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蓄电池的构造:
1.极板
根据蓄电池容量选择适当规格极板及数量组合而成。于充放电时,两极活性物质随着体积的变化而反复膨胀与收缩。两极活性物质中,阴极板之海绵状铅的结合力较强,而阳极板之过氧化铅的结合力弱,因而在充放电之际,会徐徐脱落,此即为铅蓄电池寿命受到限制的原因。期使蓄电池使用期限延长,能耐震并耐冲击,则阳极板的改良即成当急要务。
玻璃纤维管式的阳极板: 此乃以玻璃纤维制的软管接在铅合金制的栉状格子(蕊金)上,在软管和蕊金间充填铅粉之后,将软管密封,使其发生变化,产生活性化物质,由于活性化物质不会脱落,与电解液接触亦良好,是一种非常好的极板材料。使用具有这种极板的蓄电池是电动车一的选择。编织式软管乃以9microm(μ)的玻璃纤维编成管袋状,弹性好,可耐膨胀或收缩,而且对电解液的渗透度也非常良好,此软管乃是良好产品,长久以来,实用绩效良好。
糊状式极板: 就是将稀硫酸炼制之糊状铅粉涂覆在铅合金制的格子上,俟其 干燥后所形成之活性物质。这种方式一直被采用在铅蓄电池的阴极板上,同时亦使用在汽车,小货车的蓄电池阳极板上。
2.隔离板
能防止阴、阳极板间产生短路,但不会妨碍两极间离子的流通。而且经长时间使用,也不会劣化,或释放杂质。铅蓄电池一般都使用胶质隔离板。
3.电池外壳
耐酸性强,兼具机械性强度。电动车用的蓄电池外壳乃使用材质强韧之合成树脂经特殊处理制成,其机械性强度特别强,上盖亦使用相同材质,以热熔接着。
4.电解液
电解液比重以20℃的值为标准,电动车用的蓄电池完全充电时之电解液标准比重为1.280。
5.液口栓
液口栓的功能为排出充电时所产生的气体及补充纯水,测定比重。
蓄电池的容量,通常与下面几个因素有关?:
①极板的结构和数量。当其它条件相同时,蓄电池的容量取决于极板的面积以及活性物质的多孔性,故极板通常做得很薄。铅蓄电池的极板厚度为1.45-3.0mm,
②放电情况。当蓄电池放电程度较大时,由于硫酸铅析出量多,面使极板孔隙的截面积减小,从面造成硫酸渗入极板困难。因此,当放电电流增大时,渗人极板孔隙内的硫酸不足以补偿单位时间内所消耗的硫酸量,致使蓄电池的电压迅速下降,而不能继续放电。所以放电电流增大,蓄电池容量减小.
③电解液温度。温度降低时,由于粘度增大面使电解液渗入极板困难,同时温度降低时,电解液电阻会增大而使电压降低,所以蓄电池的容量将减小.
④电解液密度。加大电解液密度,可以提高蓄电池的电动势及电解液向极板内活性物质的渗透能力,并减少电解液的电阻,而使蓄龟池容量增加。但若是继续加大电解液密度,将使其粘度增大,所以当电解液密度超过某一数值时,电解液渗透速度反而会减小,且内阻增大,极板硫化增加,使蓄电池容量减小.故只有当电解液密度处于良好状态时,蓄电池才能获的大容量.
蓄电池电压为12v的容量有2.2ah、7ah、14ah、17ah、24ah、32ah、45ah、60ah、80ah、105ah、120ah、160ah、198ah。
化学能转换成电能的装置叫化学电池,一般简称为电池。放电后,能够用充电的方式使内部活性物质再生——把电能储存为化学能;需要放电时再次把化学能转换为电能。将这类电池称为蓄电池(storagebattery),也称二次电池。
所谓蓄电池即是贮存化学能量,于必要时放出电能的一种电气化学设备。
蓄电池的五个主要参数为:电池的容量、标称电压、内阻、放电终止电压和充电终止电压。电池的容量通常用ah(安时)表示,1ah就是能在1a的电流
下放电1小时。单元电池内活性物质的数量决定单元电池含有的电荷量,而活性物质的含量则由电池使用的材料和体积决定,因此,通常电池体积越
大,容量越高。与电池容量相关的一个参数是蓄电池的充电电流。蓄电池的充电电流通常用充电速率c表示,c为蓄电池的额定容量。例如,用2a电流
对1ah电池充电,充电速率就是2c;同样地,用2a电流对500mah电池充电,充电速率就是4c。
电池刚出厂时,正负极之间的电势差称为电池的标称电压。标称电压由极板材料的电极电位和内部电解液的浓度决定。当环境温度、使用时间和工作
状态变化时,单元电池的输出电压略有变化,此外,电池的输出电压与电池的剩余电量也有一定关系。单元镍镉电池的标称电压约为1.3v(但一般认
为是1.25v),单元镍氢电池的标称电压为1.25v。
电池的内阻决定于极板的电阻和离子流的阻抗。在充放电过程中,极板的电阻是不变的,但是,离子流的阻抗将随电解液浓度的变化和带电离子的增减而变化。
蓄电池充足电时,极板上的活性物质已达到饱和状态,再继续充电,蓄电池的电压也不会上升,此时的电压称为充电终止电压。镍镉电池的充电终止
电压为1.75~1.8v,镍氢电池的充电终止电压为1.5v。[表1-1镍镉电池不同放电率时的放电终止电压
放电终止电压是指蓄电池放电时允许的低电压。如果电压低于放电终止电压后蓄电池继续放电,电池两端电压会迅速下降,形成深度放电,这样,
极板上形成的生成物在正常充电时就不易再恢复,从而影响电池的寿命。放电终止电压和放电率有关。镍镉电池的放电终止电压和放电速率的关系如
表1-1所列,镍氢电池的放电终止电压一般规定为1v。
蓄电池参数主要有:
1、电池的容量:用ah(安时)表示,1ah就是能在1a的电流,通常电池体积越
大,容量越高。
2、标称电压:电池刚出厂时,正负极之间的电势差称为电池的标称电压。标称电压由极板材料的电极电位和内部电解液的浓度决定。当环境温度、使用时间和工作状态变化时,单元电池的输出电压略有变化,此外,电池的输出电压与电池的剩余电量也有一定关系。
3、内阻:电池的内阻决定于极板的电阻和离子流的阻抗。在充放电过程中,极板的电阻是不变的,但是,离子流的阻抗将随电解液浓度的变化和带电离子的增减而变化。
4、充电终止电压:蓄电池充足电时,极板上的活性物质已达到饱和状态,再继续充电,蓄电池的电压也不会上升,此时的电压称为充电终止电压。
5、放电终止电压:放电终止电压是指蓄电池放电时允许的低电压。如果电压低于放电终止电压后蓄电池继续放电,电池两端电压会迅速下降,形成深度放电,这样,极板上形成的生成物在正常充电时就不易再恢复,从而影响电池的寿命;放电终止电压和放电率有关。
理士胶体蓄电池内部结构:
广义而言,胶体电池与常规铅酸电池的区别不仅仅在于电液改为胶凝状。例如非凝固态的水性胶体,从电化学分类结构和特性看同属胶体电池。又如在板栅中结附高分子材料,俗称陶瓷板栅,亦可视作胶体电池的应用特色。已有实验室在极板配方中添加一种靶向偶联剂,大大提高了极板活性物质的反应利用率,据非公开资料表明可达到 70wh/kg 的重量比能量水平,这些都是现阶段工业实践及有待工业化的胶体电池的应用范例水性胶非学科规范术语,是为了区别凝固态胶体的一种名称。
对胶体的理解,学术分类与习俗理解有很大不同。习俗多认为常温下物理状态呈胶凝态的物质叫胶体,而在化学结构分类中,定义为分散相基础结构在1-100纳米范围内的物质。
决定电化学特性的是胶体粒径及其表面活性剂。
胶体电池在历史上几沉几浮,与胶体的材料发展和技术成熟程度有关。近三两年,虽然已研发出纳米级溶胶,对表面活性剂的电化学应用也有了更多的生产实践,但对于厂商而言,很难在短期内选型出适用的凝胶态胶体。
水性胶设计为一种酸电池向胶体电池发展的一种中间产品,特点为:取消物理胶凝骨架,保留功能高分子基团特征及表面活性剂,纯液状,使用时视作一种硫酸添加剂,适用于制作所有的铅蓄电池。
优点:不会产生胶体电池常见的工业问题,制造工艺与酸电池完全一样,使用后增加容量5-15%,延长电池寿命50-100%,抗极板硫酸盐化能力强,硫酸改性后对板栅腐蚀力要小得多。价格也较常规胶体便宜。
使用水性胶添加剂后,硫酸中无需再添加硫酸钠、磷酸等。标准添加量:体积比8%。
理士蓄电池安装事项:
(1) 使用带有绝缘套的工具如钳子等。使用不绝缘的工具会造成电池短路、发热或燃烧,损害电池。
(2) 不要将电池放置在密闭的房间或近火源的地方,否则可能会由于电池释放的氢气造成爆炸或起火。
(3) 不要用稀释剂、汽油、煤油或合成液去清洁电池。使用上述材料会导致电池外壳破裂泄漏或起火。
(4) 当处理45伏或更高电压的电池时,要采取安全措施带上绝缘橡皮手套,否则可能会遭到电击。
(5) 不要将电池放在可能被水淹的地方。如果电池浸在水中,它可能会燃烧或电击伤人。
(6) 拆卸电池时请缓慢处理。不要使电池破裂、泄漏。
(7) 将电池装在设备上时,应尽量将它装在设备的下面,以便检查、保养和更换。
(8) 电池充电时不要搬动电池。不要低估电池的重量,不细心的处理可能会对操作者造成伤害。
(9) 不要用能产生静电的材料覆盖电池。静电会引发起火或爆炸。
(10)在电池端子、连接片上使用绝缘盖,以防电击伤人。
(11)电池的安装和维护需要合格的专人进行。不熟练的人进行那样的操作可能会造成危险。
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