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你了解鉛酸蓄電池的鉛和酸是如何反應出現電能的嗎?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年05月26日  

汽車上使用的蓄電池都是鉛酸蓄電池,是一種將化學能轉換成電能的裝置,是可逆的低壓直流電源。它的用途是在發動機起動時,向起動機、點火系統等重要用電設備供電,以及在發電機電力不足時協助供電,同時還可以吸收電路中瞬間的過電壓,以保護用電設備。根據結構的不同,大致可以分為普通型蓄電池、免維護蓄電池、干荷電蓄電池以及膠體蓄電池,總體結構都是由極板、電解液、隔板和殼體這幾大部分構成的。


鉛酸蓄電池中的鉛酸是指蓄電池中極板和電解液的材料。其中的鉛是指極板的材料,極板又分為正極板和負極板,在正極板上是二氧化鉛,在負極板上是純鉛;所謂的酸是指電解液的材料,它是由純硫酸和蒸餾水按一定比例配制而成的硫酸水溶液(密度為1.24~1.31克/立方厘米),具有一定的腐蝕性。電解液的密度對蓄電池的容量和壽命有很大的影響,一般密度越高,蓄電池的充電量越足,冰點也越低,在寒冷的冬季也不會結冰;假如電解液的密度很低時,蓄電池的電量基本就放光了,此時的電瓶在寒冷的地區有結冰的危險。


蓄電池的工作過程就是這些鉛酸相互轉換的過程。在靜止狀態下,在正極板處,二氧化鉛與硫酸用途生成帶正電荷的鉛離子沉浮在正極板上,使正極板具有2V的正電位;在負極板處,純鉛電離為鉛離子和電子,兩個電子留在負極板上,使負極板具有約-0.1V的負電位;這樣在正負極之間就形成了大約2.1V的電位差,這就是鉛酸蓄電池能夠建立起電動勢的原理。


那么蓄電池在工作過程中,鉛酸又是怎么樣轉換的呢?


蓄電池在放電時,硫酸與正負極板上的鉛和二氧化鉛發生化學反應,生成了硫酸鉛和水,在這個過程中有大量的電子從負極板流向正極板,從而形成了放電電流;由于電解液中水分的新增,電解液的密度是逐漸下降的,放電越多,電解液的密度越低;隨著反應的進行,極板上的硫酸鉛越來越多,反應的速度越來越慢,放電也就越來越少了;當極板上大部分被硫酸鉛覆蓋的時候,反應基本就終止了,這時候就是所說的電放沒了,電解液的密度也下降到了最低。


蓄電池在充電時,在外界電源的用途下,極板上的硫酸鉛還原成了純鉛和二氧化鉛,電解液中的水還原成硫酸,同時有大量的電子從正極板返回負極板,從而形成了充電電流;隨著充電的進行,電解液中的硫酸越來越多,電解液的密度是逐漸新增的,充電越足,電解液的密度越高;但是當極板上的硫酸鉛全部轉化完后,電解液的密度也達到了最高,此時假如繼續充電,這些電就會電解水了,生成了氫氣和氧氣,這就是充電過程中蓄電池里面會冒泡的原因。


所以,鉛酸蓄電池的充放電過程,其實就是蓄電池中硫酸與純鉛和二氧化鉛的化學反應過程,在這個過程中會伴隨著電解液密度的變化。因此檢驗電解液的密度就可以大致判斷出蓄電池的充電狀態,并且利用這個原理制作出了蓄電池電量指示器。


早期的蓄電池是開放式的,在每一個單格電池上都有一個通氣孔,因此會有一部分電解液從這個孔中揮發出去,另外充電過程中出現的氫氣和氧氣也從這個孔中逸出,因此電解液會越來越少,使用中要定期添加并調整電解液的密度。后來人們研制出了免維護蓄電池,這種蓄電池的特點是采用了安全通氣孔,在通氣室中設置了氧化鋁過濾器和鈀催化劑,阻止內部硫酸蒸氣的排出,減少了腐蝕用途,并使化學反應中出現的氫離子和氧離子再結合,生成水返回電解液中,從而減少了水份的消耗。免維護蓄電池的使用壽命較長,使用過程中不要添加電解液,自行放電少,不要補充充電,因此在轎車上得到廣泛應用,并將逐漸取代現有的普通鉛酸蓄電池。


這種鉛酸電瓶最怕兩件事:低溫和過度放電。實踐證明,當環境溫度每升高1C的時候,電池的容量也會相應的新增0.8%;反之,當環境溫度降低1C的時候,電池的容量也會對應的減少0.8%!當氣溫低至-10C時,電瓶的容量只有正常值的72%;當溫度低至-20C時,電瓶的容量只有正常值的64%;另外,汽車電瓶都是淺充淺放的鉛酸電瓶,過度放電是對電瓶的極大傷害。數據表明,當電瓶的電量完全放掉然后再充電,最多只能充到原來容量的80%。所以,我們在日常使用中一定要防止這兩種情況的發生,比如不要頻繁的啟動發動機,不要停車后大量使用電瓶的電能,等等。1、采用4鍵(其他廠家是5鍵以上)操作,操作界面更簡單,直觀,流暢。有利于用戶操作人員快速掌握。


2、自主研發的自校準程序:電導法蓄電池檢測儀,是通過檢測蓄電池內阻和蓄電池電壓,經過固化在儀器中的程序計算而得出蓄電池各個性能參數。由于蓄電池的內阻一般在5~10毫歐姆;要求測試電壓的變化在0.01伏特,所以對儀器的精度要求很高。


三大功能:蓄電池測試、啟動系統測試、發電充電系統測試。


可測試已放電的蓄電池,測試前無需充電。


瞬間測量出蓄電池的:電壓(V)、電量(%)、最大冷啟動電流(CCA)、內阻(毫歐)、壽命(%)。


寬屏液晶顯示器,內置微型熱敏打印機,快速打印測試報告。


多語言操作界面:中文、英文、日語、西班牙語等。


超細銅絲,硅膠絕緣層電纜,柔軟且防折斷。


可以檢測不同類型的蓄電池,普通(富液型)、AGM、膠體等蓄電池。


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