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摘 要 蓄电池作为化学电源,在交通、电力、通讯及人们的日常生活中起着非常重要的作用。它能把电能转变为化学能储存起来,即充电;又能把化学能转变为电能,向用电设备供电,即放电。但人们对蓄电池的使用与维护的相关知识并不太了解,在使用中,对蓄电池造成了一定的损坏,缩短其使用寿命。笔者认为,有必要对蓄电池的使用与维护做一下试谈。
关键词 铅蓄电池;工作原理;使用与维护;电解液的密度;电解液温度;极板硫化
中图分类号:TM912 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)15-0122-02
1 铅蓄电池的一般构造
铅蓄电池一般由3个或6个单格电池串联而成。主要由正、负极板组、正负极桩、隔板、电解液,壳体、上盖和链条等组成。正极板的活性物质为二氧化铅(PbO2),呈深棕色,负极板的活性物质为海绵状纯铅(Pb),呈青灰色。电解液由纯硫酸和蒸馏水按一定的比例配制,极板组、隔板浸入电解液中。
2 铅蓄电池的工作原理
铅蓄电池充、放电的化学方程式:
Pb+ PbO2+2H2SO4 2H2O+2PbSO4
由化学方程式可知:
1)放电和充电是可逆的化学反应。
2)放电时,正极板上的PbO2和负极板上的Pb逐渐转变为PbSO4,电解液中的H2SO4逐渐转变为H2O。铅蓄电池的化学能转变为电能向外做功,使电解液密度降低。
3)充电时,正、负极板上的PbSO4又重新转变为PbO2和Pb ,H2O又变成H2SO4,又将电能转变为化学能储存起来,电解液密度又增大。
3 铅蓄电池的使用维护
铅蓄电池正常放电时,生成的PbSO4比较疏松,充电时,基本能转化为PbO2和Pb,但如果电解液温度、密度及使用不当等原因,就会生成粗大晶粒的PbSO4难以转变为PbO2和Pb,使PbSO4 永久硬化,即“硫化”,将影响铅蓄电池的使用,缩短使用寿命(轻微硫化的蓄电池,可用去硫充电法进行修复)实践证明:适当降低电解液密度、减小放电电流以及提高放电时的温度有利于形成疏松的PbSO4。可防止活性物的脱落和极板硫化,延长铅蓄电池的使用寿命。
3.1 配电解液密度
(根据测试电解液的密度在1.23 g/cm?左右时电阻最小、容量最大)在一定的范围内,适当加大电解液密度,有利于提高蓄电池的电动势和容量,但密度过大,粘度增加,渗透力减小,内阻增大,端电压和容量减小,一般情况下,采用电解液密度偏低点,有利于提高放电电流和容量(冬季时,在不结冰的前提下,采用密度偏低的电解液有利于起动)。电解液密度在25℃时,一般为1.24 g/cm?~1.28 g/cm?。不同地区和气候条件电解液密度要求参照表1。
3.2 电解液温度
(根据测试蓄电池放电时,电解液温度在30℃左右时电阻最小,容量最大)温度较低时,电解液粘度增大,端电压、容量减小,在一定范围温度内,每下降1℃,小电流放电的容量减小1%,大电流放电容量减少2%,所以在冬季注意蓄电池保暖,便于起动。夏季避免蓄电池处于高温状态,高温时造成水的蒸发,同时将硫酸分子带走污染环境使电解液量减少。
3.3 避免长时间大电流放电
蓄电池放电时,放电的电流过大,化学反应作用于极板表面,电解液来不及渗入极板内部就被生成的硫酸铅堵塞,降低了活性物质的利用,使蓄电池容量下降。长时间大电流放电,易使极板硫化变形,活性物质脱落,电池内部短路,自行放电,缩短使用寿命。要合理使用起动机,每次起动时间不得超过5秒,相邻两次起动间隔应大于15秒。如三次不能起动,查明原因后再起动。
3.4 长期充电不足和过充电
发动机起动后,由发电机给蓄电池充电,如充电不足极板上生成的PbSO4不能及时恢复成PbO2和Pb使电池容量、电动势下降,影响发动机起动,如长期充电不足,或蓄电池亏电后不能及时充电,极板就会硫化。蓄电池也不能长期处于过充电,会造成水的电解、蒸发,容易造成栅架腐蚀、活性物质脱落。
3.5 定期测量电解液的高度、密度及蓄电池的放电程度
电解液高度应高出极板10 mm~15 mm,高度不够应加足蒸馏水(如确认为有硫酸溅出时,才加电解液),否则造成活性物质裸露、氧化和极板硫化。电解液密度参照表一进行分析。每下降0.01,电池放电6%。也可用高率放电计测量单个电池的端电压来判断放电程度。参照表2。
4 结束语
以上为铅蓄电池使用维护提供一点帮助,目前铅蓄电池以被免维护蓄电池逐步代替,正常使用一般不需要维护,但本文所提一些要点仍有借鉴意义。
参考文献
[1]李霞霞,徐增祥.浅谈汽车铅蓄电池的使用与维护[J].汽车实用技术,2012(04).
[2]华道生.车用蓄电池使用维护问答[M].金盾出版社,2010,11.
关键词 铅蓄电池;工作原理;使用与维护;电解液的密度;电解液温度;极板硫化
中图分类号:TM912 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)15-0122-02
1 铅蓄电池的一般构造
铅蓄电池一般由3个或6个单格电池串联而成。主要由正、负极板组、正负极桩、隔板、电解液,壳体、上盖和链条等组成。正极板的活性物质为二氧化铅(PbO2),呈深棕色,负极板的活性物质为海绵状纯铅(Pb),呈青灰色。电解液由纯硫酸和蒸馏水按一定的比例配制,极板组、隔板浸入电解液中。
2 铅蓄电池的工作原理
铅蓄电池充、放电的化学方程式:
Pb+ PbO2+2H2SO4 2H2O+2PbSO4
由化学方程式可知:
1)放电和充电是可逆的化学反应。
2)放电时,正极板上的PbO2和负极板上的Pb逐渐转变为PbSO4,电解液中的H2SO4逐渐转变为H2O。铅蓄电池的化学能转变为电能向外做功,使电解液密度降低。
3)充电时,正、负极板上的PbSO4又重新转变为PbO2和Pb ,H2O又变成H2SO4,又将电能转变为化学能储存起来,电解液密度又增大。
3 铅蓄电池的使用维护
铅蓄电池正常放电时,生成的PbSO4比较疏松,充电时,基本能转化为PbO2和Pb,但如果电解液温度、密度及使用不当等原因,就会生成粗大晶粒的PbSO4难以转变为PbO2和Pb,使PbSO4 永久硬化,即“硫化”,将影响铅蓄电池的使用,缩短使用寿命(轻微硫化的蓄电池,可用去硫充电法进行修复)实践证明:适当降低电解液密度、减小放电电流以及提高放电时的温度有利于形成疏松的PbSO4。可防止活性物的脱落和极板硫化,延长铅蓄电池的使用寿命。
3.1 配电解液密度
(根据测试电解液的密度在1.23 g/cm?左右时电阻最小、容量最大)在一定的范围内,适当加大电解液密度,有利于提高蓄电池的电动势和容量,但密度过大,粘度增加,渗透力减小,内阻增大,端电压和容量减小,一般情况下,采用电解液密度偏低点,有利于提高放电电流和容量(冬季时,在不结冰的前提下,采用密度偏低的电解液有利于起动)。电解液密度在25℃时,一般为1.24 g/cm?~1.28 g/cm?。不同地区和气候条件电解液密度要求参照表1。
3.2 电解液温度
(根据测试蓄电池放电时,电解液温度在30℃左右时电阻最小,容量最大)温度较低时,电解液粘度增大,端电压、容量减小,在一定范围温度内,每下降1℃,小电流放电的容量减小1%,大电流放电容量减少2%,所以在冬季注意蓄电池保暖,便于起动。夏季避免蓄电池处于高温状态,高温时造成水的蒸发,同时将硫酸分子带走污染环境使电解液量减少。
3.3 避免长时间大电流放电
蓄电池放电时,放电的电流过大,化学反应作用于极板表面,电解液来不及渗入极板内部就被生成的硫酸铅堵塞,降低了活性物质的利用,使蓄电池容量下降。长时间大电流放电,易使极板硫化变形,活性物质脱落,电池内部短路,自行放电,缩短使用寿命。要合理使用起动机,每次起动时间不得超过5秒,相邻两次起动间隔应大于15秒。如三次不能起动,查明原因后再起动。
3.4 长期充电不足和过充电
发动机起动后,由发电机给蓄电池充电,如充电不足极板上生成的PbSO4不能及时恢复成PbO2和Pb使电池容量、电动势下降,影响发动机起动,如长期充电不足,或蓄电池亏电后不能及时充电,极板就会硫化。蓄电池也不能长期处于过充电,会造成水的电解、蒸发,容易造成栅架腐蚀、活性物质脱落。
3.5 定期测量电解液的高度、密度及蓄电池的放电程度
电解液高度应高出极板10 mm~15 mm,高度不够应加足蒸馏水(如确认为有硫酸溅出时,才加电解液),否则造成活性物质裸露、氧化和极板硫化。电解液密度参照表一进行分析。每下降0.01,电池放电6%。也可用高率放电计测量单个电池的端电压来判断放电程度。参照表2。
4 结束语
以上为铅蓄电池使用维护提供一点帮助,目前铅蓄电池以被免维护蓄电池逐步代替,正常使用一般不需要维护,但本文所提一些要点仍有借鉴意义。
参考文献
[1]李霞霞,徐增祥.浅谈汽车铅蓄电池的使用与维护[J].汽车实用技术,2012(04).
[2]华道生.车用蓄电池使用维护问答[M].金盾出版社,2010,11.