鉛酸電池內部結構與工作原理詳細介紹
引言電池是將化學能或物理能直接變成電能的儲能裝置,。可分為化學電源和物理電源兩大類。化學電源包括一次電池和二次電池(即蓄電池)兩類,前者只能一次性使用,如手電筒用的鋅錳電池;后者可反復充放電多次使用,如鉛酸蓄電池,鎘鎳電池,氫鎳電池等。隨世界工業(yè)的迅速發(fā)展和電子計算機化,備用電源的需求日益擴大,相應推動了電池工業(yè)的迅猛發(fā)展。在眾多電池種類中,迄今技術最成熟,應用最廣泛的毫無爭議應是鉛酸蓄電池,尤其是七十年代以來密封鉛酸電池的研制成功,其應用領域更加廣泛,成為許多行業(yè)用戶首選電池。
密封鉛酸電池結構及工作原理
結構UNION電池由正負極板,AGM隔膜,電解液,電池殼和蓋,安全閥等組成。參見示意圖:1)TERMINAL端子2)COVER中蓋3)TOpCOVER面蓋4)VENTCAp氣閥5)pOLE極柱6)NEGATIVEpLATE負極板7)A.G.M隔膜8)pOSITIVEpLATE正極板9)CONTAINER電池槽
工作原理鉛酸電池的電極反應式為:(+)pbO2+3H++HSO4-+2e≒pbSO4+2H2O(a)充電電池充電時正極由硫酸鉛(pbSO4)轉化成棕色二氧化鉛(pbO2),負極則由pbSO4轉變?yōu)榛疑Upb。隨充電過程進行,正極電位逐漸升高,負極電位降低。在充電末期,會發(fā)生水的電解反應,正極開始產生氧氣,負極則由于活性物質過量且加入析氫電位高的金屬(如鈣,鎘)而不會產生氫氣。正極產生的氧氣透過隔膜傳遞到負極,與負極鉛化合成氧化鉛,氧化鉛與硫酸化合生成水,即水可以循環(huán)利用,因此在使用過程中不需加水維護,從而實現(xiàn)電池密封。密封鉛蓄電池要求必須恒壓充電,就是為了保證充電末期僅有少量氧氣產生,以便能及時傳遞到負極重新化合,避免水的損失;相反,如果充電電壓過高,會有大量氧氣產生,因氧氣來不及化合使內壓急劇增加,最后沖開安全閥釋放出來,造成水的損失,嚴重影響電池壽命。