鉛酸電池(VRLA),是一種電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池放電狀態(tài)下,正極主要成分為二氧化鉛,負(fù)極主要成分為鉛;充電狀態(tài)下,正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。
一個單格鉛酸電池的標(biāo)稱電壓是2.0V,能放電到1.5V,能充電到2.4V;在應(yīng)用中,經(jīng)常用6個單格鉛酸電池串聯(lián)起來組成標(biāo)稱是12V的鉛酸電池,還有24V、36V、48V等。
電極中的電化學(xué)反應(yīng)
閥控鉛酸電池的電化學(xué)反應(yīng)式如下所示。充電是將外部直流電源連在蓄電池上進(jìn)行充電,使電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存起來。放電是電能從電池中釋放出來去驅(qū)動外部設(shè)備。
當(dāng)VRLA蓄電池充電將達(dá)到頂點時,充電電流只被用來分解電解液中的水,此時,電池正極產(chǎn)生氧氣,負(fù)極產(chǎn)生氫氣,氣體會從蓄電池中溢出,造成電解液減少,需不定時加水。
另一方面,充電末期或過充條件下,充電能量被用來分解水,正極產(chǎn)生的氧氣與負(fù)極的海綿狀鉛反應(yīng),使負(fù)極的一部分處于未充滿狀態(tài),抑制負(fù)極氫氣的產(chǎn)生。
如何檢測鉛酸蓄電池的好壞
汽車啟動用鉛酸電池是大家日常生活中經(jīng)常用到的東西,有時會出現(xiàn)打不著火的情況,去維修點貨4S店,他們通常會建議您更換新的,其實沒必要。
1.首先您要檢查電瓶的“電眼”根據(jù)電眼的說明判斷好壞,一般來說綠色是好的,紅色是壞的,白色或者黑色就是需要充電或者加電解液,這個具體要看電眼的密度球是什么顏色的,說明上一般都寫明。
2.其次是對電瓶充電,一般一次性充電8小時左右就可以恢復(fù)至新電瓶的容量的80%左右了,就可以繼續(xù)使用了。
3.充電后還打不起火,就要借助檢測儀了,一般放電狀態(tài)下連續(xù)放電5-秒左右如果放電電壓達(dá)不到8伏特,就說明電瓶有問題,因為您是剛充電的電瓶,不存在虧電的情況。
4.接下來使用放電儀繼續(xù)監(jiān)測,把電瓶的單格打開,把放電按鈕按下,如果有哪個單格出現(xiàn)連續(xù)的氣泡,那么那個單格就損壞了,記錄下來。
5.然后用密度計測試每個單格的密度,如果哪個單格的密度與其他單格相差較大,那么該單格就是損壞的,這兩種情況都要更換單格處理。
更換單格需要專業(yè)人員操作,如果您不是專業(yè)人員,建議您更換電瓶,或者請專業(yè)人士修理。
使用條件
(1) 避免將電池與金屬容器直接接觸,應(yīng)采用防酸和阻熱材料,否則會引起冒煙或燃燒。
(2)使用指定的充電器在指定的條件下充電,否則可能會引起電池過熱、放氣、泄露、燃燒或破裂。
(3)不要將電池安裝在密封的設(shè)備里,否則可能會使設(shè)備浦破裂。
(4)將電池使用在醫(yī)護(hù)設(shè)備中時,請安裝主電源外的后備電源,否則主電源失效會引起傷害。
(5)將電池放在遠(yuǎn)離能產(chǎn)生火花設(shè)備的地方,否則火花可能會引起電池冒煙或破裂。
(6)不要將電池放在熱源附近(如變壓器),否則會引起電池過熱、泄漏、燃燒或破裂。
(7)應(yīng)用中電池數(shù)目超過一只時,請確保電池間連接無誤,且與充電器或負(fù)載連接無誤,否則會引起電池破裂、燃燒或電池?fù)p害,某些情況下還會傷人。
(8)特別注意別讓電池砸在腳上。
(9)電池的指定使用范圍如下。超出此范圍可能會引起電池?fù)p害。
電池的正常操作范圍為:77.F(25℃)
電池放電后(裝在設(shè)備中):5.F到122.F(-15℃到50℃)
充電后:32.F到104.F(0℃到40℃)
儲存中:5.F到104.F(-15℃到40℃)
(10)不要將裝在機車上的電池放在高溫下、直射陽光中、火爐或火前,否則可能會造成電池泄漏、起火或破裂。
(11)不要在充滿灰塵的地方使用電池,可能會引起電池短路。在多塵環(huán)境中使用電池時,應(yīng)定期檢查電池。
壽命
1、放電深度
放電深度即使用過程中放電到何程度開始停止。100%深度指放出全部容量。鉛酸蓄電池壽命受放電深度影響很大,設(shè)計考慮的重點就是深循環(huán)使用、淺循環(huán)使用還是浮充使用。若把淺循環(huán)使用的電池用于深循環(huán)使用時,則鉛酸蓄電池會很快失效。
因為正極活性物質(zhì)二氧化鉛本身的互相結(jié)合不牢,放電時生成硫酸鉛,充電時又恢復(fù)為二氧化鉛,硫酸鉛的摩爾體積比氧化鉛大,則放電時活性物質(zhì)體積膨脹。若一摩爾氧化鉛轉(zhuǎn)化為一摩爾硫酸鉛,體積增加95%。這樣反復(fù)收縮和膨脹,就使二氧化鉛粒子之間的相互結(jié)合逐漸松弛,易于脫落。若一摩爾二氧化鉛的活性物質(zhì)只有20%放電,則收縮、膨脹的程度就大大降低,結(jié)合力破壞變緩慢。因此,放電深度越深,其循環(huán)壽命越短。
2、過充電程度
過充電時有大量氣體析出,這時正極板活性物質(zhì)遭受氣體的沖擊,這種沖擊會促進(jìn)活性物質(zhì)脫落;此外,正極板柵合金也遭受嚴(yán)重的陽極氧化而腐蝕,所以電池過充電時會使應(yīng)用期限縮短。
3、溫度的影響
鉛酸蓄電池壽命隨溫度升高而延長。在10℃~35℃間,每升高1℃,大約增加5~6個循環(huán),在35℃~45℃之間,每升高1℃可延長壽命25個循環(huán)以上,高于50℃則因負(fù)極硫化容量損失而降低了壽命。
電池壽命在一定溫度范圍內(nèi)隨溫度升高而增加,是因為容量隨溫度升高而增加。如果放電容量不變,則在溫度升高時其放電深度降低,固壽命延長。
4、硫酸濃度的影響
酸密度的增加,雖對正極板容量有利,但電池的自放電增加,板柵的腐蝕也加速,也促使二氧化鉛的松散脫落,隨著蓄電池中使用酸密度的增加,循環(huán)壽命下降。
5、放電電流密度的影響
隨著放電電流密度增加,電池的壽命降低,因為在大電流密度和高酸濃度條件下,促使正極二氧化鉛松散脫落。
安裝調(diào)試
(1) 使用帶有絕緣套的工具如鉗子等。使用不絕緣的工具會造成電池短路、發(fā)熱或燃燒,損害電池。
(2) 不要將電池放置在密閉的房間或近火源的地方,否則可能會由于電池釋放的氫氣造成爆炸或起火。
(3) 不要用稀釋劑、汽油、煤油或合成液去清潔電池。使用上述材料會導(dǎo)致電池外殼破裂泄漏或起火。
(4) 當(dāng)處理45伏或更高電壓的電池時,要采取安全措施帶上絕緣橡皮手套,否則可能會遭到電擊。
(5) 不要將電池放在可能被水淹的地方。如果電池浸在水中,它可能會燃燒或電擊傷人。
(6) 拆卸電池時請緩慢處理。不要使電池破裂、泄漏。
(7) 將電池裝在設(shè)備上時,應(yīng)盡量將它裝在設(shè)備的最下面,以便檢查、保養(yǎng)和更換。
(8) 電池充電時不要搬動電池。不要低估電池的重量,不細(xì)心的處理可能會對操作者造成傷害。
(9) 不要用能產(chǎn)生靜電的材料覆蓋電池。靜電會引發(fā)起火或爆炸。
(10)在電池端子、連接片上使用絕緣蓋,以防電擊傷人。
(11)電池的安裝和維護(hù)需要合格的專人進(jìn)行。不熟練的人進(jìn)行那樣的操作可能會造成危險。
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