
     
     
    防止正負極短路 保持電解液 防止活性物質從電極表面脫落
     
     
     
    電解液
     
     
     
    在電池的電化學反應中,硫酸作為電解液傳導離子
     
     
     
    使電子能在電池正負極活性物質間轉移
     
     
     
    外殼和蓋子
     
     
     
    在沒有特別說明下,外殼和蓋子為ABS樹脂
     
     
     
    提供電池正負極組合欄板放置的空間
     
     
     
    安全閥
     
     
     
    材質為具有優質耐酸和抗老化的合成橡膠。
     
     
     
    電池內壓高于正常壓力時釋放氣體,保持壓力正常 阻止氧氣進入
     
     
     
    端子
     
     
     
    根據電池的不同,正負極端子可為連接片、棒狀、螺柱或引出線。
     
     
     
    密封端子有助于大電流放電和長的使用壽命電極中的電化學反應
     
     
     
    閥控鉛酸電池的電化學反應式如下所示。充電是將外部電源連在蓄電池上進行充電,使電能轉化成化學能儲存起來。放電是電能從電池中釋放出來去驅動外部設備。
     
     
     
      當VRLA蓄電池充電將達到頂點時,充電電流只被用來分解電解液中的水,此時,電池正極產生氧氣,負極產生氫氣,氣體會從蓄電池中溢出,造成電解液減少,需不定時加水。
     
     
     
      另一方面,充電末期或過充條件下,充電能量被用來分解水,正極產生的氧氣與負極的海綿狀鉛反應,使負極的一部分處于未充滿狀態,抑制負極氫氣的產生。
     
     
     
    正極
     
     
     
    2PbO2+2H2SO4 →2PbSO4+O2↑+2H2O
     
     
     
    負極
     
     
     
    Pb+H2SO4 →PbSO4+H2↑鉛酸蓄電池的基本概念1充電
     
     
     
    充電是外電路給蓄電池供電,使電池內發生化學反應,從而把電能轉化為化學能儲存起來的操作?充電時,蓄電池的正?負極分別與直流電源的正?負極相連,當充電電源的端電壓高于蓄電池的電動勢時,在電場的作用下,電流從蓄電池的正極流入?負極流出,這一過程稱為充電?蓄電池充電過程是將電能轉換為化學能的過程?充電時,正?負極板上的PbSO4還原為PbO2和Pb,電解液中的H2SO4不斷增多,電解液密度不斷上升?當充電接近終了時,PbSO4已基本還原成 Pb?過剩的充電電流將電解水,使正極板附近產生O2從電解液中逸出,負極板附近產生H2從電解液中逸出,電解液液面高度降低?2放電
     
     
     
    放電是在規定的條件下,電池向外電路輸出電能的過程?當鉛酸蓄電池接上負載后,在電動勢的作用下,電流就會從蓄電池的正極經外電路的用電設備流向蓄電池的負極,這一過程稱為放電,蓄電池的放電過程是將化學能轉化為電能的過程?放電時,正極板上的 PbO2和負極板上的Pb都與電解液中的 H2SO4反應生成硫酸鉛(PbSO4),沉附在正?負極板上?在這個過程中,電解液中的H2SO4不斷減少,電解液密度不斷下降?理論上,放電過程可以進行到極板上的活性物質被耗盡為止,但由于生成的 PbSO4沉附于極板表面,阻礙電解液向活性物質內層滲透,使得內層活性物質因缺少電解液而不能參加反應,因此在使用中放完電時蓄電池活性物質的利用率也只有20% ~30%?因此,采用薄型極板,增加極板的多孔性,可以提高活性物質的利用率,增大蓄電池的容量?
     
     
     
    蓄電池放電終了的特征是:
     
     
     
    (1)單格電池電壓降到放電終止電壓;
     
     
     
    (2)電解液相對密度降到最小許可值?
     
     
     
    放電終止電壓與放電電流的大小有關,放電電流越大,允許的放電時間就越短,放電終止電壓也越低?3過充電
     
     
     
    過充電是對完全充電的蓄電池或蓄電池組繼續充電?4自放電
     
     
     
    自放電是電池的能量沒有通過放電就進入外電路,造成一定能量的損失?5活性物質
     
     
     
    在電池放電時發生化學反應從而產生電能的物質,或者說是正極和負極儲存電能的物質的統稱?6放電深度
     
     
     
    放電深度是指蓄電池使用過程中放電到什么程度才停止放電?7極板硫化
     
     
     
    在使用鉛酸蓄電池時要特別注意的是:電池放電后要及時充電,如果長時間處于半放電或充電不足甚至過充的情況,或長時間充電和放電都會形成 PbSO4晶體?這種大塊晶體很難溶解,無法恢復原來的狀態,導致板極硫化后充電就會變得困難?8容量
     
     
     
    容量是在規定的放電條件下電流輸出的電荷,其單位常用安時(A·h)表示?9相對密度
     
     
     
    相對密度是指電解液與水的密度比值,用來檢驗電解液的強度?相對密度與溫度變化有關?25℃時充滿的電池電解液相對密度值為1.265?密封式電池,相對密度值無法測量?純酸溶液的密度為1.835g/cm3,完全放電后降至1.120g/cm3?電解液注入水后,只有待水完全融合電解液后才能準確測量密度,融入過程大約需要數小時或者數天,但是可以通過充電來縮短時間?每個電池的電解液密度均不相同,即使是同一個電池在不同的季節,電解液的密度也會不一樣?大部分鉛酸蓄電池的電解液密度在1.1~1.3g/cm3范圍內,充滿電之后一般為1.23~1.3g/cm3?10運行溫度
     
     
     
    電池在使用一段時間后,會感覺燙手,這是因為鉛酸蓄電池具有很強的發熱性?當運行溫度超過25℃,每升高10℃,鉛酸電池的使用壽命就減少50%,所以電池的最高運行溫度應比外界低,在溫度變化超過±5℃的情況下最好?
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