铅酸蓄电池原理讲解..
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1906年,普朗特向法国科学院提交了一个由9个单体电
池构成的铅酸蓄电池,这是世界上第一个铅蓄电池—— 普朗特电池。
由于它的主要原料是铅和酸,因而称为铅酸蓄电池或 简称为铅蓄电池。 但普朗特电池存在着电极活性物质利用率低、化成 时间相当长、电池放电容量不大等问题,所以没有获得 工业上的应用。
铅的氧化物和硫酸混合可制成膏剂——铅膏,涂在铅 片上可大大缩短化成时间,电极利用率和电池放电容量 也大为提高。
Pb2++ SO42-
H2O
PbSO4
所以放电过程总的反应
正极活性物 电解液 负极活性物 正极生成物 电解液生成物 负极生成物
PbO2 + 2H2SO4 + Pb
PbSO4 + 2H2O + PbSO4
放电过程是化学能变成电能的过程,这时正极的活性物 质PbO2变为PbSO4,负极的活性物质海绵铅变为PbSO4, 电解液中H2SO4分子不断减少,逐渐消耗生成H2O,H2O分 子相应增加,电解液的相对密度降低。 (2)充电过程: 即将电能变成化学能。 充电时,负极板上的PbSO4进人溶 液,解离成Pb2+与SO42-。电解液中 的H2O解离成H+与OH-。在负极上, 充电时负极板上的Pb2+这时获得两个 电子,被还原成Pb(以海绵状固态析 出),这时电解液中的H+移向负极, 在负极附近与SO42-结合成H2SO4 。
第二节
一、板栅设计
铅酸蓄电池的一般设计
在正负极活性物质、电解液、板栅体积或质量之间作出 分配和平衡。 比质量:
板栅质量 活性物质量 板栅质量
最佳0.35~0.6
(3)电解液:铅酸蓄电池一律采用硫酸电解质,是电化 学反应产生的必需条件。 对于胶体蓄电池,还需要添加胶体,以便与硫酸凝胶 形成胶体电解质,此时硫酸不仅是反应电解质,还是胶 体所需的凝胶剂。一定浓度的硫酸配比一定浓度的硅凝 胶,即成为软固体状的硅胶电解质。碱性蓄电池的电解 液是22%~40%浓度的氢氧化钾溶液。
三、铅酸蓄电池制造的工艺流程
按化成方式的不同,将电池工艺流程分为生极板系列电 池和熟极板系列电池。其中熟极板系列需要进行槽式化 成,即将极板放在专门的化成槽中,多片正、负极板相 间连接,灌入电解液,与直流电源连接,进行充放电化 成。生极板不需要专门的化成槽,而是将生极板装配成 极群组装入电池壳内,灌满电解液,通电进行化成。 生极板的化成工艺流程,避免了生极板在槽化成中化成时 析出气体携带酸雾造成的环境污染,同时也减少了化成后 的洗涤干燥等工序,相对于槽化成工艺有明显的优越性。 但对于高型蓄电池(800A· h以上的电池),由于极板比较高 而厚,采用内化成工艺极板较难化透,容量往往不合格, 因此还是采用槽化成工艺。
Pb(OH)4
PbO2 +2H2O H2SO4
所以充电过程总的反应
正极物质 电解液 负极物质 正极生成物 电解液生成物 负极生成物
PbSO4 + 2H2O + PbSO4
PbO2 + 2H2SO4 + Pb
充电过程中,正、负极板上的有效物质逐渐恢复, 电解液H2SO4比重逐渐增加,所以从比重升高的数值 也可以判断它充电的程度。电解液中,正极不断产生 游离的H+和SO42- ,负极不断产生SO42- ,在电场的作 用下,H+向负极移动, SO42-向正极移动,形成电流。 到充电终期,PbSO4绝大部分反应为PbO2和海绵状 Pb,如继续充电,就要引起水的分解,正极放出O2, 负极放出H2 2H2O 2H2 +O2
D
N T D
动
内 铁 电
动力型
内燃机车用 铁路客车用 电力机车用
(三)蓄电池的常用术语
1、蓄电池容量
完全充电后放电到规定的终止电压时所能给出的电量。
符号:C
2、放电率
例:C=120A· h
——以某电流放电到规定的终止电压时所经历的时间 标识:20h、10h、5h、3h、1h、0.5h C20=100A· h 20h放电率 放电电流为5A
1881年,富尔(Faure)发明了涂膏式极板,但它的一个
严重缺陷是铅膏容易从铅板上脱落。
1881年末,有人提出了栅形板栅的设计,即将整体的平
面铅板改成多孔板栅,将铅膏塞在小孔中。这种极板在 保持活性物质不脱落方面比整体平面铅板好。
1882年,以铅锑合金(Pb—Sb)作板栅,增强了硬度。
铅粉、铅膏、合金板栅作为现代铅酸蓄电池极板结构 就此确定下来。
(二)蓄电池的命名方法、型号组成及其代表意义
3 — G F M — 500
三个 单体 代号 G 汉字 固 全称 固定型 6V 固 阀 密 定 控 封 型 式 500 A .h
F
M J
阀
密 胶
阀控式
密封 胶体
6 — G F M J — 100
六个 单体 12V 固 阀 密胶 定 控 封体 型 式 100 A .h
照明和点火的蓄电池的发展;其次是电话业采用铅酸蓄 电池作为备用电源,并要求安全可靠又能使用多年,使 得蓄电池开始广泛用于汽车、铁道、通信等工业。
1957年原西德阳光公司制成胶体密封铅酸蓄电池并投
入市场,标志着实用的密封铅酸蓄电池的诞生。
1971年美国Gates公司生产出玻璃纤维隔板的吸液式电 池,这就是阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA电池)。 VRLA电池商业化应用30年来,尽管出现过一些问题,
铅酸蓄电池的工作原理: 包括放电过程和充电过程。
(1)放电过程 负极板:一方面铅板有溶于电解液的倾向,因此有少量铅 进入溶液生成Pb2+(被氧化)而在极板带负电;另一方面, 由于Pb2+带正电荷,极板带负电荷,正、负电荷又要相 互吸引,这时Pb2+离子又有沉附于极板的倾向。这两者 达到动态平衡时,负极板相对于电解液具有负电位,其 电极电位约为-0.1V。 Pb2+和电解液中解离出来的SO42发生反应,生成PbSO4,且PbSO4 的溶解度很小,所以生成后从溶液 中析出,附着在电极上,反应式为: 2H2SO4 Pb - 2ePb2++ SO424H++2 SO42Pb2+ PbSO4
6、电池内阻 欧姆内阻: 主要由电极材料、隔膜、电解液、接线柱。 等构成,也与电池尺寸、结构及装配有关。 极化内阻: 电池放电或充电过程中两电极进行化学反 应时极化产生的内阻。 内阻严重影响电池工作性能,因而愈小愈好。
(四)VRLA电池分类
AGM电池: 主要采用AGM(玻璃纤维)隔板,电解液被 吸附在隔板孔隙内。 GEL电池: 主要是采用PVC—SiO2隔板,电解质为已 经凝胶的胶体电解质。
(4)电池槽及槽盖:蓄电池外壳,它为整体结构,壳内 由隔壁分成三格或六格互不相通的单格;其底部有突起的 肋条,用来搁臵极板组;肋条间的空隙用来堆放从极板上 脱落下来的活性物质,以防止极板短路。槽的厚度及材料 直接影响到电池是否鼓胀变形。外壳材料一般是用橡胶或 工程塑料,如PVC或ABS槽盖。
(三)基本反应原理 当用连有电流计的导线连接两极 时,可以观察到三个重要的现象: Zn棒逐渐溶解,铜棒上有气体溢 出,导线中有电流流过 此反应的实质是: Zn 2H++2e组成蓄电池需要有两个条件: 一是必须把化学反应中失去电子的过程(氧化过程)和得 到电子的过程(还原过程)分割在两个区域进行; 二是物质在进行转变的过程中,电子必须通过外线路。 Zn2++2e- (氧化反应) H2 (还原反应)
负极反应为:
PbSO4 Pb2++ 2e2H++ SO42Pb2++ SO42Pb H2SO4
正极板上的Pb2+在外电源作用下被氧化,失去两个电子 变为Pb4+,它又与OH结合生成Pb(OH)4,然后又分解为 PbO2和H2O,而SO42-离子移向正极与H+结合生成H2SO4 PbSO4 Pb4+ +4OHPb(OH)4 Pb2++ SO42Pb2+ - 2e2H++ SO42Pb4+
壳体的底部有凸起的筋, 用来支撑极板组,并使极板 上脱落下来的活性物质落入 凹槽中,防止极板短路。
(二)主要零部件及作用
(1)极板(板栅 ):以铅锑合金为骨架,上面紧密地涂上 铅膏,经过化学处理后,正、负极板上形成各自的活性 物质,正极的活性物质是PbO2,负极的活性物质是海绵 铅,在成流过程中,负极被氧化,正极被还原,负极板 一般为深灰色,正极板为暗棕色。
板栅的制造
传统的浇铸方式是将熔融的铅液注入板栅模具中铸造而成。 一般是一次铸成2片板栅,因凝固时间长,生产效率低下。 另外,1mm以下的薄型板栅铸造成形有一定的难度。但这种 模具也有体积小、便于倒班、成本低、设计灵活等优势。
1910年开始,铅酸蓄电池生产得到充分发展。
原因:一是汽车数量的快速增长,带动了用于启动、
(2)隔板:隔板有水隔板、玻璃纤维隔板、微孔橡胶隔 板、塑料隔板等,隔板的作用是储存电解液,气体通道, 使正、负极间的距离缩到最小而互不短路;隔板可以防 止极板的弯曲和变形,防止活性物质的脱落,要起到这 些作用,就要求隔板具有高度的多孔性、耐酸、不易变 形、绝缘性能要好,并且有良好的亲水性及足够的机械 强度。
如漏液、早期容量损失、寿命短等,曾一度引起人们的 怀疑,但经过多年的努力,其设计技术有了很大的发展, 并沿用至今。
二、VRLA电池的结构和原理
(一)结构
负极板
隔
板
正极板
Hale Waihona Puke Baidu体
壳体采用耐酸、耐热和 耐震的硬橡胶或聚丙稀塑料 制成整体式结构,壳体内分 成6个互不相通的单格,每 个单格内装有极板组和电解 液组成一个单格的蓄电池。
四、铅酸蓄电池的分类、命名和一些常用术语 (一)铅酸蓄电池的分类
1.按照电解液数量和电池槽结构分为传统开口铅酸蓄电 池和阀控式密封铅酸蓄电池。前者为开口半密封式结构, 电解液是处于富液状态,使用过程中需要加水调节酸密度。 后者为全密封式结构,电解液为贫液状态,使用过程中不 需要进行加水或加酸维护,简称VRLA电池。 2.按照电池的用途分为循环使用电池和浮充使用电池。 浮充电池主要是后备电池。循环和启动使用的电池有铁路 电池、汽车电池、太阳能蓄电池、等类型。 3.按照电池的使用环境分为移动型电池和固定型电池。 固定型电池主要用于后备电源,广泛用于邮电、电站和医 院等, 主要是密封型VRLA电池和传统富液电池。移动型 电池主要有内燃机车用电池、铁路客车用电池、摩托车用 电池、电动汽车等。
电解液中存在的H+ 和SO42-在电场的作用下分别移向电池 的正负极,在电池内部产生电流,形成 回路,使蓄电池向外持续放电。所以正 极上的反应为: PbO2 +2H2O Pb(OH)4 Pb4+ +4OHPb(OH)4 Pb4+ +2ePb2+ H+ +OH-
正极放电时有少量PbO2进入电解液与H2O发生作用, 生成Pb(OH)4;而它不稳定,又很快电解成为Pb4+和OH-, Pb4+沉附在正极板上,使正极板具有正电位,达到动态 平衡时,其电极电位约为+2.0V。 当Pb4+沉附到正极板上时,这时通过外线路来的2个电子 被Pb4+俘获,生成Pb2+又与电解液中的SO42-发生反应, 变为PbSO4 ,这些PbSO4以固体形式被吸附在正极板上。
启动型,以20h率标定,表示C20 固定型,以10h率标定,表示C10
3、终止电压
电池放电时电压下降到不宜再放电时(至少能再反 复充电使用)的最低工作电压。 一般的终止电压为1.80V/单体。 4、放电深度(DOD) 指蓄电池放出的容量占该 电池额定容量的比值。 5、循环寿命 蓄电池经历一次充电和放电,称为一次循环(一个周期)。 在一定放电条件下,电池使用至某一容量规定值之前, 电池所能承受的循环次数,称为循环寿命。 17%~25% 浅循环 30%~50% 中等循环 60%~80% 深循环
铅酸蓄电池
第一节 铅酸蓄电池基本知识
作用:是贮存太阳能电池方阵受光照时所发出 电能并可随时向负载供电。
太阳能光伏发电 系统对蓄电池的基 本要求是: ①使用寿命长; ②自放电率低; ③深放电能力强; ④充电效率高; ⑤少维护或免维护; ⑥工作温度范围宽; ⑦价格低廉。
一、铅酸蓄电池的发展
铅酸蓄电池是1859年卡斯通和普朗特(Gaston&Plante) 发明的。 他们用两片铅片作电极,中间隔以橡皮卷成的细螺旋 作隔板,浸在10%的硫酸(H2SO4)溶液(密度1.06g/cm3)中, 构成一个铅酸蓄电池。
池构成的铅酸蓄电池,这是世界上第一个铅蓄电池—— 普朗特电池。
由于它的主要原料是铅和酸,因而称为铅酸蓄电池或 简称为铅蓄电池。 但普朗特电池存在着电极活性物质利用率低、化成 时间相当长、电池放电容量不大等问题,所以没有获得 工业上的应用。
铅的氧化物和硫酸混合可制成膏剂——铅膏,涂在铅 片上可大大缩短化成时间,电极利用率和电池放电容量 也大为提高。
Pb2++ SO42-
H2O
PbSO4
所以放电过程总的反应
正极活性物 电解液 负极活性物 正极生成物 电解液生成物 负极生成物
PbO2 + 2H2SO4 + Pb
PbSO4 + 2H2O + PbSO4
放电过程是化学能变成电能的过程,这时正极的活性物 质PbO2变为PbSO4,负极的活性物质海绵铅变为PbSO4, 电解液中H2SO4分子不断减少,逐渐消耗生成H2O,H2O分 子相应增加,电解液的相对密度降低。 (2)充电过程: 即将电能变成化学能。 充电时,负极板上的PbSO4进人溶 液,解离成Pb2+与SO42-。电解液中 的H2O解离成H+与OH-。在负极上, 充电时负极板上的Pb2+这时获得两个 电子,被还原成Pb(以海绵状固态析 出),这时电解液中的H+移向负极, 在负极附近与SO42-结合成H2SO4 。
第二节
一、板栅设计
铅酸蓄电池的一般设计
在正负极活性物质、电解液、板栅体积或质量之间作出 分配和平衡。 比质量:
板栅质量 活性物质量 板栅质量
最佳0.35~0.6
(3)电解液:铅酸蓄电池一律采用硫酸电解质,是电化 学反应产生的必需条件。 对于胶体蓄电池,还需要添加胶体,以便与硫酸凝胶 形成胶体电解质,此时硫酸不仅是反应电解质,还是胶 体所需的凝胶剂。一定浓度的硫酸配比一定浓度的硅凝 胶,即成为软固体状的硅胶电解质。碱性蓄电池的电解 液是22%~40%浓度的氢氧化钾溶液。
三、铅酸蓄电池制造的工艺流程
按化成方式的不同,将电池工艺流程分为生极板系列电 池和熟极板系列电池。其中熟极板系列需要进行槽式化 成,即将极板放在专门的化成槽中,多片正、负极板相 间连接,灌入电解液,与直流电源连接,进行充放电化 成。生极板不需要专门的化成槽,而是将生极板装配成 极群组装入电池壳内,灌满电解液,通电进行化成。 生极板的化成工艺流程,避免了生极板在槽化成中化成时 析出气体携带酸雾造成的环境污染,同时也减少了化成后 的洗涤干燥等工序,相对于槽化成工艺有明显的优越性。 但对于高型蓄电池(800A· h以上的电池),由于极板比较高 而厚,采用内化成工艺极板较难化透,容量往往不合格, 因此还是采用槽化成工艺。
Pb(OH)4
PbO2 +2H2O H2SO4
所以充电过程总的反应
正极物质 电解液 负极物质 正极生成物 电解液生成物 负极生成物
PbSO4 + 2H2O + PbSO4
PbO2 + 2H2SO4 + Pb
充电过程中,正、负极板上的有效物质逐渐恢复, 电解液H2SO4比重逐渐增加,所以从比重升高的数值 也可以判断它充电的程度。电解液中,正极不断产生 游离的H+和SO42- ,负极不断产生SO42- ,在电场的作 用下,H+向负极移动, SO42-向正极移动,形成电流。 到充电终期,PbSO4绝大部分反应为PbO2和海绵状 Pb,如继续充电,就要引起水的分解,正极放出O2, 负极放出H2 2H2O 2H2 +O2
D
N T D
动
内 铁 电
动力型
内燃机车用 铁路客车用 电力机车用
(三)蓄电池的常用术语
1、蓄电池容量
完全充电后放电到规定的终止电压时所能给出的电量。
符号:C
2、放电率
例:C=120A· h
——以某电流放电到规定的终止电压时所经历的时间 标识:20h、10h、5h、3h、1h、0.5h C20=100A· h 20h放电率 放电电流为5A
1881年,富尔(Faure)发明了涂膏式极板,但它的一个
严重缺陷是铅膏容易从铅板上脱落。
1881年末,有人提出了栅形板栅的设计,即将整体的平
面铅板改成多孔板栅,将铅膏塞在小孔中。这种极板在 保持活性物质不脱落方面比整体平面铅板好。
1882年,以铅锑合金(Pb—Sb)作板栅,增强了硬度。
铅粉、铅膏、合金板栅作为现代铅酸蓄电池极板结构 就此确定下来。
(二)蓄电池的命名方法、型号组成及其代表意义
3 — G F M — 500
三个 单体 代号 G 汉字 固 全称 固定型 6V 固 阀 密 定 控 封 型 式 500 A .h
F
M J
阀
密 胶
阀控式
密封 胶体
6 — G F M J — 100
六个 单体 12V 固 阀 密胶 定 控 封体 型 式 100 A .h
照明和点火的蓄电池的发展;其次是电话业采用铅酸蓄 电池作为备用电源,并要求安全可靠又能使用多年,使 得蓄电池开始广泛用于汽车、铁道、通信等工业。
1957年原西德阳光公司制成胶体密封铅酸蓄电池并投
入市场,标志着实用的密封铅酸蓄电池的诞生。
1971年美国Gates公司生产出玻璃纤维隔板的吸液式电 池,这就是阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA电池)。 VRLA电池商业化应用30年来,尽管出现过一些问题,
铅酸蓄电池的工作原理: 包括放电过程和充电过程。
(1)放电过程 负极板:一方面铅板有溶于电解液的倾向,因此有少量铅 进入溶液生成Pb2+(被氧化)而在极板带负电;另一方面, 由于Pb2+带正电荷,极板带负电荷,正、负电荷又要相 互吸引,这时Pb2+离子又有沉附于极板的倾向。这两者 达到动态平衡时,负极板相对于电解液具有负电位,其 电极电位约为-0.1V。 Pb2+和电解液中解离出来的SO42发生反应,生成PbSO4,且PbSO4 的溶解度很小,所以生成后从溶液 中析出,附着在电极上,反应式为: 2H2SO4 Pb - 2ePb2++ SO424H++2 SO42Pb2+ PbSO4
6、电池内阻 欧姆内阻: 主要由电极材料、隔膜、电解液、接线柱。 等构成,也与电池尺寸、结构及装配有关。 极化内阻: 电池放电或充电过程中两电极进行化学反 应时极化产生的内阻。 内阻严重影响电池工作性能,因而愈小愈好。
(四)VRLA电池分类
AGM电池: 主要采用AGM(玻璃纤维)隔板,电解液被 吸附在隔板孔隙内。 GEL电池: 主要是采用PVC—SiO2隔板,电解质为已 经凝胶的胶体电解质。
(4)电池槽及槽盖:蓄电池外壳,它为整体结构,壳内 由隔壁分成三格或六格互不相通的单格;其底部有突起的 肋条,用来搁臵极板组;肋条间的空隙用来堆放从极板上 脱落下来的活性物质,以防止极板短路。槽的厚度及材料 直接影响到电池是否鼓胀变形。外壳材料一般是用橡胶或 工程塑料,如PVC或ABS槽盖。
(三)基本反应原理 当用连有电流计的导线连接两极 时,可以观察到三个重要的现象: Zn棒逐渐溶解,铜棒上有气体溢 出,导线中有电流流过 此反应的实质是: Zn 2H++2e组成蓄电池需要有两个条件: 一是必须把化学反应中失去电子的过程(氧化过程)和得 到电子的过程(还原过程)分割在两个区域进行; 二是物质在进行转变的过程中,电子必须通过外线路。 Zn2++2e- (氧化反应) H2 (还原反应)
负极反应为:
PbSO4 Pb2++ 2e2H++ SO42Pb2++ SO42Pb H2SO4
正极板上的Pb2+在外电源作用下被氧化,失去两个电子 变为Pb4+,它又与OH结合生成Pb(OH)4,然后又分解为 PbO2和H2O,而SO42-离子移向正极与H+结合生成H2SO4 PbSO4 Pb4+ +4OHPb(OH)4 Pb2++ SO42Pb2+ - 2e2H++ SO42Pb4+
壳体的底部有凸起的筋, 用来支撑极板组,并使极板 上脱落下来的活性物质落入 凹槽中,防止极板短路。
(二)主要零部件及作用
(1)极板(板栅 ):以铅锑合金为骨架,上面紧密地涂上 铅膏,经过化学处理后,正、负极板上形成各自的活性 物质,正极的活性物质是PbO2,负极的活性物质是海绵 铅,在成流过程中,负极被氧化,正极被还原,负极板 一般为深灰色,正极板为暗棕色。
板栅的制造
传统的浇铸方式是将熔融的铅液注入板栅模具中铸造而成。 一般是一次铸成2片板栅,因凝固时间长,生产效率低下。 另外,1mm以下的薄型板栅铸造成形有一定的难度。但这种 模具也有体积小、便于倒班、成本低、设计灵活等优势。
1910年开始,铅酸蓄电池生产得到充分发展。
原因:一是汽车数量的快速增长,带动了用于启动、
(2)隔板:隔板有水隔板、玻璃纤维隔板、微孔橡胶隔 板、塑料隔板等,隔板的作用是储存电解液,气体通道, 使正、负极间的距离缩到最小而互不短路;隔板可以防 止极板的弯曲和变形,防止活性物质的脱落,要起到这 些作用,就要求隔板具有高度的多孔性、耐酸、不易变 形、绝缘性能要好,并且有良好的亲水性及足够的机械 强度。
如漏液、早期容量损失、寿命短等,曾一度引起人们的 怀疑,但经过多年的努力,其设计技术有了很大的发展, 并沿用至今。
二、VRLA电池的结构和原理
(一)结构
负极板
隔
板
正极板
Hale Waihona Puke Baidu体
壳体采用耐酸、耐热和 耐震的硬橡胶或聚丙稀塑料 制成整体式结构,壳体内分 成6个互不相通的单格,每 个单格内装有极板组和电解 液组成一个单格的蓄电池。
四、铅酸蓄电池的分类、命名和一些常用术语 (一)铅酸蓄电池的分类
1.按照电解液数量和电池槽结构分为传统开口铅酸蓄电 池和阀控式密封铅酸蓄电池。前者为开口半密封式结构, 电解液是处于富液状态,使用过程中需要加水调节酸密度。 后者为全密封式结构,电解液为贫液状态,使用过程中不 需要进行加水或加酸维护,简称VRLA电池。 2.按照电池的用途分为循环使用电池和浮充使用电池。 浮充电池主要是后备电池。循环和启动使用的电池有铁路 电池、汽车电池、太阳能蓄电池、等类型。 3.按照电池的使用环境分为移动型电池和固定型电池。 固定型电池主要用于后备电源,广泛用于邮电、电站和医 院等, 主要是密封型VRLA电池和传统富液电池。移动型 电池主要有内燃机车用电池、铁路客车用电池、摩托车用 电池、电动汽车等。
电解液中存在的H+ 和SO42-在电场的作用下分别移向电池 的正负极,在电池内部产生电流,形成 回路,使蓄电池向外持续放电。所以正 极上的反应为: PbO2 +2H2O Pb(OH)4 Pb4+ +4OHPb(OH)4 Pb4+ +2ePb2+ H+ +OH-
正极放电时有少量PbO2进入电解液与H2O发生作用, 生成Pb(OH)4;而它不稳定,又很快电解成为Pb4+和OH-, Pb4+沉附在正极板上,使正极板具有正电位,达到动态 平衡时,其电极电位约为+2.0V。 当Pb4+沉附到正极板上时,这时通过外线路来的2个电子 被Pb4+俘获,生成Pb2+又与电解液中的SO42-发生反应, 变为PbSO4 ,这些PbSO4以固体形式被吸附在正极板上。
启动型,以20h率标定,表示C20 固定型,以10h率标定,表示C10
3、终止电压
电池放电时电压下降到不宜再放电时(至少能再反 复充电使用)的最低工作电压。 一般的终止电压为1.80V/单体。 4、放电深度(DOD) 指蓄电池放出的容量占该 电池额定容量的比值。 5、循环寿命 蓄电池经历一次充电和放电,称为一次循环(一个周期)。 在一定放电条件下,电池使用至某一容量规定值之前, 电池所能承受的循环次数,称为循环寿命。 17%~25% 浅循环 30%~50% 中等循环 60%~80% 深循环
铅酸蓄电池
第一节 铅酸蓄电池基本知识
作用:是贮存太阳能电池方阵受光照时所发出 电能并可随时向负载供电。
太阳能光伏发电 系统对蓄电池的基 本要求是: ①使用寿命长; ②自放电率低; ③深放电能力强; ④充电效率高; ⑤少维护或免维护; ⑥工作温度范围宽; ⑦价格低廉。
一、铅酸蓄电池的发展
铅酸蓄电池是1859年卡斯通和普朗特(Gaston&Plante) 发明的。 他们用两片铅片作电极,中间隔以橡皮卷成的细螺旋 作隔板,浸在10%的硫酸(H2SO4)溶液(密度1.06g/cm3)中, 构成一个铅酸蓄电池。