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蓄电池基础知识
时间:2013-3-20  来源:柏克蓄电池  点击:
 
 什么是蓄电池蓄电池并不是真正能蓄电,更确切地说。它是一个既能把电能转变成化学能,又能把化学能转变成电能的变换器。蓄电池之所以是一种二次电池,就是因为化学能变为电能以后。本来电能已经消耗尽了……

 什么是蓄电池蓄电池并不是真正能蓄电,更确切地说。它是一个既能把电能转变成化学能,又能把化学能转变成电能的变换器。蓄电池之所以是一种二次电池,就是因为化学能变为电能以后。本来电能已经消耗尽了,可是还能利用外来的电能(发电机或者充电机)充电促使原来的化学能得到恢复。这种使化学能复原的工作过程叫做充电;而将蓄电池的化学能变成电能的过程叫做放电。蓄电池放电后再充电,充电后又再放电.就这样反反复复、周而复始地工作直到蓄电池完全损坏为止,这就是蓄电池的实用价值。它结构简单,经济耐用,使用方便,性能可靠铅蓄电池的基本原理.1简单铅蓄电池形成过程平时人们所说的铅蓄电池,是指用铅做极板的蓄电池,最简单的原始蓄电池可用2块铅板,放在份浓硫酸4份水配合的电解液中。铅板因为受到硫酸的化学作用,变成白色的硫酸铅PbSO。如果把铅板的外电路串联一只可调式电阻器或者适当功率的灯泡(起限制电流的作用),接到直流电源上图1),接通闸刀开关,迫使电流通过电池内部,此时接正极的铅板的表面渐渐变成深褐色的二氧化铅PbO,,即正极板;接负极的铅板的表面变成青灰色绒状铅Pb,既负极板。经过长时间的充电,正极板渐渐变成二氧化铅,负极板还原成绒状铅,最后使2块极板变成不同性能的物质,就好像2块不同的金属。同时浸泡在电解液当中,自然形成一个电池。铅酸蓄电池其正极与负极之间存在大约2V的电位差。
  .2充电的化学过程蓄电池形成的原理可以用以下的化学方程式解释.硫酸作用铅板形成硫酸铅‘一充电时硫酸中的正氢离子被负极板(PbS0)吸引.将负极板还原成绒状铅—÷硫酸中的so~4-根离子被正极板(PbSo)所吸引而游离,与电解液中的水起作用而变成硫酸及氧气—此氧气与电解液中更多的水起作用,在正硫酸铅板上生成二氧化铅及硫酸综合以上各式最后的结果可用-F式表示负极正极负极电解液正极充电PbSO4+PbSO4+2H2O—硫酸铅硫酸铅水绒状铅硫酸二氧化铅所以充电会使正负极硫酸铅板变成二氧化铅及绒状铅,并使电解液的浓度增加。当两极板完全变成二氧化铅及绒状铅以后,再继续充电就会使正极板上发出氧气泡,负极板上发出氢气泡,这种现象叫作气化(在蓄电池足量充电前,如果充电电流过大也会发生气化现象)。因为氧气与氢气混合以后,就变成了易燃易爆气体,所以充电室内绝对禁止烟火,以防止发生爆炸事故。
  .3放电的化学过程蓄电池放电时,硫酸游离成H离子及S0孑离子,在正极板(PbO:)上的作用为完成上述作用所需的2个电子是取于负极板,因此正极板缺少2个电子而荷正电,所以才能吸引负极板(Ph)的电子通过外电路而到达正极板。故使正极板带正电而吸引剩余的So离子,在负极板上起的作用如下上述方程式中多余的2个电子游离于负极板上,电子就这样不断地游离于负极板上而同时不断被正极所吸收,形成了自负极到正极的电子流,完成了化学生电的作用。
  放电总的化学反应式如下负极正极电解液负极正极放电Pb+PbO2+2H2So4-÷铅二氧化铅硫酸硫酸铅硫酸铅水所以放电时正极板及负极板和硫酸起化学作用。表面上都渐渐变成硫酸铅,电解液浓度渐渐变淡,化学作用随之减弱,电池的内阻也渐渐增大,电压同时也渐渐降低,等到两极板完全变成硫酸铅时就放电完毕(实际上不可能完全放掉)。再充电时又使两极板变成不同的绒状铅及二氧化铅而恢复蓄电池的化学能。
  .4图解铅蓄电池充电放电的化学作用当蓄电池已足量充电时,负极为绒状铅,正极为二氧化铅,电解液密度最大。在这种情况下电池蓄有足够化学能(参阅图2a)。
  当蓄电池放电时,硫酸分离为H:及SO。H顺电流方向趋向正极板,与二氧化铅中的氧化合成;一部分S0与正极游离的铅化合成硫酸铅,另一部分SO便与负极板亦即绒状铅化合成硫酸铅。继续放电的结果,使2个极板含有大量的硫酸铅(参阅图2c)。水使硫酸稀释,电解液的密度降低。等到2个极板完全硫化就无电可放了。因为两极板这时同样都变成硫酸铅,违背了2种不同极板放在电解液中才能构成电池生电的原则,两极没有电位差放电停止。
  充电时正极板上硫酸铅变成二氧化铅,负极板上的硫酸铅变成绒状铅,两极板上的so5-与水中的氢化合成硫酸.直到两极板上没有so5-~,全部硫酸都回到电解液中,所以此时电解液密度增高而呈现足量充电状态(参阅图2d)。如果充电不足,部分硫酸残留在极板上会使极板硬化,经常充电不足的蓄电池因此而缩短正常的使用寿命。
  正确识读国产蓄电池外壳上的文字及图形.1蓄电池外壳上的文字说明根据国家机械工业部颁布的JB259985《起动型铅蓄电池标准》,蓄电池外壳上的文字符号组成如图3所示。
  按照上述顺序,第1位表示串联的单体蓄电池数,正常情况下只有2种情况,一个是6字,另一个是3字,即12V与6V两种规格。
  第2位表示蓄电池的功能,一般用汉语拼音字母代表。因为汽车蓄电池主要功能就是起动发动机用,所以属于起动型,用“起”的汉语拼音qi的第1个字母大写“Q”表示起动型蓄电池。
  第3位表示蓄电池的所属类型,目前蓄电池分3种类型。①普通型:即所谓的传统型蓄电池,启用前必须要进行初充电,费时间,很麻烦;②湿荷电型:比普通型先进一步,使用时无须初充电,注入电解液20min后即可使用;③于荷电蓄电池:
  它比湿荷电型又先进了一步。保管期可长达2年。
  启用时加入电解液30minRP可使用,不用初充电。
  第4位表示蓄电池的特征。如果第4位没有字母,即表示该蓄电池是老型号,需要定期检查电解液的消耗情况,如发现减少则需补充蒸馏水。如果这个位置是字母W,则表示该蓄电池属于免维护类型,在使用中不必担心电解液的消耗。
  第5位表示蓄电池的额定容量,是指在放电允许的情况下,蓄电池所能输出的最大电量。它标志着蓄电池对外的供电能力(指20h率额定容量),一般都是用阿拉伯数字表示。
  第6位也就是最末尾的位置,表示该蓄电池与众不同的特殊功能,例如-~J:D,表示低温起动性能好,即使在严冬季节的高寒地区,也能为车辆提供强大的起动电流,使车辆发动顺利:字母G则表示蓄电池具有特殊的高温起动性能。
  另外在蓄电池的正面和背面,有2行很小的汉字:最高液面,最低液面。也有的蓄电池厂家不用汉字而是用英文,即UPPERLEVEL(最高液面和LOWERLEVEL(最低液面)。
  其作用就是提示使用者及维护保养者.在给蓄电池加注电解液时,最多不得超过最高液面线,以防止电解液过多。如果解液过多,一旦车辆行驶颠簸或发电机充电量过高,电解液就会通过排气孔向外溢出,不但容易造成正负极柱间慢性放电,而且还会腐蚀车体金属架子。电解液最少时不得低于最低液面线,因为电解液如果低于最低液面线,就使极板组的上端暴露在空气中,得不到电解液浸泡的极板很快就会干枯硫化.同时也缩小极板的有效面积,减小了蓄电池的输出容量。
  所以应使电解液始终保持在最高液面与最低液面之间为最佳。
  .2蓄电池外壳上的图形说明另外有些蓄电池外壳上印有一些图形。现将这些图形含义解释如表l所示。
 
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