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從多角度認識鉛酸蓄電池

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年05月08日  

我們知曉鉛酸蓄電池,應該都是從購買電動車或者電動自行車之后。現在我們所使用的電動車的電動力來源絕大部分都是鉛酸蓄電池。鉛酸電池的單體電壓一般都是12伏,極少有部分是16伏的。電池的容量一般有12安時,14安時,20安時,電動三輪車使用的32安時和45安時。一般都是有三個到6個單體電池組成所需要的工作電壓。


鉛酸電池的外表看起來是傻大粗的感覺。把它拆開仔細觀察,它是由正極板群,負極板群,電解液,隔板,電池槽和外殼,接線柱組成。其中正極板和負極板是鉛酸電池產生電能的主要部分。電池的容量不同,組成正負極板群的極板的規格和數量也不同。我們在進行充電和放電的時候,正負極活性物質的體積就會反復的膨脹和收縮。


一般來說,負極板上的海綿狀的鉛的結合能力比較強,而正極板上的過氧化鉛的結合能力比較弱,因此在充電和放電的時候,它就會慢慢的脫落。這就是為什么鉛酸蓄電池的壽命受到限制的主要原因。由于受到材料工藝方面的限制,鉛酸電池的生產廠家,一般都是對正極板進行相關的改良,力求正極板能夠忍受震動并且抗擊沖擊,延長電池的壽命。


如何正確認識鉛酸蓄電池?


電池隔板的作用主要是防止正負極短路,同時保證電解液中的正離子和負離子能夠順利的通過。它緩解了正極和負極活性物質的脫落,保護正極負極因為震動而造成的損傷。一般是以絕緣的橡膠,塑料,復合玻璃纖維制成。


電解液在鉛酸電池的作用,是傳導電流參加電化學反應。電解液一般都是由濃硫酸酸和蒸餾水,按照嚴格的純度和密度配制而成。在市場上實際使用的情況來看,電動車使用的鉛酸電池有兩種。一種是以密度為1.3的液態稀硫酸和適量的硫酸鈉添加劑混合定制的。另外一種就是我們所說的膠體鉛酸電池。他在工業中利用隔板吸附稀硫酸,從而使二氧化硅在極板的兩側和頂部形成凝膠。沈陽松下電池硫酸的相對密度最低,上海海寶電池次之,銷量最高的天能和超威鉛酸電池的稀硫酸密度最高。這就是實際的應用維修中,松下電池和海寶電池的初始電池容量有點不好,但使用壽命較長。而天能和超威的鉛酸電池,初始電池容量表現很好,但實際使用壽命不是很長,客戶的反應普遍說只能用一年到一年半左右。


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我們很多人都聽說過電池可以加水,試圖延長電池的使用期限或者恢復電池的大部分容量。各式各樣的方法層出不窮,有的說有用,有的說沒用,莫衷一是。由于廠家的工藝規程不一樣,材料不一樣,質量也不同,鉛酸電池缺水的狀況千差萬別。所以一般人加水成功是靠運氣的。添加的水只能使用蒸餾水。其他的水含有礦物質,會腐蝕機板,同時還會加速電池的自放電,縮短電池的壽命。


部分人對電池的安全閥的作用提出疑問。認為大概主要有以下幾個作用。第一是在電池內部產生過量氣壓時,釋放壓力,防止電池爆炸。第二是保證電池內部能夠不斷的進行氧化復合反應,減少失水現象。第三是防止外部空氣進入內部,防止化學反應所產生的酸性氣體外泄。


鉛酸電池的正極和負極都浸潤到電解液中。具體的化學反應是:


在充電的時候,硫酸鉛和水生成氧化鉛,純鉛和硫酸。硫酸溶液的濃度會逐漸增加,恢復到放電之前的濃度。也就是說,鉛酸電池的活性物質已經還原到了可以再度供電的狀態。電池的負極板上就產生了氫氣和正極板上就產生的氧氣。


在放電的時候,正極的氧化鉛和硫酸,加上負極的海綿狀純鉛生成硫酸鉛和水。硫酸溶液的密度慢慢降低。我們在實際維修中,只要測量出來硫酸濃度。就可以知道可放電量和殘余的電量。


鉛酸電池的電壓,就是把一個有2.1伏的電壓串聯三個,形成6.3伏左右的電壓(標準電壓為6伏)。串聯6個的話那就形成12.6伏(標準電壓為12伏)。這樣,我們就可以做出如下總結:


第一,鉛酸電池的電動勢和硫酸的密度成正比,且受溫度的影響。


第二,放電時候的電壓與放電電流和鉛酸電池的內阻有關。放電電流越大,電壓下降就越大。


第三,放電放到0伏的時候,再怎么充電也不能夠維持原來的性能。因此必須規定,依據放電電流的多少來規定所相應的停止放電電壓,這是我們常說的終止電壓。停止放電電壓就是指,電池擱置一段時間以后,其開路電壓恢復到與硫酸的濃度所相對應的電壓。


解釋得更詳細一點。就是一個標準為12伏的正常的鉛酸蓄電池,在充滿之后,充電極化已經達到最大值,電壓可以達到14.4伏左右。在放電結束的時候,放電極化達到最大值,電壓低到9伏左右。但是在充電或者放電停止,并且靜置電池數小時后,極化電壓會完全消失,電池的電動勢可以在13.8伏到11伏之間變化。這個差異是由鉛酸電池內部的活性物質狀態的改變所造成的。所以36伏電池組工作電壓一般為31.5~41伏。48伏的電池組的工作電壓一般為42~55伏。這里所說的31.5和42伏電壓,就稱之為過放電和欠電壓。低于這個數字就容易損壞電池組,縮短鉛酸電池的壽命。這就是為什么控制器有終止限制電壓的原因。


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