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鉛酸蓄電池的組成部分_鉛酸蓄電池的壽命

2020年03月26日 10:25 網(wǎng)絡整理 作者:網(wǎng)絡整理 用戶評論(0

  鉛酸蓄電池的組成部分

  鉛酸蓄電池是蓄電池的一種。以其低廉的價格,良好的高倍率放電性能,應用非常廣泛,如汽車、摩托車、火車、輪船、通信以及UpS等均需運用。鉛酸蓄電池主要由正極板、負極板、電解液、容器、極柱、隔膜、可導電的物質(zhì)等組成。

 ?。ㄒ唬┱龢O板(正極活性物質(zhì))

  正極板活性物質(zhì)的主要成分是二氧化鉛。具有較強的氧化性,放電時,與硫酸發(fā)生反應生成硫酸鉛,并吸收電子,二氧化鉛有兩種類型晶格,一種是α—pb02另一種是β—pb02。這兩種二氧化鉛活性物質(zhì)差別很大,它們在正極板所起的作用也不相同。?—pb02給出的容量是α—pbO2的1.5~~~3倍。而α—pb02具有較好的機械強度,它的存在,正極板活性物質(zhì)不宜軟化脫落,只有α—pb02和βα—pbO2的比例達到0.8時,鉛蓄電池會表現(xiàn)出良好的性能。

 ?。ǘ┴摌O板(負極活性物質(zhì))

  在鉛酸蓄電池里,為了供負極活性物質(zhì)充分與電解液發(fā)生反應,故將鉛制成多孔海棉狀,又稱為海綿鉛,在放電時,鉛給出外線路電子形成pb+2與溶液的硫酸根結(jié)合生成硫酸鉛,充電時,部分pbSO4首先溶解成pb2+與SO4。pb+2接受電子還原成鉛進入負極活性物質(zhì)晶格。

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  硫酸是鉛酸蓄電池電解液中的重要原材料之一,市場上濃硫酸一般分為兩種:一種是工業(yè)用濃硫酸,純度較低,不適用于鉛酸蓄電池;另一種為純度較高的分析純,較適合于鉛酸蓄電池,硫酸的分子量為98,濃硫酸中硫酸含量為98%是無色透明油狀液體,具有很強的吸水性和腐蝕性,與水結(jié)合后,可放出大量的熱。所以在電解液配制過程中,一定要注意防護,以免出現(xiàn)危險,配制時,千萬不要把水加入濃硫酸中,而是將濃硫酸緩慢加入水中。

  鉛酸蓄電池電解液配制過程中,對水的要求較高,水中含雜質(zhì)的多少,直接影響電池的質(zhì)量。鉛蓄電池用水外觀是無色透明的,殘渣含量應小于0.01%。一般檢驗水的標準用電阻率(Ωcm)或電導率來表示,比較簡單的方法是:采用電阻率測量法:用數(shù)字式萬用表將檔位撥至20MΩ處,將萬用表兩只表筆相距1厘米,測出水的電阻阻值在5——10MΩ即可。

  (四)隔板

  隔板也是鉛蓄電池主要組成部分之一,其質(zhì)量對電池影響很大,隔板的主要功能是防止電池正負極板短路,蓄電池中,對隔板的要求是:采用多孔質(zhì)隔板,允許電解液自由擴散和離子遷移,要有比較小的電阻,隔板孔徑要小。空隙總面積要大,要防止脫落的活性物質(zhì)到達對方的極板。因此,隔板的孔徑要小,孔數(shù)要多。

  鉛酸蓄電池的壽命

  鉛酸蓄電池的壽命一般是2年左右。

  普通蓄電池又稱為鉛酸蓄電池,它的電極是由鉛和鉛的氧化物構(gòu)成,電解液是硫酸的水溶液。主要優(yōu)點是電壓穩(wěn)定、價格便宜;缺點是日常維護頻繁。鉛酸蓄電池一般壽命在2年左右,而且需定期檢查電解液的高度并添加蒸餾水。

  鉛酸蓄電池壽命跟什么有關

  1、放電深度

  放電深度即使用過程中放電到何程度開始停止.100%深度指放出全部容量。鉛酸蓄電池壽命受放電深度影響很大。設計考慮的重點就是深循環(huán)使用、淺循環(huán)使用還是浮充使用。若把淺循環(huán)使用的電池用于深循環(huán)使用時,則鉛酸蓄電池會很快失效。

  因為正極活性物質(zhì)二氧化鉛本身的互相結(jié)合不牢,放電時生成硫酸鉛,充電時又恢復為二氧化鉛,硫酸鉛的摩爾體積比氧化鉛大,則放電時活性物質(zhì)體積膨脹。若一摩爾氧化鉛轉(zhuǎn)化為一摩爾硫酸鉛,體積增加95%.這樣反復收縮和膨脹,就使二氧化鉛粒子之間的相互結(jié)合逐漸松弛,易于脫落。若一摩爾二氧化鉛的活性物質(zhì)只有20%放電,則收縮、膨脹的程度就大大降低,結(jié)合力破壞變緩慢,因此,放電深度越深,其循環(huán)壽命越短。

  2、過充電程度

  過充電時有大量氣體析出,這時正極板活性物質(zhì)遭受氣體的沖擊,這種沖擊會促進活性物質(zhì)脫落;此外,正極板柵合金也遭受嚴重的陽極氧化而腐蝕,所以電池過充電時會使應用期限縮短。

  3、溫度的影響

  鉛酸蓄電池壽命隨溫度升高而延長。在10℃~35℃間,每升高1℃,大約增加5~6個循環(huán),在35℃~45℃之間,每升高1℃可延長壽命25個循環(huán)以上;高于50℃則因負極硫化容量損失而降低了壽命。

  電池壽命在一定溫度范圍內(nèi)隨溫度升高而增加,是因為容量隨溫度升高而增加。如果放電容量不變,則在溫度升高時其放電深度降低,固壽命延長。

  鉛酸電池的使用壽命到底是年限還是使用次數(shù)_鉛炭電池與鉛酸電池和鉛碳電池有什么區(qū)別

  4、硫酸濃度的影響

  酸密度的增加,雖對正極板容量有利,但電池的自放電增加,板柵的腐蝕也加速,也促使二氧化鉛的松散脫落,隨著蓄電池中使用酸密度的增加,循環(huán)壽命下降。

  5、放電電流密度的影響

  隨著放電電流密度增加,電池的壽命降低,因為在大電流密度和高酸濃度條件下,促使正極二氧化鉛松散脫落。

  鉛炭電池是鉛酸電池的創(chuàng)新技術(shù),相比鉛酸電池有著諸多優(yōu)勢。鉛炭電池有以下優(yōu)勢:一是充電快,提高8倍充電速度;二是放電功率提高了3倍;三是循環(huán)壽命提高到6倍,循環(huán)充電次數(shù)達2000次;四是性價比高,比鉛酸電池的售價有所提高,但循環(huán)使用的壽命大大提高了;五是使用安全穩(wěn)定,可廣泛地應用在各種新能源及節(jié)能領域。此外,鉛炭電池也發(fā)揮了鉛酸電池的比能量優(yōu)勢,且擁有非常好的充放電性能——90分鐘就可充滿電(鉛酸電池若這樣充、放,壽命只有不到30次)。而且由于加了碳(石墨烯),阻止了負極硫酸鹽化現(xiàn)象,改善了電池失效的一個因素。

  鉛碳電池是一種新型的超級電池,是將鉛酸電池和超級電容器兩者合一:既發(fā)揮了超級電容瞬間大容量充電的優(yōu)點,也發(fā)揮了鉛酸電池的比能量優(yōu)勢,且擁有非常好的充放電性能--90分鐘就可充滿電(鉛酸電池若這樣充、放,壽命只有不到30次)。而且由于加了碳(石墨烯),阻止了負極硫酸鹽化現(xiàn)象,改善了過去電池失效的一個因素,更延長了電池壽命。鉛碳電池是將非對稱超級電容器與鉛酸電池采用內(nèi)并聯(lián)方式兩者合一的混合物,作為一種新型的超級電池,鉛碳電池是將鉛酸電池和超級電容器兩者技術(shù)的融合,是一種既具有電容特性又具有電池特性的雙功能儲能電池。因此既發(fā)揮了超級電容瞬間功率性大容量充電的優(yōu)點,也發(fā)揮了鉛酸電池的能量優(yōu)勢,一個小時就可充滿電。擁有很好的充放電性能。由于使用了鉛碳技術(shù),鉛碳電池的性能遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池,可應用于新能源車輛中,如:混合動力汽車、電動自行車等領域;也可用于新能源儲能領域,如風光發(fā)電儲能等。Lead-carbon電池具有與傳統(tǒng)鉛酸電池相近的低廉價格優(yōu)勢及成熟的工業(yè)制造基礎,在各種應用領域有著極強的競爭力優(yōu)勢。

  這種混合技術(shù)能夠在車輛加速和制動期間快速地輸出和輸入電荷,特別適合于微混合動力車的“停止一啟動”系統(tǒng)。鉛碳電池可以提高原來鉛酸蓄電池的功率,延長使用壽命。

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( 發(fā)表人:姚遠香 )

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