蓄电池充电技术研究
- 2014-07-24
蓄电池具有电壓穩定、供电可靠、移動方便等優點,它廣泛地應用於發电廠、變电站、通信系統、电動汽車、航空航天等各個部門。蓄电池主要有普通鉛酸蓄电池、堿性鎘鎳蓄电池以及閥控式密封鉛酸蓄电池三類。普通鉛酸蓄电池由於具有使用壽命短、效率低、維護復雜、所產生的酸霧汙染環境等問題,其使用範圍很有限,目前已逐漸被閥控式密封鉛酸蓄电池所淘汰。閥控式密封鉛酸蓄电池整體采用密封結構,不存在普通鉛酸蓄电池的氣漲、电解液滲漏等現象,使用安全可靠、壽命長,正常運行時無須對电解液進行檢測和調酸加水,又稱為免維護蓄电池。它已被廣泛地應用到郵电通信、船舶交通、應急照明等許多領域。堿性鎘鎳蓄电池的特點是體積小、放电倍率高、運行維護簡單、壽命長,但由於它單體电壓低、易漏电、造價高且容易對環境造成汙染,因而其使用受到限制,目前主要應用在电動工具及各種便攜式电子裝置上。
普通鉛酸蓄电池主要由極板組、电解液和电池槽等部分組成。正、負極板都由板柵和活性物質構成,其中正極板上的活性物質是棕色的二氧化鉛(PbO2),負極板上的活性物質為深灰色的海綿狀純鉛(Pb)。电解液是用蒸餾水(H2O)和純硫酸(H2SO4)按壹定的比例配成的。在充电過程中,电解液與正、負極板上的活性物質發生化學反應,從而把电能變成化學能貯存起來;在放电過程中,电解液也與正、負極板上的活性物質發生化學反應,把貯存在蓄电池內的化學能轉換成电能供給負載。為了使化學反應能正常進行,电解液必須具有壹定的濃度。电池槽是極板組和电解液的容器,它必須具有較好的耐酸性能、絕緣性能和較高的機械強度。
在蓄电池正、負極板之間接入負載,便開始了蓄电池的放电過程。此時,正極板电位下降,負極板电位上升,正負極板上的活性物質(PbO2和Pb)都不斷地轉變為硫酸鉛(PbSO4),电解液中的硫酸逐漸轉變為水,电解液比重逐漸下降,從而使蓄电池內阻增加、电動勢降低。如果在蓄电池的正、負極板之間接入輸出电壓比蓄电池端电壓高的直流电源,蓄电池的充电過程便開始了。此時,正極板电位因正电荷聚集而上升,負極板电位因負电荷聚集而下降,正極板上的PbSO4逐漸變為PbO2,負極板上的PbSO4逐漸變為海綿狀Pb。同時,电解液中H2SO4合成逐漸增多,水分子逐漸減少,电解液比重逐漸增加,蓄电池端电壓也不斷提高。
-
-
推荐阅读
