的酸性水溶液的电解质电池}集体称为酸性电池,这是最典型的铅酸电池。最典型的是铅酸电池。酸蓄电池的主要优点是工作电压高、工作温度宽、高、低倍率放电性能好、原料来源丰富、价格低廉。它的缺点是能量密度低,使其体积和重量较大。微孔橡胶垫片微孔橡胶垫片、微孔塑料垫片或其他材料,电池外壳由硬质橡胶、工程塑料、玻璃纤维增强塑料等材料制成。
。构造
酸蓄电池主要由容器、极板和隔板三部分组成。酸蓄电池容器是用来储存电解液和支撑极板的,所以它必须具备防漏酸、耐腐蚀、耐固体和耐高温等特性。根据材质的不同,常用的铅酸蓄电池容器有玻璃罐、衬铅木罐、塑料罐和硬橡胶罐四种。
一般海洋石油工程采用铅锑合金制成网格格式,将活性物质压入网格中。正极板的活性物质为二氧化铅(PbO2),负极板的活性物质为海绵状纯铅。为了增加电池的容量,正负极板均由许多片组成,分别并联连接,连接成两组,构成电池的正负。每组正负极板组成的单体电池电压约为2V左右,在实践中,常将3个或6个相同的单体电池串联起来成为一组。电池负极板总是多于一个正极板,每一个正极板夹在两个负极板上,使正极板两侧发生化学反应,产生同样的膨胀和收缩,减少了极板弯曲的机会,从而延长了极板的使用寿命,因为负极板在充放电过程中对极板的膨胀和收缩要比正极板少得多。该系统最外侧的两个负极板只有一面与化学反应的正侧,因此其厚度比中间的负极板薄。
隔板的作用是将电池的正负极板相互隔离,它可以由木材、硬橡胶和塑料制成。为了使电解液自由流动,隔膜的构造应是多孔的,但不能使脱落的活性物质通过隔膜而与邻近的极板接触。
。放电原理
将铅蓄电池的两组极板插入稀硫酸溶液中,通过化学变化产生电压。传入直流电(充电)后,在正极板上的氧化铅变成棕色的二氧化铅(PbO2),在负极板上的氧化铅变成灰色的蓬松铅(Pb,又称海绵铅)。铅电池放电时,活性物质上的正、负极板被吸收硫酸发生化学变化,逐渐变成硫酸铅(PbSO4),当活性物质上的正、负极板已经变成同样的硫酸铅时,电池电压下降到不能再放电的地步。这时就需要给电池充电,使其恢复到原来的二氧化铅和蓬松铅,这样电池才能继续再次放电。电池中发生的化学变化是可逆的,表示为:
从上式可以看出,充电过程中电解液的稀硫酸密度增大;的densi由于水的形成,Ty在排放过程中减少。酸蓄电池的电势主要与电解液的密度有关。密度高,电势也高。由经验公式表示如下关系:
其中E -电池电势,V;
d -电解液的密度。
第三,内阻和容量酸性电池的内阻由极板的电阻、电解液的电阻和极板连接部件的电阻组成。 电池在充电时,电解密度发生变化,极极板上的有效物质发生变化,因此电池的内阻也发生变化。电池充电后内阻最小,放电时内阻增大。使用的电池,它的内部阻力可以通过以下公式计算: 在:
R——电池的内阻,Ω;
E -开路电压,V,
U -在操作,终端电压V;
I -放电电流,a .
219}}电池的容量表示电池储存电能的能力,船用电池的容量一般以安培小时为单位,放电速率为10小时。例如,一个250安培小时的电池可以在25安培的电流下放电10小时。然而,同样的电池在放电1小时的情况下不会给出250安培-小时的容量,实际上会小于250安培-小时。在非10小时放电速率下,应乘以合适的容量系数,如表2-58所示。,
酸电池的容量因素
D。使用
充电方法
初始充电。新电池或长期备用电池在使用前需要进行初放电,步骤如下:
①首先拧下充水盖,拆下充水盖上小孔的封条,使充水盖无空气。
②加入配制好的电解液,密度为1.285(注意配制电解液时,应在蒸馏水中注入硫酸),添加到舱壁上方10 ~ 15mm。
③加入电解液后,使电池静置2 ~ 3h,可将电池的正负极与电源的正负极连接,准备放电。
④按表2-59中规定的电流和时间进行初始充电。第一阶段电流充电使每个小电池的终端电压上升到2.4V,然后切换到第二阶段电流充电,直到电压和电解质比在3h内基本停止变化。,
电池放电的主要参数
反复充电方法。酸蓄电池循环充电分为两个阶段,充电电流和充电时间见表2-59。进行第一阶段充电,使电池电压升至每节2.4V左右,然后转入第二阶段充电,直至电解液密度达到1.285且上下均匀一致,此时充电完成。
电池在充电过程中,由于气体的发生使电解液中的水分减少而使液面降低。硫酸,虽然也有一点飞溅,但损失很小,所以补充液面到原来的高度,只加水,不加酸。如果充电后电解液的密度低于原值,应按照厂家的要求,可加入密度为1.35 ~ 1.40的稀硫酸进行调节,如果密度过高比原来的值,可以添加蒸馏水来调节。
调整电解液的密度应在正常充电后进行。然后使用正常充电电流的一半,再充电30分钟或1小时,以使电解液混合均匀,若测得的密度仍有差异则应按上述方法重复,直至电池组的密度达到规定。