鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:26145次 | 2018年08月27日
鉛酸蓄電池的主要原材料是哪些
鉛鉛酸電池(VRLA),是一種電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池放電狀態(tài)下,正極主要成分為二氧化鉛,負(fù)極主要成分為鉛;充電狀態(tài)下,正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。一個(gè)單格鉛酸電池的標(biāo)稱電壓是2.0V,能放電到1.5V,能充電到2.4V;在應(yīng)用中,經(jīng)常用6個(gè)單格鉛酸電池串聯(lián)起來組成標(biāo)稱是12V的鉛酸電池,還有24V、36V、48V等。
常用的充電電池除了鋰電池之外,鉛蓄電池也是非常重要的一個(gè)電池系統(tǒng)。鉛蓄電池的優(yōu)點(diǎn)是放電時(shí)電動(dòng)勢(shì)較穩(wěn)定,缺點(diǎn)是比能量(單位重量所蓄電能)小,對(duì)環(huán)境腐蝕性強(qiáng)。鉛蓄電池的工作電壓平穩(wěn)、使用溫度及使用電流范圍寬、能充放電數(shù)百個(gè)循環(huán)、貯存性能好(尤其適于干式荷電貯存)、造價(jià)較低,因而應(yīng)用廣泛。
鉛蓄電池(Lead–acidbattery):其體積和重量一直無法獲得有效的改善,因此目前最常見還是使用在汽車、摩托車發(fā)動(dòng)之上。鉛酸電池最大的改良,則是新近采用高效率氧氣重組技術(shù)完成水份再生,藉此達(dá)到完全密封不需加水的目的,而制成的“免加水電池”其壽命可長達(dá)4年(單一極板電壓2V)。
鉛酸蓄電池自1859年由普蘭特發(fā)明以來,至今已有150多年的歷史,技術(shù)十分成熟,是全球上使用最廣泛的化學(xué)電源。盡管近年來鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等新型電池相繼問世并得以應(yīng)用,但鉛酸蓄電池仍然憑借大電流放電性能強(qiáng)、電壓特性平穩(wěn)、溫度適用范圍廣、單體電池容量大、安全性高和原材料豐富且可再生利用、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)勢(shì),在絕大多數(shù)傳統(tǒng)領(lǐng)域和一些新興的應(yīng)用領(lǐng)域,占據(jù)著牢固的地位。
鉛蓄電池的組成:極板、隔板、殼體、電解液、鉛連接條、極柱等
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
1.正、負(fù)極板
分類及構(gòu)成:極板分正極板和負(fù)極板兩種,均由柵架和填充在其上的活性物質(zhì)構(gòu)成。
鉛蓄電池原理圖
鉛蓄電池原理圖
作用:蓄電池充、放電過程中,電能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換,就是依靠極板上活性物質(zhì)和電解液中硫酸的化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
顏色區(qū)分:正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛(PbO2),呈深棕色;負(fù)極板上的活性物質(zhì)是海綿狀純鉛(Pb),呈青灰色。
柵架的作用:容納活性物質(zhì)并使極板成形。
極板組:為增大蓄電池的容量,將多片正、負(fù)極板分別并聯(lián)焊接,組成正、負(fù)極板組。
安裝的特別要求:安裝時(shí)正負(fù)極板相互嵌合,中間插入隔板。在每個(gè)單體電池中,負(fù)極板的數(shù)量總比正極板多一片。
2.隔板
作用:為了減小蓄電池的內(nèi)阻和尺寸,蓄電池內(nèi)部正負(fù)極板應(yīng)盡可能地靠近;為了避免彼此接觸而短路,正負(fù)極板之間要用隔板隔開。
材料要求:隔板材料應(yīng)具有多孔性和滲透性,且化學(xué)性能要穩(wěn)定,即具有良好的耐酸性和抗氧化性。
材料:常用的隔板材料有木質(zhì)隔板、微孔橡膠、微孔塑料、玻璃纖維和紙板等。
安裝要求:安裝時(shí)隔板上帶溝槽的一面應(yīng)面向正極板。
3.殼體
作用:用來盛放電解液和極板組
材料:由耐酸、耐熱、耐震、絕緣性好并且有一定力學(xué)性能的材料制成。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn):殼體為整體式結(jié)構(gòu),殼體內(nèi)部由間壁分隔成3個(gè)或6個(gè)互不相通的單格,底部有突起的肋條以擱置極板組。肋條之間的空間用來積存脫落下來的活性物質(zhì),以防止在極板間造成短路,極板裝入殼體后,上部用與殼體相同材料制成的電池蓋密封。在電池蓋上對(duì)應(yīng)于每個(gè)單格的頂部都有一個(gè)加液孔,用于添加電解液和蒸餾水,也可用于檢查電解液液面高度和測(cè)量電解液相對(duì)密度。
4.電解液
作用:電解液在電能和化學(xué)能的轉(zhuǎn)換過程即充電和放電的電化學(xué)反應(yīng)中起離子間的導(dǎo)電作用并參與化學(xué)反應(yīng)。
成分:它由純硫酸和蒸餾水按一定比例配制而成,而其密度一般為1.24~1.30g/ml。
特別注意點(diǎn):電解液的純度是影響蓄電池的性能和使用壽命的重要因素。
5.單體電池的串接方式
蓄電池一般都由3個(gè)或6個(gè)單體電池串聯(lián)而成,額定電壓分別為6V或12V。
串接方式:單體電池的串接方式一般有傳統(tǒng)外露式、穿壁式和跨越式三種方式。
這種連接方式工藝簡單,但耗鉛量多,連接電阻大,因而起動(dòng)時(shí)電壓降大、功率損耗也大,且易造成短路。
穿壁式連接方式:是在相鄰單體電池之間的間壁上打孔供連接條穿過,將兩個(gè)單體電池的極板組極柱連焊在一起。
跨越式連接方式:在相鄰單體電池之間的間壁上邊留有豁口,連接條通過豁口跨越間壁將兩個(gè)單體電池的極板組極柱相連接,所有連接條均布置在整體蓋的下面。
穿壁式和跨越式連接方式與傳統(tǒng)外露式鉛連接條連接方式相比,有連接距離短、節(jié)約材料、電阻小、起動(dòng)性能好等優(yōu)點(diǎn)。
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