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蓄电池充放电的工作原理

浏览次数: 日期:2018年7月28日 20:32

  铅蓄电池在充电和放电会产生如下反应:PbO2+pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O在充电时,在电能的作用下,转化为PbO2 、Pb和H2SO4也就是说充电是由电能转化为化学能的过程。放电时,正极板接受了负极板送来的电子,铅离子有正4价变为正2价。与硫酸根接触生成难溶于水的 硫酸铅,负极的铅由于输出2个电子,变成正2价。同样也生成硫酸铅。也就是说放电时,再由贮存的化学能转为电能。

  蓄电池在充电过程中,或在充电终了时,电极上会伴随着水的分解反应。其原因是因为铅酸电池正极充电接受能力较差,一旦正极充电状态达到70%时,氧气开始在正极上析出。负极充电状态超过90%时,氢气在负极上析出。一般地讲,正电极充电到额定电量的120%时。才能达到完全充电状态,所以,铅酸电池每次充电均会产生水的分解反应消耗水,因此定期补水维护不可避免。

  硫酸盐化及蓄电池失效机理  随着蓄电池的使用次数增加,放电容量不断减小,由于人们对电池的使用要求不对,所以报废标准也不相同。一般来讲,正常使用电池,容量低于额定容量60%。即为报废电池,需要维护或维修。由于电池的制造条件,使用方式有差别,终导致电池报废的原因也各不相同。但归纳起来有以下几种①正极板的腐蚀变形②正极活性物质软化脱落③不可逆的硫酸盐化④容量过早损失⑤热失控。其中不可逆的硫酸盐化是导致电池失效报废的常见的原因。

  前面谈过,由于在充电过程中,伴随着水的丢失(电离,电解蒸发)影响硫酸铅转化为活性物质。而硫酸铅本身难溶于水。当硫酸铅在一定时间不能转化为活性物质时,就会形成粗大的结晶体。这种结晶体阻碍了电池的正常工作,一部分多余的电能不能正常地转化为化学能,因而转化为热能,更加重了水的丢失,从而形成了恶性循环.当这个循环达到一定程度时,电池容量下降,严重时热量越来越大,电池内压增加,电池变形.所以科学的维护和保养是延长电池使用寿命的经济有效的方法.

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