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蓄电池充电技术研究

2012-01-05   |  来源:www.yzc366.com

    蓄电池具有电压稳定、供电可靠、移动方便等优点,它广泛地应用于发电厂、变电站、通信系统、电动汽车、航空航天等各个部门。蓄电池主要有普通铅酸蓄电池、碱性镉镍蓄电池以及阀控式密封铅酸蓄电池三类。普通铅酸蓄电池由于具有使用寿命短、效率低、维护复杂、所产生的酸雾污染环境等问题,其使用范围很有限,目前已逐渐被阀控式密封铅酸蓄电池所淘汰。阀控式密封铅酸蓄电池整体采用密封结构,不存在普通铅酸蓄电池的气涨、电解液渗漏等现象,使用安全可靠、寿命长,正常运行时无须对电解液进行检测和调酸加水,又称为免维护蓄电池。它已被广泛地应用到邮电通信、船舶交通、应急照明等许多领域。碱性镉镍蓄电池的特点是体积小、放电倍率高、运行维护简单、寿命长,但由于它单体电压低、易漏电、造价高且容易对环境造成污染,因而其使用受到限制,目前主要应用在电动工具及各种便携式电子装置上。

    普通铅酸蓄电池主要由极板组、电解液和电池槽等部分组成。正、负极板都由板栅和活性物质构成,其中正极板上的活性物质是棕色的二氧化铅(PbO2),负极板上的活性物质为深灰色的海绵状纯铅(Pb)。电解液是用蒸馏水(H2O)和纯硫酸(H2SO4)按一定的比例配成的。在充电过程中,电解液与正、负极板上的活性物质发生化学反应,从而把电能变成化学能贮存起来;在放电过程中,电解液也与正、负极板上的活性物质发生化学反应,把贮存在蓄电池内的化学能转换成电能供给负载。为了使化学反应能正常进行,电解液必须具有一定的浓度。电池槽是极板组和电解液的容器,它必须具有较好的耐酸性能、绝缘性能和较高的机械强度。

    在蓄电池正、负极板之间接入负载,便开始了蓄电池的放电过程。此时,正极板电位下降,负极板电位上升,正负极板上的活性物质(PbO2和Pb)都不断地转变为硫酸铅(PbSO4),电解液中的硫酸逐渐转变为水,电解液比重逐渐下降,从而使蓄电池内阻增加、电动势降低。如果在蓄电池的正、负极板之间接入输出电压比蓄电池端电压高的直流电源,蓄电池的充电过程便开始了。此时,正极板电位因正电荷聚集而上升,负极板电位因负电荷聚集而下降,正极板上的PbSO4逐渐变为PbO2,负极板上的PbSO4逐渐变为海绵状Pb。同时,电解液中H2SO4合成逐渐增多,水分子逐渐减少,电解液比重逐渐增加,蓄电池端电压也不断提高。

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