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你了解蓄電池的極板容量取決于什么嗎?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年05月27日  

鉛酸蓄電池已發明有一百多年了,一百多年鉛酸蓄電池有著極大的發展與應用。目前市場上應用的鉛酸蓄電池有:普通、密封、免維護式等,由于鉛酸蓄電池經濟實用等優點,至今仍在大量廣泛應用,占市場量的70%以上,各行各業都在應用。但由于鉛酸蓄電池的特性、結構、材料、生產環境、工藝及使用保養維護等因素,據有關資料統計,鉛酸蓄電池過早失效而報廢的現象,75%以上都是由于鉛酸蓄電池極板上形成不可逆硫酸鉛鹽鉛化、自放電、活性物質失效及脫落的原因,而這三大難題一直是困撓鉛酸蓄電池行業難于攻克的頑癥,至今還沒有解決這三大難題的絕對好辦法。如普通鉛酸蓄電池設計壽命為2-3年,而往往實際使用只一年我時間或更短時間,免維護鉛酸蓄電池設計壽命為7-15年,有的制造出來由于貯存時間過長,未經使用就已失效報廢,遠遠短于預期使用壽命,導致能源的浪費及應用的經濟效益。


一、鉛酸蓄電池的基本結構及特性


鉛酸蓄電池重要殼體、正負極板、隔板,電解液在電場用途下將電能轉變為化學電能貯存,又將化學電能轉為直流電能,并可反復進行數次充放電循環的一種裝置,電化學反應式為:


上式可知鉛酸蓄電池是一個復雜的電化學反應體系,鉛酸蓄電池性能壽命長短取決于制造正負極板的材料,工藝環境、活性物質純度組合構成及使用環境和維護等有很重要的影響。


二、鉛酸蓄電池正負極板(電極)中活性物質與容量重要關系


1、由于鉛酸蓄電池容量的多少與正負極板中能參加電化學反應的活性物質的數量面積有重要關系,這里所講活性物質量指的是能參加可逆性電化學反應的真實表面積,而不是幾何尺寸的計算面積。當鉛酸蓄電池加入電解液后,正負極板都在電解液(硫酸)的浸泡之中,一部分電解液中的硫酸被正負極板吸收,正負極板表面全是硫酸鉛。


而正負極板在電場的用途下,正極板的表面形成致密的二氧化鉛,而負極板的表面形成致密的純鉛,其正極板形成的二氧化鉛越致密鉛酸蓄電池容量就越大。因此,在常規的充放電過程中,正負極板在充電時得到二氧化鉛和純鉛,放電后正負極板形成硫酸鉛,其活性物質應是迸性的,可相互換置的離子結構的活性物質才對電化學反應有效。


按規定規格標準生產制造的任何一種額定容量的鉛酸蓄電池,在常充電下其鉛酸蓄電池的容量應在額定容量的95%以下,說明其鉛酸蓄電池不合標準,其原因有制造材料、生產工藝、環境、產品貯存時間過長其活性物質老化失效等原因。


三、極板酸化,自放電、活性物質脫落與鉛酸蓄電池失效


1、極板硫化:所謂硫化是指正負極板上形成不可逆硫酸鉛鹽化組成一層白色粗粒結晶的硫酸鉛而言。這種結晶體很難在正常的充電時消除,硫化的形成程度與鉛酸蓄電池容量有很大的關系,硫化越嚴重,電容量越少,直至報廢,極板硫化的因素很多,重要是鉛酸蓄電池貯存時間過長,因為極板在化成處理時活性物質表面存在硫酸,導致活性物質表面的硫酸鉛老化后失去電離的用途。鉛酸蓄電池帶電擱置時處于放電狀態,放電后未及時給電池充電,電解液密度過高或不純,都會使正負極板中活性物質的表面形成不可硫化。所以,硫化是導致極板活性物質失效報廢的重要原因。


2、自放電,是指鉛酸蓄電池內電自行消耗,一般認為每晝夜容量下降不大于2%,就認為正常,因鉛酸蓄電池本身有自放電缺點,假如每晝夜容量下降大于2%時,那就是有故障了,自放電原因重要有:生產制造中材料不純(如含銻過高或其它有害雜質),電解液中含有害雜質(鐵、錳、砷、銅等離子),正負極板硫化后極隔板孔隙堵塞,導致鉛酸蓄電池內阻消耗增大,都有導致鉛酸蓄電池出現自放電的原因,所以,要求電解液必須是專用硫酸,水必須是蒸餾水或去離子水。


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