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文档简介

1、铅酸蓄电池的结构普通铅酸电池由正负极板、隔板、外壳、电解液和连接桩等组成。正极板的活性物质是二氧化铅,呈棕红色;负极板上的活性物质是海绵状纯铅,呈蓝灰色。将一块正极板和一块负极板浸入电解液(稀硫酸溶液)中可以获得大约2V的电动势。为了增加电池的容量,多个正极板和负极板并联连接以形成正极板和负极板组。在每个单体电池中,正极板的数量比负极板少一个,每个正极板位于两个负极板之间,可以使正极板的两侧均匀放电,避免因放电不均匀而造成的极板翘曲。其中,传统蓄电池极板栅架采用铅锑合金,免维护蓄电池采用铅钙合金。前者由锑制成,后者由钙制成,这是它们之间的根本区别。不同的材料会产生不同的现象:传统电池在使用中会

2、减少液体,因为栅极上的锑会污染负极板上的海绵状纯铅,在充满电后会削弱电池中的反电动势,导致水过度分解,大量的氧气和氢气分别从正极和负极板逸出,从而减少电解液。用钙代替锑,可以改变充满电的电池的反电动势,减少过充电流量,降低液体气化速度,从而减少电解液的损失。免维护铅酸蓄电池采用铅钙合金栅架,充电过程中水分解蒸发少,外壳采用密封结构,释放硫酸气体少。因此,与传统电池相比,它具有不需要添加任何液体、对连接桩头和电线腐蚀小、耐过充电能力强、启动电流大、电能储存时间长的优点。免维护铅酸蓄电池具有内阻低、低温启动性能好、使用寿命长的特点,因为在正常充电电压下,电解液只产生少量气体,极板耐过充电能力强。因

3、此,在整个使用期间不需要添加蒸馏水,并且在正常充电条件下,没有必要为了补充充电而移除蒸馏水。然而,在维护期间应检查电解液的比重。铅钙合金的优点:不易失水,不易变形;铅钙合金的不足:不易完全充电和饱和;容量下降后难以修复,修复不稳定。大多数免维护铅酸蓄电池在外壳上有一个孔状液体(温度补偿)比重计,它根据电解液比重的变化而改变颜色。它可以指示电池的储存状态和电解液液面的高度。当比重计的指示灯为绿色时,表示充电充足,电池正常;当指示灯的绿点少或黑时,表示电池需要充电;当指示灯显示浅黄色或红色时,表示电池内部有故障,需要修理或更换。胶体铅酸蓄电池电解质是胶体,即所谓的胶体电解质,是由凝胶和硫酸溶液按比

4、例经过特殊工艺制成的乳白色凝胶。胶体电解质是科学的,不容易引起极板硫化,当外壳破裂时不会泄漏。内阻低,自放电率低,每月自放电不到3%,容量恢复性能好:放电至OV附近后,将正负电极短路24小时,再充电至终止电压,重复放电,短路放电5次,放电终止电压达到10.5伏,之后电池容量仍大于初始容量的90%。正常情况下,使用寿命可达500倍。胶体电池的电压比现代密封电池低0.5 1V,适用温度为1040,相对耐低温。铅酸电池的电压12V铅酸电池由6节单体电池串联而成,24V电池的额定容量是指电池的设计和制造,它规定或保证在一定的放电条件下,电池应该发出最小的电量。制造商指示的电池容量是指在环境温度为25时

5、,电池以2小时的速率放电至终端电压时应提供的电量,以C2表示,单位为Ah。铅酸电池的实际容量参与电化学反应的电池中的活性物质释放的电能称为电池的容量,即电池充电后所含的电量。以“安培小时”(Ah)表示,该单元在1安培(A)的电流下放电1小时,并且如果平均电流为4A并且放电时间在电池的端电压下持续3小时(这里不计算放电效率),则电池的容量为12 Ah在低于0.5的电流下给电池放电是经济的.0.5摄氏度是多少?c:表示电池的容量。如果铅酸蓄电池长时间处于不完全放电状态,应每月给它一次完全放电的机会,以保持蓄电池极板材料的活性。完全放电可以持续很长一段距离,直到控制器受到欠压保护并自动切断。容量下降

6、的实质是参与电化学反应的活性物质减少,其原因可能是:活性物质表面被某些物质覆盖,多孔极板被堵塞,网格与活性物质分离成为一个独立的岛。铅酸蓄电池电解液铅酸蓄电池电解液中的硫酸浓度一般为1.27-1.28克/立方厘米,浓度过高容易产生硫化物。常用的硫酸为98.3%浓硫酸,其比重为1.84,水的比重为1。浓硫酸是一种液体,可以通过其体积方便地测量:2份水和1份酸:(2*1 1.84)/(2 1)=1.28(比重)1.5份水和1份酸:(1.5*1 1.84)/(1.5 1)=1.34(比重)温度对电池容量的影响当相同容量的电池在一定的环境温度范围内以相同的放电速率放电时,容量随着温度的升高而增大,随着

7、温度的降低而减小。原因如下:1.电池电动势与工作温度有关。电池电动势是环境温度t的函数,电动势的温度系数为正。因此,当在较高的工作温度下放电时,可以获得较大的电量。2.低温对负极活性物质利用率的影响:一般情况下,电池在低温下放电,负极活性物质利用率极低。例如,当VRLA电池在-10放电时,负极板容量仅达到额定容量的35%。在低温工作条件下,负极板的海绵铅容易变成小颗粒,孔隙容易冻结堵塞,从而降低活性物质的利用率。如果海绵状可能变成致密的硫酸铅层,电池将停止放电。这种现象变成了钝化。在电池放电过程中,两级活性物质逐渐形成硫酸铅,随着放电时间的增加,硫酸铅逐渐膨胀到电极的深部,从而使活性物质中的微

8、孔变窄,增加了电极区到反射区的距离,降低了扩散速度。这样,一些孔被堵塞,堵塞孔内的电解质迅速变薄,因此孔在低温下冻结。温度越低,孔隙堵塞越严重,导致活性物质利用率越低。3.温度对正极活性物质利用率的影响:当VRLA电池在-10放电时,正极活性物质的容量可达75%,表明活性物质的利用率高于负极。实验表明,正极板的温度系数容量为负值,这使其在低温下具有较高的电极电位,因此正极板的放电率在低温下高于负极板。这样,在负极中形成硫酸铅的致密层之前,将氧化铅转化为铅的过程4.高温对电池容量的影响:在环境温度10 45范围内,铅酸蓄电池的容量随着温度的升高而增加。例如,VRLA电池在40时的放电容量比25时

9、大10% 15%。由于在较高温度下放电,电解液的粘度降低,从而降低了浓差极化的影响。同时,电池的电动势也上升,这使得电池的发电量在两者的综合影响下增加。如果电池在40 45的环境温度下放电,电池容量会明显下降。因为正极活性物质氧化铅达到极限失效温度,即结构被破坏,变成由大孔分离的颗粒集合。如果这种物质被排放到硫酸铅中,其颗粒之间将形成电绝缘。电池容量反而减少了。5.当电池在高温季节运行时,主要存在过充电的问题。当电池温度升高时,各种活性物质的活性增加,并有不关灯充电、燃烧和鼓胀,充电时充电反应速度快。为防止充电电压过高,应尽可能降低电池温度,以确保散热良好,并防止暴露在烈日下后充电。远离热源。

10、6.低温充电存在充电接受能力差、充电不足等问题。在低温下使用时,应采取保温和防冻措施,特别是在温暖环境下充电时,有利于保证充足的电能,防止不可逆的硫酸盐化,延长电池的使用寿命。不平衡电池电池和电池单元之间的不平衡是电池与生俱来的“基因”。只是新电池的不平衡性能不容易被我们发现。经过多次充放电,特别是多次深度放电后,新电池出现不平衡。单个电池的不平衡本质上是单个电池容量的不平衡,这通常表现为充电和放电期间的电压差。假设一个电池的一个电池落后于其他电池,当充电时,这个电池经常充电不足,而其他电池被过度充电;放电时,该反向电池提前达到1.75伏的终止电压,因为此时其他电池的电压高于1.75伏,这使得

11、电池端电压高于10.5伏并继续放电。当电池在10.5伏时停止放电,当它落后于单个电池时,电压比其他电池低得多。也就是说,这是在一个落后的单一情况下因为新电池的每个电池都是平衡的,充电器的电压将均匀地分布在每个电池上,这可以使每个电池“充满”。并且水的损失更少,即使充电器数据超过标准,分配给每个单个电池的水量也是一致的,并且总的水损失是相同的,并且它不会损失与反向电池一样多的水。然而,对于旧电池或质量差的电池,单电池平衡被打破,这将导致单电池后面的异常电压。短路单个电池的电压很低,而其他好电池的电压很高。在充电器数据非常标准的情况下,这些好的电池仍然会被过度充电。单电池短路越严重,电池数量越多,

12、这种48v电池组的优质电池就会因过度充电而死亡。想象一下,当48v充电器给46v电池充电时会发生什么。一些旧电池组有单电池滞后,但滞后不是由短路引起的,因此单电池滞后将达到更高的电压。所有其他单个电池都是欠充电的,越是落后的电池,好的电池就越欠充电。在这种情况下,不完全分解是没有反向单电池的12v电池的主要损坏模式。它可以在稍加维护的情况下使用。为什么负极容易爬酸?阳极处于氧化状态,表面易形成钝化层(主要由氧化铅、氧化铅和氧化铅组成),阻碍了电极与硫酸的反应,不易腐蚀和爬酸。负极始终处于还原状态,电极表面为高活性铅,易与酸雾反应生成硫酸铅。同时,铅和硫酸铅在充放电过程中也会相互转化,进而发生腐

13、蚀1.对于来自不同制造商的新电池,在相同充电饱和的前提下,一般最好具有较小的内阻;2.对于10Ah12Ah的电池,在充电饱和的情况下,12Ah的内阻相对较小,可以进行比较和测试。3.对于同一个新电池,富液内阻相对较小,贫液内阻相对较大;4.同样的电池失水后内阻很大;5.同一个电池硫化后内阻大;6.单体电池短路的内阻最小;7.单个电路的内阻最大;8.当电解液比重为1.28,电池处于饱和状态时,内阻小;9.同一电池,充电饱和内阻小,放电后内阻大;10.电池内部的引线部分较厚,内阻小,内阻小;11.栅极腐蚀内阻大;12.对于相同类型的电池,串联内阻增大,并联内阻减小;回弹电压1.2V单体电池的空载电

14、压和负载电压之间的差异具有以下特征:2.放电初始阶段的差值很小,约为0.1V,放电结束时的差值很大,约为0.2V;3.负载电流越小,差异越小。5A负载的差值为0.1V,0.15V对于20A负载。4.过放电有很大的差别,差别超过1V。5.例如,当2V电池开始满容量放电时,如果放电电流为5A,电池电压为2.1V。负载断开后,电池的空载电压为2.2V,差值为0.1V。如果放电电流为20A,电池电压为2.05V,负载断开后,没有2.2V的负载,差值为0.15V.如果是放电结束,负载20A的电压为1.8V,空载电压为2V,相差0.2V,这就是人们所说的反弹电压。6.健康电池放电的初始阶段如果健康的12V

15、电池由6个2V电池组成,则放电初始阶段的负载电压为12.6伏,每个电池为2.1伏。当负载断开时,每个2V电池从2.1伏反弹至2.2伏,整个电池反弹至13.2伏7.健康电池放电结束如果健康的12V电池即将耗尽,负载5A的电压为10.5伏,每个电池为1.75伏。当负载断开时,每个2V电池反弹0.2伏,从1.75伏到1.95伏,整个电池反弹到11.7伏8.不健康电池放电结束如果不健康的12V电池即将耗尽,负载5A的电压为10.5伏,通常不会有六个电池损坏。对于负载5A,假设五个好电压为2V,一个坏电压为0.5V。当负载断开时,五个好电压反弹0.1V,一个坏电压反弹1.5V,整个电池将反弹到12.5V.9.从以上三个例子中,我们可以看到不健康电池的反弹电压(空载电压)甚至更高。因此,我们只测量空载电压,但我们看不到电池的好坏。从电池的放电曲线,我们可以总结出12V电池的以下放电特性1.电池充满电时的空载电压约为13.4伏;2.当电池负载放电时,电压立即从13.4伏的空载电压下降到约12.7伏;3.1V从12.7伏到11.7伏占电池总容量的85%,而11.7伏到10.5伏只占15%;4.电压和电容之间的关系不是成比例的,而是抛物线的。5.在10.5伏时,电压基本呈线性下降,电池没有容量,不能再放电;6.在放电的初始阶段,不同健康状况

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