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        蓄電池充放電的工作原理

        鉛蓄電池在充電和放電會(huì )產(chǎn)生如下反應:PbO2+pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O在充電時(shí),在電能的作用下,轉化為PbO2 、Pb和H2SO4也就是說(shuō)充電是由電能轉化為化學(xué)能的過(guò)程。放電時(shí),正極板接受了負極板送來(lái)的電子,鉛離子有正4價(jià)變?yōu)檎?價(jià)。與硫酸根接觸生成難溶于水的 硫酸鉛,負極的鉛由于輸出2個(gè)電子,變成正2價(jià)。同樣也生成硫酸鉛。也就是說(shuō)放電時(shí),再由貯存的化學(xué)能轉為電能。  

        蓄電池在充電過(guò)程中,或在充電終了時(shí),電極上會(huì )伴隨著(zhù)水的分解反應。其原因是因為鉛酸電池正極充電接受能力較差,一旦正極充電狀態(tài)達到70%時(shí),氧氣開(kāi)始在正極上析出。負極充電狀態(tài)超過(guò)90%時(shí),氫氣在負極上析出。一般地講,正電極充電到額定電量的120%時(shí)。才能達到完全充電狀態(tài),所以,鉛酸電池每次充電均會(huì )產(chǎn)生水的分解反應消耗水,因此定期補水維護不可避免。  

        硫酸鹽化及蓄電池失效機理  隨著(zhù)蓄電池的使用次數增加,放電容量不斷減小,由于人們對電池的使用要求不對,所以報廢標準也不相同。一般來(lái)講,正常使用電池,容量低于額定容量60%。即為報廢電池,需要維護或維修。由于電池的制造條件,使用方式有差別,終導致電池報廢的原因也各不相同。但歸納起來(lái)有以下幾種①正極板的腐蝕變形②正極活性物質(zhì)軟化脫落③不可逆的硫酸鹽化④容量過(guò)早損失⑤熱失控。其中不可逆的硫酸鹽化是導致電池失效報廢的常見(jiàn)的原因。  

        前面談過(guò),由于在充電過(guò)程中,伴隨著(zhù)水的丟失(電離,電解蒸發(fā))影響硫酸鉛轉化為活性物質(zhì)。而硫酸鉛本身難溶于水。當硫酸鉛在一定時(shí)間不能轉化為活性物質(zhì)時(shí),就會(huì )形成粗大的結晶體。這種結晶體阻礙了電池的正常工作,一部分多余的電能不能正常地轉化為化學(xué)能,因而轉化為熱能,更加重了水的丟失,從而形成了惡性循環(huán).當這個(gè)循環(huán)達到一定程度時(shí),電池容量下降,嚴重時(shí)熱量越來(lái)越大,電池內壓增加,電池變形.所以科學(xué)的維護和保養是延長(cháng)電池使用壽命的經(jīng)濟有效的方法. 


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