铅酸蓄电池的原理与性能
铅酸蓄电池的工作原理
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铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池是一种常见的电池类型,广泛应用于各种交通工具、电力系统和备用电源等领域。
本文将详细介绍铅酸蓄电池的工作原理,从化学反应、电化学过程、充放电特性以及常见问题等方面进行分析。
一、化学反应过程铅酸蓄电池的核心化学反应是氧化还原反应,其基本反应方程式如下:负极反应:Pb + HSO4- → PbSO4 + H+ + 2e-正极反应:PbO2 + HSO4- + 3H+ + 2e- → PbSO4 + 2H2O综合反应:Pb + PbO2 + 2HSO4- + 2 H+ → 2PbSO4 + 2H2O其中,负极是由纯铅(Pb)构成,正极则是由氧化铅(PbO2)构成,而电解液则是由硫酸(HSO4-)溶解在水中形成。
二、电化学过程铅酸蓄电池中的电化学过程主要是指充电和放电过程。
1. 充电过程:当外部电源连接到电池时,电流从外部电源进入电池,推动反应物发生化学反应。
在充电过程中,正极的PbO2会释放出电子,电子在外部电路中流动,从而进一步推动负极上的Pb发生氧化还原反应。
同时,此时负极上的PbSO4会回溶到电解液中,正极的PbSO4则会形成。
2. 放电过程:放电过程是充电过程的逆反应,也是电池提供电能的过程。
当外部电路连接到电池并消耗电流时,正极上的PbSO4会溶解回到电解液中,负极上的PbSO4则会形成。
这个过程伴随着电子从负极流向正极,推动外部电路中的电流流动,从而提供能量。
三、充放电特性铅酸蓄电池具有几个典型的充放电特性:1. 自放电:铅酸蓄电池自放电是指在无负载情况下,电池内部的化学反应仍然会导致电容的减小。
这是由于内部的化学反应会导致极板的腐蚀和电解液的损失。
为了防止自放电,可以采用定期充电来保持电池的容量。
2. 循环寿命:铅酸蓄电池的充放电循环次数有限,一般在300-500次左右。
在每次循环中,电池容量会逐渐减小,电动力也会下降。
这是由于铅酸蓄电池的化学反应过程中不可逆反应的存在。
简述铅酸蓄电池的工作原理
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简述铅酸蓄电池的工作原理
铅酸蓄电池是一种广泛应用于供电领域的充电蓄电池,其工作原理是经过充电给电解液中的正负极材料进行充电,使之产生电势差引起铅酸电解质进行电解,使正极材料充满氧气,形成金属铅,而负极材料则充满氢气,经过去电过程即可以达到充电的效果。
铅酸蓄电池的放电原理与充电原理相反,也即在放电过程中,铅酸电解质发生反电解,正极材料释出氧气,负极材料释出氢气(也即发生氧化还原反应),当负极材料对正极材料释出的氧气进行氧化,产生正极电势,正极向外侧释放能量,从而达到放电的效果。
铅酸蓄电池具有良好的低温性能和环境友好性,可靠性高等特点,是将电能效率转换为热能效率最理想的能源转换器。
无论是车用蓄电池、照明蓄电池,还是发电机发电设备和各种运动器件,都必不可少地使用铅酸蓄电池。
铅酸电池能源释放多样化,电压比较稳定,不受外界环境变化影响,运行成本低等优点,广受电子设备、自动控制和运动领域的青睐。
总之,铅酸蓄电池是一种经济、安全、高效率、节能环保的蓄电池,在现代社会的生活和工作中发挥着重要的作用。
铅酸蓄电池的基础知识
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铅酸蓄电池的基础知识1一、铅酸蓄电池的原理:铅酸蓄电池的原理是通过将化学能和直流电能相互转化,在放电后经充电后能复原,从而达到重复使用效果。
铅酸蓄电池充放电时的反应:1、阳极反应:pbO2+H2SO4+3H++2e≒pbSO4+2H2O2、阴极反应:pb+H2SO4-≒pbSO4+H+2e3、总反应:pb+2H2SO4+pbO2≒2pbSO4+2H2O二、蓄电池的种类1、按用途分类:起动型蓄电池:主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明固定型蓄电池:主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源牵引型蓄电池:主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源铁路用蓄电池:主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力储能用蓄电池:主要用于风力、太阳能等发电用电能储存2、按铅酸蓄电池极板结构分类:有形成式、涂膏式和管式3、按铅酸蓄电池盖的结构分类:有开口式、排气式、防酸隔爆式和密封阀控式4、按铅酸蓄电池维护方式分类:有普通式、少维护式和免维护式三、蓄电池的命名1、国家标准蓄电池命名:以型号6-QA(W)-54a的蓄电池为例,说明如下:⏹6表示由6个单格电池组成,每个单格电池电压为2V,即额定电压为12V⏹Q表示蓄电池的用途,Q为汽车启动用蓄电池、M为摩托车用蓄电池、JC为船舶用蓄电池、HK为航空用蓄电池、D表示电动车用蓄电池、F 表示阀控型蓄电池。
⏹A和W表示蓄电池的类型,A表示干荷型蓄电池,W表示免维护型蓄电池,若不标表示普通型蓄电池⏹54表示蓄电池的额定容量为54Ah(充足电的蓄电池,在常温以20h率放电电流放电20h蓄电池对外输出的电量)⏹角标a表示对原产品的第一次改进,名称后加角标b表示第二次改进,依次类推。
注:①型号后加D表示低温启动性能好,如6-QA-110D ②型号后加HD表示高抗振型③型号后加DF表示低温反装,如6-QA-165DF2、日本JIS标准蓄电池命名:在1979年时,日本标准蓄电池型号用日本Nippon的N为代表,后面的数字是电池槽的大小,用接近蓄电池额定容量来表示:如NS40ZL :⏹N表示日本JIS标准;⏹S表示小型化,即实际容量比40 Ah小,为36Ah⏹Z表示同一尺寸下具有较好启动放电性能,S表示极桩端子比同容量蓄电池要粗,如NS60SL;。
叉车铅酸蓄电池
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叉车铅酸蓄电池叉车铅酸蓄电池是一种常见的电动叉车动力来源。
它具有重要的功能,能够为叉车提供稳定可靠的动力,满足叉车在物流运输和仓储作业中的需求。
1. 蓄电池的工作原理铅酸蓄电池是一种化学能转化为电能并可反复充放电的蓄电工具。
它由正极板、负极板和电解液组成。
电池工作时,当外部电路连接到正极和负极时,化学反应产生电子流动,并在电解液中产生离子流动。
这些电子流动和离子流动共同产生电能,供应给叉车的电动机运行。
2. 优势和特点叉车铅酸蓄电池具有许多优势和特点,使其成为叉车动力来源的首选之一。
a. 高能量密度:铅酸蓄电池的能量密度较高,可以提供持续稳定的动力输出,适用于长时间的物流运输和仓储作业。
b. 高循环寿命:合理使用和维护下,铅酸蓄电池的循环寿命可达到数千次,极大地延长了使用寿命。
c. 环保节能:相比其他类型的电池,铅酸蓄电池更加环保,无毒无害,可进行回收利用。
d. 低成本:铅酸蓄电池相对较为成本低廉,价格相对较低,更适合中小型物流仓储企业使用。
3. 维护和保养为了保证叉车铅酸蓄电池的良好性能和延长使用寿命,需要进行定期的维护和保养。
a. 充电和放电管理:避免过度充电或过度放电,以免影响电池的寿命。
在使用过程中,要根据实际情况合理安排充电和放电时间。
b. 温度控制:高温会影响电池的性能和寿命,因此要确保电池的工作环境温度适宜,避免极端高温和低温。
c. 清洁和检查:定期清洁电池表面,避免积尘和腐蚀物的堆积。
同时,定期检查电池连接线和接线端子的紧固情况,确保电池正常工作。
d. 补水管理:铅酸蓄电池需要补充蒸发的水分,但要避免过量补水。
定期检查电池液位并及时补充适量的蒸馏水。
4. 安全使用注意事项为了确保叉车铅酸蓄电池的安全使用,需要注意以下几点:a. 防止短路:在更换电池时,确保正负极之间没有直接触碰,防止短路发生。
b. 正确搬运和存储:在搬运和存储电池时,要轻拿轻放,避免撞击和摔落,同时要防止与易燃易爆物品接触。
铅酸电池工作原理
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铅酸电池工作原理铅酸电池是一种常见的蓄电池,广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能储能等领域。
它是一种化学电池,通过化学反应将化学能转换为电能。
铅酸电池的工作原理主要包括充电和放电两个过程。
首先,我们来看铅酸电池的充电过程。
当外部电源连接到铅酸电池上时,电流会通过电解液中的硫酸溶液,使得正极的二氧化铅(PbO2)被氧化成四氧化三铅(PbSO4),同时负极的铅被还原成铅(Pb)。
这个过程是一个化学反应,将电能转化为化学能,储存在电池中。
在充电的过程中,电池内部的化学反应是可逆的,也就是说,当外部电源断开时,化学反应会逆转,将储存的化学能转化为电能,从而实现放电。
接下来,我们来看铅酸电池的放电过程。
当外部负载连接到铅酸电池上时,储存在电池中的化学能会被释放出来,化学反应会逆转,四氧化三铅(PbSO4)会被还原成铅(Pb),同时铅会被氧化成二氧化铅(PbO2),释放出电能。
这个过程是将化学能转化为电能的过程,通过外部负载实现电能的供应。
铅酸电池的工作原理可以用化学方程式来表示,在充电过程中,化学方程式为PbO2 + Pb + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O;在放电过程中,化学方程式为2PbSO4 + 2H2O → PbO2 + Pb + 2H2SO4。
通过这两个化学方程式,我们可以清晰地了解铅酸电池在充放电过程中的化学反应过程。
在铅酸电池的工作过程中,需要注意的是,充电和放电的化学反应会产生氢气和氧气,这两种气体都是可燃的,因此在使用铅酸电池时需要注意通风,避免气体积聚导致安全事故的发生。
总的来说,铅酸电池工作原理是通过化学反应将化学能转化为电能,实现充电和放电过程。
了解铅酸电池的工作原理有助于我们更好地使用和维护电池,延长电池的使用寿命,确保电池的安全性能。
铅酸电池的工作原理与操作
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铅酸电池的工作原理与操作铅酸电池是最常见的一种蓄电池,它的应用范围非常广,常见于汽车、UPS电源、太阳能发电系统等。
那么,铅酸电池的工作原理是什么,它需要注意哪些操作呢?下面就来详细了解一下。
一、铅酸电池的工作原理1.化学反应铅酸电池的工作原理是在电极之间采用化学反应来产生电力,具体而言就是在电池中,正电极和负电极之间通过化学反应把化学能转变成了电能。
在铅酸电池中,正极为一块铅二氧化物(PbO2)电极,负极为一块铅电极(Pb),中间是硫酸电解质溶液。
当负极上接电子时,硫酸电解质就会析氢,而在正极,铅二氧化物接受电子,与负极中的氢离子和硫酸根离子反应生成水,同时自己被还原为PbSO4,这就是反应的化学方程式:负极:Pb + HSO4^- + e^- → PbSO4 + H2正极:PbO2 + 3H+ + HSO4^- + 2e^- → PbSO4 + 2H2O2.电位差铅酸电池发出的电能是由正、负极之间的电位差来驱动的。
正极的电位高,负极电位低,它们之间的电位差就是电池的电动势。
在负电极上有积聚的氢离子(H+),它们去除了电子,成为了氢原子,最后融合成了氢气分子(H2),释放出来的电子在正极上汇合,进入了PbO2电极,将它们还原成了PbSO4晶体,同时也产生了一些水分子(H2O)并释放出一些电子。
因此,从化学反应中得到两种反应品后,可以看出铅酸电池的正极和负极之间储存了大量的化学能,使得电池的电动势足够来驱动负载电路。
二、铅酸电池的操作注意点1.避免过度放电铅酸电池的过度放电会导致电池内部电极反应产生过多的针状铅晶,因此当电池电量低于20%时应及时充电。
过度放电也会导致电池的容量和寿命大幅下降。
2.防止过充电过充电会使电解液中的水分电解成氢气和氧气,而氢气是可燃的,极易产生火灾和爆炸。
因此,需要时刻注意电池的充电状态,在电池充电时每隔一段时间就要检查电池电压,不要让电池电量过高。
3.注意保养铅酸电池的使用寿命和电池运行的环境有很大的关系。
铅酸蓄电池的工作原理
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铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池是一种常见的化学电池,广泛应用于汽车、UPS电源以及太阳能储能系统等领域。
它的工作原理是基于化学反应和电化学原理。
1. 构造和组成铅酸蓄电池由正极、负极、电解液和隔膜组成。
正极由铅二氧化物(PbO2)制成,负极由纯铅(Pb)制成。
电解液是硫酸溶液,隔膜用于隔离正负极。
2. 充电过程当铅酸蓄电池进行充电时,外部电源会提供直流电,使正负极之间形成电势差。
正极上的PbO2会被还原为Pb,负极上的Pb会被氧化为PbO2。
同时,电解液中的硫酸会分解成氢离子(H+)和硫酸根离子(SO4-2)。
氢离子会与负极上的Pb反应生成水,硫酸根离子则会与正极上的PbO2反应生成硫酸。
3. 放电过程当铅酸蓄电池进行放电时,正负极之间的电势差会驱动电子流动,从而产生电流。
正极上的PbO2会与负极上的Pb反应生成PbSO4,同时电解液中的硫酸会被还原成水。
这个过程释放出的电能可以用于驱动电动机、照明等各种电力设备。
4. 反应方程式充电反应方程式:正极:PbO2 + SO4-2 + 4H+ + 2e- → PbSO4 + 2H2O负极:Pb + SO4-2 → PbSO4 + 2e-放电反应方程式:正极:PbO2 + 4H+ + SO4-2 + 2e- → PbSO4 + 2H2O负极:Pb + SO4-2 → PbSO4 + 2e-5. 充放电过程中的化学反应在充电过程中,正极上的PbO2会被还原为PbSO4,负极上的Pb会被氧化为PbSO4。
同时,电解液中的硫酸会被分解成氢离子和硫酸根离子。
在放电过程中,正极上的PbO2会与负极上的PbSO4反应生成PbSO4,同时电解液中的硫酸根离子会被还原成水。
6. 电化学原理铅酸蓄电池的工作原理基于电化学反应。
在充电过程中,外部电源提供的电能使正负极之间的化学反应逆转,将电能转化为化学能。
而在放电过程中,化学能被释放出来,转化为电能供应给外部电路。
7. 电池容量和循环寿命铅酸蓄电池的容量是指电池能够存储和释放的电荷量,通常以安时(Ah)为单位。
铅酸蓄电池的研究与开发
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铅酸蓄电池的研究与开发随着人类经济社会的发展和技术的进步,电池作为一种便携式电源,已经广泛应用于各个领域。
铅酸蓄电池,作为电池的一种经典类型,早在19世纪就被发明出来。
经过长时间的发展和研究,铅酸蓄电池已经成为目前使用最广泛的蓄电池类型。
本文将从铅酸蓄电池的组成结构、原理以及研究与开发情况等方面进行探讨。
一、铅酸蓄电池的组成结构铅酸蓄电池由一个正极、一个负极和一个电介质(电解液)组成的。
正极和负极一般是由铅板和铅-锡合金板组成的,电介质是硫酸溶液。
在充电时,正极会生成氧气,负极生成氢气,电解液被分解成硫酸和水,同时蓄电池内部会产生电动势,并在外接电路中流动电流。
在放电时,正负极会反转,开始向电解液中释放离子,原先被分解的硫酸和水被还原为电解液,同时蓄电池内部会向外输出电能。
除了正极、负极和电介质以外,铅酸蓄电池还有一些附加部分,比如在负极和电解液之间会有一个隔膜,用来防止正负极之间直接接触而短路。
另外,蓄电池的外壳和电解液之间也需要一个不导电的隔离层,以免因泄漏而导致人身电击等危险。
二、铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池的工作原理基于化学反应和电化学反应。
在充电时,通过电源给蓄电池提供电能,蓄电池内部的正极、负极和电解液之间会发生一系列化学变化。
具体来说,正极上的氧气和负极上的氢气会和电解液中的水反应,生成氧化铅和氢氧化铅等化合物。
同时,电解液中的硫酸发生电解,产生了氢离子和硫酸根离子。
在放电时,正极和负极反转,原先分解的化合物会反向分解,还原为水和硫酸等物质。
同时,离子开始向外辐射,通过外接电路输出电能。
通过充放电循环,铅酸蓄电池可以不断地进行反复充放电,从而产生连续的电流。
三、虽然铅酸蓄电池已经成为一种经典电池类型,但是在实际应用中,它也存在着一些问题。
比如,铅酸蓄电池的容量有限,且寿命短,很难达到高倍率放电和深度放电的要求。
此外,铅酸蓄电池也存在着能量密度低、使用成本高、污染环境等问题。
因此,在目前蓄电池研发领域,很多研究团队正在对铅酸蓄电池进行改良和改进。
铅酸蓄电池的原理及性能
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铅酸蓄电池的原理与性能一、铅酸蓄电池的工作原理蓄电池是一种化学电源,它的构造可以是各式各样的,可是从原理上讲所有的电池都是由正极、负极、电解质、隔离物和容器组成的,其中正负两极的活性物质和电解质起电化反响,对电池产生电流起着主要作用,如图4-1所示。
在电池部,正极和负极通过电解质构成电池的电路,在电池外部接通两极的导线和负荷构成电池的外电路。
在电极和电解液的接触面有电极电位产生,不同的两极活性物质产生不同的电极电位,有着较高电位的电极叫做正极,有着较低电位的电极叫做负极,这样在正负极之间产生了电位差,当外电路接通时,就有电流从正极经过外电路流向负极,再由负极经过电路流向正极,电池向外电路输送电流的过程,叫做电池的放电。
在放电过程中,两极活性物质逐渐消耗,负极活性物质1.电解质2.负极3.容量4.正极5.隔离物6.导线7.负荷图4-1 电池构造示意图放出电子而被氧化,正极活性物质吸收从外电路流回的电子而被复原,这样负极电位逐渐升高,正极电位逐渐降低,两极间的电位差也就逐渐降低,而且由于电化反响形成新的化合物增加了电池的阻,使电池输出电流逐渐减少,直至不能满足使用要求时,或在外电路两电极之间端电压低于一定限度时,电池放电即告终。
电池放电以后,用外来直流电源以适当的反向电流通入,可以使已形成的新化合物复原成为原来的活性物质,而电池又能放电,这种用反向电流使活性物质复原的过程叫做充电。
蓄电池可以反复屡次充电、放电,循环使用,使用寿命长,本钱较低,能输出较大的能量,放电时电压下降很慢。
1.电动势的产生铅蓄电池的正极是二氧化铅(PbO2),负极是绒状铅(Pb),它们是两种不同的活性物质,故和稀硫酸(H2SO4)起化学作用的结果也不同。
在未接通负载时,由于化学作用使正极板上缺少电子,负极板上却多余电子,如图4-2所图4-2 铅蓄电池电势产生过程示,两极间就产生了一定的电位差。
2.放电过程的化学反响当外电路接上负载(比方灯泡)后,铅蓄电池在正、负极板间电位差(电动势)的作用下,电流Ⅰ从正极流出,经负载流向负极,也就是说,负极上的电子经负载进入正极,如图4-3。
铅酸蓄电池的工作原理
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铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池是一种常见的蓄电池类型,广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能储能等领域。
它的工作原理是通过化学反应将电能转化为化学能,从而实现电能的储存和释放。
本文将详细介绍铅酸蓄电池的工作原理,包括电池构造、充放电过程、内部反应等方面。
一、电池构造1.1 电池正负极板:铅酸蓄电池的正极板通常由氧化铅制成,负极板由纯铅制成。
1.2 电解液:电解液是硫酸溶液,起着导电和传递离子的作用。
1.3 隔板:隔板用于隔离正负极板,防止短路。
二、充电过程2.1 正极反应:在充电过程中,正极板上的氧化铅会被还原成二氧化铅。
2.2 负极反应:负极板上的纯铅会被氧化成铅酸。
2.3 电解液:硫酸溶液中的H+和SO4^2-会参与电化学反应。
三、放电过程3.1 正极反应:在放电过程中,二氧化铅会被氧化成氧化铅。
3.2 负极反应:铅酸会被还原成纯铅。
3.3 电解液:硫酸溶液中的H+和SO4^2-会重新组合成硫酸。
四、内部反应4.1 氧化还原反应:铅酸蓄电池的工作原理是基于正负极板之间的氧化还原反应。
4.2 离子传递:硫酸溶液中的离子在充放电过程中会在正负极板之间传递。
4.3 电解液浓度:电解液浓度的变化会影响电池的性能和寿命。
五、性能特点5.1 电压稳定:铅酸蓄电池的电压稳定性较好,适用于需要稳定电源的场合。
5.2 充放电效率:铅酸蓄电池的充放电效率较高,能够快速实现能量转化。
5.3 寿命长:正确使用和保养下,铅酸蓄电池的寿命可达数年之久。
总之,铅酸蓄电池的工作原理是基于化学反应实现电能的储存和释放,其构造、充放电过程、内部反应等方面都有着独特的特点和机制。
通过深入了解铅酸蓄电池的工作原理,可以更好地应用和维护这种常见的蓄电池类型。
铅酸蓄电池特点
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铅酸蓄电池特点铅酸蓄电池特点铅酸蓄电池是一种常见的储能设备,广泛应用于汽车、UPS、太阳能发电系统等领域。
它具有以下特点:一、化学反应机制铅酸蓄电池的正极为氧化铅(PbO2),负极为纯铅(Pb),电解液为稀硫酸溶液。
在充电时,外部电源提供直流电,使氧化铅还原成铅酸和水,同时纯铅被氧化成二价离子Pb2+,溶于电解液中。
在放电时,二价离子Pb2+与硫酸根离子SO42-结合形成四价离子PbSO4,并释放出两个电子,这些电子通过外部负载流回正极,氧化还原反应继续进行。
二、容量与工作原理1. 容量铅酸蓄电池的容量通常用安时(Ah)表示。
容量大小取决于正极和负极的表面积、活性物质的含量以及电解液浓度等因素。
2. 工作原理在充放过程中,正负极上都会发生物理和化学变化。
充电时,氧化铅被还原成铅酸和水,同时纯铅被氧化成二价离子Pb2+,溶于电解液中。
放电时,二价离子Pb2+与硫酸根离子SO42-结合形成四价离子PbSO4,并释放出两个电子,这些电子通过外部负载流回正极,氧化还原反应继续进行。
三、优点1. 价格低廉铅酸蓄电池是一种价格相对较低的储能设备。
2. 长寿命在合适的使用条件下,铅酸蓄电池可以拥有较长的使用寿命。
3. 安全性高铅酸蓄电池不易引起火灾或爆炸等事故,安全性较高。
4. 可靠性强由于铅酸蓄电池是一种成熟的技术,在使用过程中可靠性较高。
5. 具有自放电特性铅酸蓄电池具有自放电特性,在长时间不使用时也能保持一定的充电状态。
四、缺点1. 重量大由于铅酸蓄电池的正负极均为铅,因此它的重量相对较大。
2. 能量密度低铅酸蓄电池的能量密度相对较低,无法满足某些高功率、高能量应用的需求。
3. 环保性差铅酸蓄电池中含有大量的铅和硫酸等有害物质,废弃后会对环境造成一定的污染。
五、应用领域1. 汽车起动电源铅酸蓄电池是汽车起动电源的主要储能设备,在汽车行业得到广泛应用。
2. 太阳能发电系统太阳能发电系统需要储存太阳能发出的电能,铅酸蓄电池是其中一种常见的储能设备。
3-蓄电池的工作原理与特性
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开路电压(静止电动势)公式
1)当温度为25℃时:
Es=0.84+ρ25℃(V)
式中:Es—静止电动势(V)
0.84—温度换算系数
ρ25℃--25℃时的电解液密度(g/cm3)
汽车用蓄电池的电解液密度普通在1.12-1.30g/cm3之
间,因此ES=1.97~2.15(V)
2)当温度不为25℃时,密度修正为:
ρ25℃=ρ+β(t-25)
式中:ρ—实测密度(g/cm3)
β—密度的温度换算系数。数值为0.00075g/cm3.含义为:电解液温升1℃,密度下降0.00075g/cm3.
t—实测温度(℃)
(3)蓄电池端电压的测量
端电压包括开路电压、放电电压和充电电压,取决于蓄电池的工作状况。
度过高、过低时,电
解液的电阻都会增大。
因此,适当采用低密度电解液和提高电解液温度(如冬
季对电池采取保温措施),对降低蓄电池内阻、提高起动性
能十分有利。
2、蓄电池的内阻
(1)组成
电解液电阻、极板电阻、隔板电阻、联条与极柱接触电
阻等。
(2)影响因素1)放电程度
放电程度越高,PbSO4越多,极板电阻越大。
电解液的电阻与其密度和温度有关。如6-Q-75型铅酸蓄电池在温度为+40C时的内阻为0.01Ω,而在-20C时内阻为0.019Ω,可见,内阻随温度降低而增大。
电解液电阻与密度的关系如图2-22所示。由图可见,
电解液密度为
1.20g/cm3(15C)
时其电阻最小。同时,
在该密度下,电解液
的粘度也比较小。密
1)开路电压:在发机电未正常工作时测量的蓄电池端电压为开路电压。普通为12V。
铅酸电池的原理
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铅酸电池的原理铅酸电池是一种常见的蓄电池,它的原理主要是通过化学反应将化学能转化为电能。
铅酸电池由正极板、负极板和电解液组成,其中正极板由铅二氧化物构成,负极板由纯铅构成,电解液则是稀硫酸溶液。
在充电状态下,铅酸电池中的化学反应是将正极板上的铅二氧化物还原成铅,同时将负极板上的纯铅氧化成二价铅。
这个过程是一个可逆的化学反应,通过外部电源施加电压,使得这个反应朝着充电的方向进行。
在放电状态下,铅酸电池中的化学反应是将正极板上的还原的铅氧化成铅二氧化物,同时将负极板上的氧化的二价铅还原成纯铅。
这个过程也是一个可逆的化学反应,通过外部负载的消耗,使得这个反应朝着放电的方向进行。
铅酸电池的原理可以用化学方程式来表示,充电时的化学反应可以表示为:PbO2 + Pb + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O。
放电时的化学反应可以表示为:2PbSO4 + 2H2O → PbO2 + Pb + 2H2SO4。
通过这些化学方程式,我们可以清楚地看到在充放电过程中铅酸电池中发生的化学变化。
铅酸电池的原理也与其内部的结构密切相关。
在充电状态下,正极板上的铅二氧化物颗粒会变得更小,而负极板上的纯铅颗粒会变得更大。
这是因为在充电时,正极板上的铅二氧化物被还原成铅,而负极板上的纯铅被氧化成二价铅,这种反应会导致颗粒的变化。
在放电状态下,正极板上的铅二氧化物颗粒会变得更大,而负极板上的纯铅颗粒会变得更小。
这是因为在放电时,正极板上的还原的铅被氧化成铅二氧化物,而负极板上的氧化的二价铅被还原成纯铅,这种反应同样会导致颗粒的变化。
总的来说,铅酸电池的原理是通过化学反应将化学能转化为电能,而充放电过程中的化学反应和内部结构的变化密切相关。
铅酸电池在实际应用中具有较高的能量密度和较低的成本,因此被广泛应用于汽车、UPS系统等领域。
铅酸蓄电池报告
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铅酸蓄电池报告简介铅酸蓄电池是一种常见的化学能电池,广泛应用于各种领域,如汽车、UPS系统、太阳能发电系统等。
本报告将从铅酸蓄电池的原理、结构、性能以及应用领域等方面进行介绍。
原理铅酸蓄电池采用化学能转化为电能的原理。
它由一正极板(铅二氧化物)、一负极板(纯铅)和一电解液(硫酸溶液)组成。
在充电过程中,电流经由外部电源,使得电解液中的硫酸分解为二氧化硫和氧气,同时铅板上的铅二氧化物被还原为铅。
这样,电池的负极为铅,正极为铅二氧化物,电池处于充电状态。
放电过程中,将外部负载连接到电池上,使电流从正极流向负极。
此时,电解液中的硫酸会与铅二氧化物发生反应,生成PbSO4,并释放出电子。
最终,整个电池都被转化为硫酸铅。
结构铅酸蓄电池的结构相对简单,由以下几个部分组成:1. 正极板正极板是铅酸蓄电池的重要组成部分,它主要由铅二氧化物(PbO2)制成,是电池的正极。
正极板有较强的氧化还原能力,能够参与到电池的充放电反应中。
2. 负极板负极板是由纯铅制成,是电池的负极。
负极板表面覆盖有活性物质,可以增加电池的反应表面积,提高电池的性能。
3. 电解液电解液是铅酸蓄电池的导电介质,一般使用硫酸溶液。
电解液扮演着重要的角色,它能够传导离子,促进充放电反应的进行。
4. 分隔板分隔板用于隔离正极板和负极板,防止短路。
一般采用纤维质或海绵状材料制成。
5. 外壳外壳用于保护内部组件,一般采用塑料或金属材料制成。
性能铅酸蓄电池具有一些重要的性能指标,如容量、充放电效率、自放电率和循环寿命等。
1. 容量容量是电池储存和释放电能的能力。
铅酸蓄电池的容量一般以安时(Ah)为单位,表示电池在规定条件下充满后能够放电的时间。
典型的汽车蓄电池容量在40-60Ah之间。
2. 充放电效率充放电效率是指电池在充电和放电过程中能量转化的效率。
铅酸蓄电池的充放电效率较高,一般可达到80-90%。
3. 自放电率自放电率是指存放一段时间后,电池内部自然损失的电量。
铅酸蓄电池的工作原理
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铅酸蓄电池的工作原理
铅酸蓄电池的工作原理如下:
1. 化学反应:铅酸蓄电池内部有两个电极:正极(铅二氧化物PbO2)和负极(纯铅Pb)。
当电池接通电路时,正极和负极之间会发生化学反应。
电解液中的硫酸(H2SO4)分解成氢离子(H+)和硫酸阴离子(SO4-2)。
2. 充电:在充电过程中,外部电源通过电路将电流引入电池。
正极上的PbO2会接受电子并氧化成PbSO4,而负极上的Pb则会释放电子,还原成PbSO4。
反应可以表示为:PbO2 + HSO4- + 3H+ + 2e- →PbSO4 + 2H2O。
这个过程会形成铅酸(PbSO4)。
3. 放电:在放电过程中,电池内部的化学反应反转。
正极和负极之间的化学反应会产生电压差,使得电流从电池中流出。
PbSO4会被还原为Pb,PbO2会被氧化成PbSO4。
反应可以表示为:PbSO4 + 2H2O →PbO2 + HSO4- + 3H+ + 2e-。
4. 休止状态:当电池不进行充放电时,铅酸蓄电池的正极和负极之间不会发生化学反应。
此时,PbSO4会逐渐结晶,形成硫酸铅(PbSO4)晶体。
铅酸蓄电池的工作原理是通过化学反应来实现电能的充放电和储存。
由于铅酸蓄电池的化学反应过程相对稳定,在一系列工业应用和交通工具中被广泛使用。
铅酸蓄电池的工作原理
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铅酸蓄电池的工作原理引言概述:铅酸蓄电池是一种常见的蓄电池类型,广泛应用于汽车、UPS电源等领域。
了解铅酸蓄电池的工作原理对于使用和维护蓄电池具有重要意义。
本文将详细介绍铅酸蓄电池的工作原理及其相关知识。
一、电化学反应过程1.1 阳极反应铅酸蓄电池的阳极是由铅(Pb)构成的,当蓄电池放电时,铅极上的铅与电解液中的硫酸(H2SO4)发生反应,产生硫酸铅(PbSO4)和氢离子(H+)。
反应方程式为:Pb + H2SO4 -> PbSO4 + 2H+ + 2e-1.2 阴极反应铅酸蓄电池的阴极是由铅氧化物(PbO2)构成的,当蓄电池放电时,阴极上的铅氧化物与电解液中的硫酸和水发生反应,生成硫酸铅(PbSO4)、水(H2O)和氧气(O2)。
反应方程式为:PbO2 + H2SO4 + 2H+ + 2e- -> PbSO4 + 2H2O + O21.3 电池反应铅酸蓄电池的整体反应是由阳极反应和阴极反应组成的。
当蓄电池放电时,阳极上的铅被氧化成硫酸铅,阴极上的铅氧化物被还原,同时产生电流。
这个反应过程是可逆的,当蓄电池充电时,反应方向发生改变。
二、电解液的作用2.1 导电性铅酸蓄电池中的电解液通常是由硫酸溶液构成的,硫酸能够离解成氢离子(H+)和硫酸根离子(SO4-2),这些离子在电池中起到导电的作用,使电流能够在阳极和阴极之间流动。
2.2 中和反应铅酸蓄电池在放电过程中,阳极上的铅被氧化成硫酸铅,阴极上的铅氧化物被还原,导致电解液中的硫酸浓度降低。
充电时,反应方向相反,电解液中的硫酸浓度增加。
电解液通过中和反应来维持电池中的硫酸浓度,保持电池的正常工作。
2.3 电解液的浓度和温度电解液的浓度和温度会影响铅酸蓄电池的性能。
适当的电解液浓度和温度可以提高电池的容量和循环寿命。
过高或过低的浓度和温度会导致电池损坏或性能下降。
三、电池的结构3.1 正极板铅酸蓄电池的正极板通常由铅氧化物(PbO2)制成,它具有较高的电导率和化学稳定性,能够在充放电过程中承受较大的电流和化学反应。
铅酸蓄电池的工作原理
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铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池是一种常见的电池类型,广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能储能系统等领域。
它的工作原理基于化学反应,通过将化学能转化为电能来实现能量的储存和释放。
一、铅酸蓄电池的构成铅酸蓄电池由正极、负极、电解液和隔膜组成。
1. 正极:正极由一种特殊的铅酸盐(PbO2)材料构成,它是电池中的氧化剂,接受电子并释放氧气。
2. 负极:负极由纯铅(Pb)材料构成,它是电池中的还原剂,释放电子。
3. 电解液:电解液是一种硫酸(H2SO4)溶液,它负责传导离子,维持电池的电荷平衡。
4. 隔膜:隔膜是正极和负极之间的隔离层,防止两种材料直接接触。
二、铅酸蓄电池的充放电过程铅酸蓄电池的工作原理可以分为充电和放电两个过程。
1. 充电过程:当外部电源连接到铅酸蓄电池的正负极时,电流从外部电源流入电池,使得正极上的PbO2被还原为Pb,同时负极上的Pb被氧化为PbO2。
这个过程中,电解液中的硫酸分子分解成氢离子(H+)和硫酸根离子(SO4-2),硫酸根离子与正负极之间的物质进行离子交换,维持电池内部的电荷平衡。
2. 放电过程:当外部电源断开,电池开始放电。
在放电过程中,正极上的PbO2被还原为Pb,负极上的Pb被氧化为PbO2。
这个过程中,硫酸根离子与正负极之间的物质进行离子交换,释放出储存在电池中的化学能,转化为电能供外部电路使用。
三、铅酸蓄电池的反应方程式铅酸蓄电池的充放电过程可以用化学反应方程式来表示。
1. 充电反应方程式:正极:PbO2 + 4H+ + 2SO4-2 + 2e- → PbSO4 + 2H2O负极:Pb + SO4-2 → PbSO4 + 2e-2. 放电反应方程式:正极:PbSO4 + 2H2O → PbO2 + 4H+ + 2SO4-2 + 2e-负极:PbSO4 + 2e- → Pb + SO4-2四、铅酸蓄电池的特点和优势铅酸蓄电池具有以下特点和优势:1. 价格低廉:铅酸蓄电池的制造成本相对较低,是一种经济实惠的电池类型。
铅酸电池的工作原理
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铅酸电池的工作原理引言:铅酸电池是一种常见的蓄电池,广泛应用于汽车、UPS电源等领域。
它的工作原理基于化学反应,通过将化学能转化为电能来提供电力。
本文将详细介绍铅酸电池的工作原理及其相关过程。
一、铅酸电池的构造铅酸电池由正极、负极、电解液和隔膜组成。
正极由二氧化铅(PbO2)构成,负极由纯铅(Pb)构成。
电解液是硫酸溶液,起到导电和媒介的作用。
隔膜用于隔离正负极,防止短路。
二、充电过程1. 正极反应:在充电过程中,正极上的二氧化铅(PbO2)会与电解液中的硫酸根离子(SO4^2-)发生反应,生成过氧化铅(PbO2)和水(H2O)。
2. 负极反应:同时,负极上的纯铅(Pb)会与电解液中的硫酸根离子(SO4^2-)发生反应,生成铅(Pb)和水(H2O)。
3. 电解液中的硫酸根离子(SO4^2-)在充电过程中不参与反应,起到导电和媒介的作用。
三、放电过程1. 正极反应:在放电过程中,正极上的过氧化铅(PbO2)会与电解液中的硫酸根离子(SO4^2-)发生反应,生成二氧化铅(PbO2)和水(H2O)。
2. 负极反应:同时,负极上的铅(Pb)会与电解液中的硫酸根离子(SO4^2-)发生反应,生成纯铅(Pb)和水(H2O)。
3. 电解液中的硫酸根离子(SO4^2-)在放电过程中不参与反应,起到导电和媒介的作用。
四、电池的工作原理铅酸电池的工作原理基于正极和负极之间的化学反应。
在充电过程中,化学能转化为电能,正极和负极之间形成电势差。
而在放电过程中,电势差驱动电子从负极流向正极,产生电流,化学能再次转化为电能。
五、优缺点分析铅酸电池具有以下优点:1. 成本低廉:铅酸电池的制造成本相对较低,适用于大规模生产。
2. 可靠性高:铅酸电池具有较高的可靠性和稳定性,使用寿命较长。
3. 能量密度适中:铅酸电池的能量密度适中,适合用于储能和应急电源。
然而,铅酸电池也存在一些缺点:1. 重量大:铅酸电池的重量相对较大,不适合应用于轻量化设备。
船舶用动力铅酸蓄电池
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船舶用动力铅酸蓄电池船舶用动力铅酸蓄电池是一种常用的电池类型,广泛应用于船舶的动力系统中。
本文将介绍船舶用动力铅酸蓄电池的特点、工作原理、优势和应用领域。
一、特点1. 高能量密度:船舶用动力铅酸蓄电池具有较高的能量密度,能够提供持续稳定的动力输出。
2. 高充放电效率:铅酸蓄电池具有较高的充放电效率,能够快速充电和释放能量。
3. 耐高温性能:船舶用动力铅酸蓄电池具有良好的耐高温性能,能够在恶劣的工作环境下正常工作。
4. 长寿命:经过科学设计和合理使用,船舶用动力铅酸蓄电池的寿命可以达到数年。
二、工作原理船舶用动力铅酸蓄电池是一种化学能转换为电能的装置。
其工作原理基于铅酸蓄电池的电化学反应。
当蓄电池充电时,正极的铅二氧化物(PbO2)和负极的铅(Pb)与电解液中的硫酸反应,生成二氧化铅(PbO2)和二氧化硫(SO2)。
当蓄电池放电时,反应反向进行,二氧化铅(PbO2)和二氧化硫(SO2)再次反应生成铅二氧化物(PbO2)和铅(Pb),释放出电能。
三、优势1. 成本低廉:船舶用动力铅酸蓄电池的制造成本相对较低,适合大规模应用。
2. 环保节能:铅酸蓄电池属于可回收利用的产品,能够减少对环境的污染。
3. 安全可靠:船舶用动力铅酸蓄电池具有良好的安全性能,不易发生爆炸和泄漏。
4. 维护简便:船舶用动力铅酸蓄电池不需要定期添加水,维护工作相对简单。
四、应用领域船舶用动力铅酸蓄电池主要应用于船舶的动力系统中,为船舶提供动力源。
它可以用于船舶的起动系统、照明系统、通信系统、导航系统等多个方面。
无论是大型商船还是小型游艇,都离不开船舶用动力铅酸蓄电池的支持。
总结:船舶用动力铅酸蓄电池作为一种常用的电池类型,具有高能量密度、高充放电效率、耐高温性能和长寿命等特点。
它的工作原理基于铅酸蓄电池的电化学反应,能够将化学能转换为电能。
船舶用动力铅酸蓄电池在成本、环保、安全可靠和维护方面都具有优势,广泛应用于船舶的动力系统中。
铅酸蓄电池的工作原理
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铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池是一种常见的电池类型,广泛应用于汽车、UPS电源等领域。
它的工作原理基于化学反应,将化学能转化为电能。
下面将详细介绍铅酸蓄电池的工作原理。
一、铅酸蓄电池的结构铅酸蓄电池由正极、负极、电解液和隔膜等组成。
1. 正极:正极由铅二氧化物(PbO2)构成,它是电池中的活性物质。
2. 负极:负极由纯铅(Pb)构成,它也是电池中的活性物质。
3. 电解液:电解液是由硫酸(H2SO4)溶解在水中形成的,它在电池中起到导电和电化学反应的媒介作用。
4. 隔膜:隔膜是用于隔离正极和负极的物质,防止直接接触。
二、铅酸蓄电池的充放电过程铅酸蓄电池的工作原理可以分为充电和放电两个过程。
1. 充电过程在充电过程中,外部电源通过正极连接到电池的正极,通过负极连接到电池的负极。
这样,正极上的铅二氧化物(PbO2)会接受电子,还原成铅(Pb),同时负极上的纯铅(Pb)会释放电子,氧化成二价铅(Pb2+)。
这个过程是一个氧化还原反应。
反应方程式如下:正极:PbO2 + 4H+ + 2e- -> Pb2+ + 2H2O负极:Pb + H2SO4 -> PbSO4 + 2H+ + 2e-2. 放电过程在放电过程中,电池内部的化学能被转化为电能。
当外部负载连接到电池时,电子从负极流向正极,同时电池内部的化学反应也会发生。
在放电过程中,正极的铅二氧化物(PbO2)被还原成铅(Pb),负极的纯铅(Pb)被氧化成二价铅(Pb2+),电解液中的硫酸(H2SO4)也参预了反应。
反应方程式如下:正极:PbO2 + 4H+ + 2e- -> Pb2+ + 2H2O负极:Pb + H2SO4 -> PbSO4 + 2H+ + 2e-三、铅酸蓄电池的工作特点铅酸蓄电池具有以下特点:1. 低电压:铅酸蓄电池的标准电压为2V,通常在实际应用中需要多个电池串联使用。
2. 大容量:铅酸蓄电池的容量通常以安时(Ah)为单位,容量越大,电池可以存储的电能就越多。
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铅酸蓄电池的原理与性能一、铅酸蓄电池的工作原理蓄电池是一种化学电源,它的构造可以是各式各样的,可是从原理上讲所有的电池都是由正极、负极、电解质、隔离物和容器组成的,其中正负两极的活性物质和电解质起电化反应,对电池产生电流起着主要作用,如图4-1所示。
在电池部,正极和负极通过电解质构成电池的电路,在电池外部接通两极的导线和负荷构成电池的外电路。
在电极和电解液的接触面有电极电位产生,不同的两极活性物质产生不同的电极电位,有着较高电位的电极叫做正极,有着较低电位的电极叫做负极,这样在正负极之间产生了电位差,当外电路接通时,就有电流从正极经过外电路流向负极,再由负极经过电路流向正极,电池向外电路输送电流的过程,叫做电池的放电。
在放电过程中,两极活性物质逐渐消耗,负极活性物质1.电解质2.负极3.容量4.正极5.隔离物6.导线7.负荷图4-1 电池构造示意图放出电子而被氧化,正极活性物质吸收从外电路流回的电子而被还原,这样负极电位逐渐升高,正极电位逐渐降低,两极间的电位差也就逐渐降低,而且由于电化反应形成新的化合物增加了电池的阻,使电池输出电流逐渐减少,直至不能满足使用要求时,或在外电路两电极之间端电压低于一定限度时,电池放电即告终。
电池放电以后,用外来直流电源以适当的反向电流通入,可以使已形成的新化合物还原成为原来的活性物质,而电池又能放电,这种用反向电流使活性物质还原的过程叫做充电。
蓄电池可以反复多次充电、放电,循环使用,使用寿命长,成本较低,能输出较大的能量,放电时电压下降很慢。
1.电动势的产生铅蓄电池的正极是二氧化铅(PbO2),负极是绒状铅(Pb),它们是两种不同的活性物质,故和稀硫酸(H2SO4)起化学作用的结果也不同。
在未接通负载时,由于化学作用使正极板上缺少电子,负极板上却多余电子,如图4-2所图4-2 铅蓄电池电势产生过程示,两极间就产生了一定的电位差。
2.放电过程的化学反应当外电路接上负载(比如灯泡)后,铅蓄电池在正、负极板间电位差(电动势)的作用下,电流Ⅰ从正极流出,经负载流向负极,也就是说,负极上的电子经负载进入正极,如图4-3。
同时在蓄电池部产生化学反应:.. ..范文. ... ..范文 . . 在负极板上,每个铅原子(Pb)放出二个电子,而成铅正离子(Pb ++),因此负极板上出现若干多余的电子,这些电子在电位差的作用下,不断地经外电路进入正极板。
而在电解液部,因硫酸分子的电离便有氢正离子(H +)和硫酸根负离子(SO 4)-存在。
图4-3 铅蓄电池放电时的化学反应这时因电荷(离子)的静电作用,氢正离子(H +)移向正极板,硫酸根负离子(SO 4--) 移向负极板,于是形成电池部的离子电流。
当硫酸根负离子(SO 4--)与负极板上的铅正离子(Pb ++)相遇时,便生成硫酸铅(PbSO 4)分子附在负极板上。
在正极板上, 由于电子自外电路进入, (PbO 2)与水作用离解出来的四价的铅正离子(P ++++)在取得二个电子后化合变成二价铅的正离子(Pb ++),再和正极板附近的硫酸根负离子(SO 4--)结合在一起,生成硫酸铅分子(PbSO 4)附在正极板上。
与此同时,移向正极板的氢正离子(H +)便和氧负离子(O --)结合,生成水分子(H 2O)。
于是,放电时总的化学反应为:PbO 2+2H 2SO 4+Pb −−→−放电PbSO 4+2H 2O +PbSO 4 (4-1) (正极)(硫酸)(负极) (正极) (水) (负极)从放电反应式看出,随着蓄电池放电,硫酸逐渐消耗,电解液的比重逐渐下降。
因此,在实际工作中我们可以根据电解液比重变化,判断铅蓄电池的放电程度。
3.充电过程的化学反应充电是放电过程的逆过程,如图4-4所示。
图4-4 铅蓄电池在充电时的化学反应.. ..范文 . . 充电时,应在蓄电池上外接充电电源(整流器),使正、负极板在放电时消耗了的活性物质还原,并把外加的电能转变为化学能储存起来。
在充电电源作用下,外电路的电流I 自蓄电池的正极板流入,经电解液和负极板流出。
于是,电源从正极板中不断取得电子输送给负极板,促使正、负极板上的硫酸铅(PbSO 4)不断进入电解液而被游离,因此在电池部产生如下的化学反应:在负极板上,因获得了电子,所以二价的铅离子(Pb ++)被中和为铅(Pb),并以固体状态附在负极板上。
在正极板上失去的电子,则由电解液中位于极板附近处于游离状态的二价铅离子(Pb ++)不断放出二个电子来补充。
当它变成四价铅离子(Pb ++++)以后,再和水中的氢氧根离子(10H)结合,生成过渡状态的而且可离解的物质(Pb(OH)4)和游离状态的氢离子(H +)。
(Pb(OH)4)又继续被分解为二氧化铅(PbO 2)和水。
在电流作用下向负极板移动,同时向正极板移动,两种离子因静电引力而结合成硫酸。
于是,充电时总的化学反应式为:PbSO 4+2H 2O +PbSO 4−−→−充电PbO 2+2H 2SO 4+Pb (4-2)(正极) (水) (负极) (正极) (硫酸) (负极)从充电反应式看出,当蓄电池充电后,两极上原来被消耗的活性物质复原了,同时电解液中的硫酸成分增加,水分减少,电解液的比重升高,因此,在实际工作中可根据电解液比重变化,来判断铅蓄电池的充电的程度。
二、铅酸蓄电池容量蓄电池的容量不是恒定的常数,它与极板活性物质的多少、充电程度、放电电流的大小、放电时间长短、电液比重和温度高低等有关。
使用中放电率和电液温度影响较大。
1、电池容量与极板尺寸及有效物质的关系:极板愈薄,活性物质利用率愈高,电池容量就大;极板面积愈大,有效物质充分利用,容量则大;有效物质颗粒间存在微孔,使电解液接触有效物质的真实面积增大数百甚至几千倍。
由于正极板上的有效物质利用率约为45%,低于负极板上有效物质利用率50%的数值,故电池容量以正极板容量为标称单位。
正极板厚,浓差极化影响大,电解液向深处扩散困难,有效物质利用率变低。
有效物质的利用率即是被利用的有效物质数量与有效物质总量之比。
2.使用因素对容量的影响:(1) 放电率影响:一般以10小时放电率的容量作为蓄电池的正常额定容量。
放电率低于正常放电率时,可得较大的容量;反之,容量则变小。
铅酸蓄电池因放电率引起的放电一变化见下面表4-1。
.. ..范文 . .下面以华达的一组阀控型铅酸某电池组的性能数据作为例子,来了解放电率对蓄电池放电容量的影响。
(2) 电解液温度的影响:蓄电池若在低温下工作,电解液扩散能力变差,粘度增大,电池阻增加,容量降低。
实践证明,温度低于一定值时,负极容量比正极容量降低得更快,尤其是大电流放电时更为明显。
以25°C 时的电解液为标准,当电解液的温度在10°C ~35°C 围。
每升高1°C 时,电池容量将增大0.8%;温度每降低1°C 时,容量平均降低约0.7%。
目前设计资料上,一般都取容量温度系数为0.008。
当把电解液温度为t °C 时的电池容量Ct ,换算成25°C 时的标称容量C 25时,可按下式进行:)25t (008.01C C t 25 -+= (4-5) (3) 终止电压的影响:电池的容量与端电压降低的快慢有密切关系。
放电过程中,若能做到浓度极化小,端电压降低很慢,电池容量会相应提高。
终止电压是按实际需要确定的:小电流放电时,终止电压高些;大电流放电,终止电压低些。
因为小电流放电极化作用小,容易形成硫酸铅结晶,充电时不易恢复成原来有效物质,故而终止电压规定高些。
大电流放电时,扩散速度跟不上,端电压降低很快,容量发挥不出来,因此终止电压定得低些。
程控交换机供电系统,为保证设备在一定电压围工作,采用较高终止电压,有的国家定为1.86V 。
(4) 电液浓度的影响:容量随硫酸电液浓度的变化而变化。
极板细孔中的电液浓度,决定电极电位的变化,影响电液扩散速度和电池阻。
所以电池容量随电液浓度的增大而提高,且近似成直线关系。
但也不可浓度过大,因浓度高粘度增加,反而影响电液扩散,降低输出容量。
三、铅酸蓄电池的自放电1.自放电的产生电池的自放电是指电池在存储期间容量降低的现象。
电池开路时由于自放电使电池容量损失。
自放电通常主要在负极,因为负极活性物质为较活泼的海绵状铅电极,在电解液中其电势比氢负,可发生置换反应。
若在电极中存在着析氢过电位低的金属杂质,这些杂质和负极活性物质能给成腐蚀微电池,结果负极金属自溶解,并伴有氢气析出,从而容量减少。
在电解液中杂质起着同样的有害作用。
一般正极的自放电不大。
正极为强氧化剂,若在电解液中或隔膜上存在易于被氧化的杂质,也会引起正极活性物质的还原,从而减少容量。
蓄电池在未接通负载的情况下,部存在着微电池的作用,它要消耗活性物质,导致使用的困难。
铅蓄电池两极版上的活性物质,在电解液中都会有一定程度的自溶性,反应式如下:Pb+SO42- = PbSO4+2ePbO2+4H++SO42-+2e = PbSO4+2H2O在外界因素的影响下自溶速度会加快,结果使Pb和PbO2无益消耗。
自放电的深度和电解液中的杂质的性质和数量密切有关,如铁的影响、锑的影响、隔板的影响。
阀控式密封铅蓄电池由于是荷电出厂,在储存期,正极板和负极板上活性物质小孔都已吸满了电介液,可产生多重附加电极反应,如在负极上存在下列自放电反应,正极板在储存期间也产生放电,存在多重反应。
2.影响自放电速率大小的因素自放电性能不好的电池,有的只能储存2~3个月,而电池容量就没有了,这对于电池容量恢复性能是不利的,另一方面也增加了电池浮充工作的困难。
阀控铅酸电池之所以能做到密封不漏液,储存性能好,其主要因素为板栅材料。
各种材料的板栅性能,以自放电性能来比较:以铅钙板栅最小,纯铅板栅次之,低锑板栅最大。
3.杂质对自放电的影响电池活性物质添加剂、隔板、硫酸电解液中的有害杂质含量偏高,是使电池自放电高的重要原因。
杂质MnO4和Mn2+的物质都溶解于电解液,杂质CI-也很容易进入电解液,它们也对铅酸电池正极或负极的自放电有影响。
有些溶于电解液的杂质只对正极或者只对负极自放电有影响。
例如,危及负极的杂质有铂、铜、铋、锑、砷等。
它们除消耗部分活性物质外,还对析氢有加速作用。
又例如,酒精及易氧化的有机物质它们在正极板上发生自放电,除耗损活性物质外,还析出CO2等气体。
4.温度对自放电速度的影响阀控式密封铅酸电池在25~45°C环境温度下自放电速度是很小的,每天自放电量平均为0.1%左右,温度愈低,自放电速度越小,所以低温条件有利于电池储存。
5.电解液浓度对自放电影响由试验资料报道,储存在10°下的试验用阀控铅酸蓄电池(板栅材料为Pb-Ca-Sn),.. ..范文. .自放电速度随电解液密度增加而增加,且正极板受电解液密度影响最大。