铅酸蓄电池
简介
法国人普兰特于1859年发明了铅酸蓄电池,又称铅蓄电池,是蓄电池的一种,电极主要由铅制成,电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。目前已经历了150多年的发展历程,铅酸蓄电池在理论研究方面,在产品种类及品种、产品电气性能等方面都得到了长足的进步,不论是在交通、通信、电力、军事还是在航海、航空各个经济领域,铅酸蓄电池都起到了不可缺少的重要作用。
铅酸电池构造
根据铅酸蓄电池结构与用途区别,粗略将电池分为四大类:1、启动用铅酸蓄电池;2、动力用铅酸蓄电池;3、固定型阀控密封式铅酸蓄电池;4、其它类,包括小型阀控密封式铅酸蓄电池,矿灯用铅酸蓄电池等。
一个单格铅酸电池的标称电压是2.0V,能放电到1.5V,能充电到2.4V。在应用中,经常用6个单格铅酸电池串联起来组成标称是12V的铅酸电池。还有24V、36V、48V等。
结构
铅酸蓄电池一般由正极板、负极板、隔板、电池槽、电解液和接线端子等部分组成。
正极板为二氧化铅板(PbO 2 ),负极板为铅板(Pb)。
原理
蓄电池的原理是通过将化学能和直流电能相互转化,在放电后经充电后能复原,从而达到重复使用效果。铅蓄电池的电压为2的倍数。
放电化学反应
铅酸蓄电池中的正极活性物质(二氧化铅)与负极活性物质(海绵铅)和电解液(30%-40%的稀硫酸溶液),反应生成硫酸铅和水。
化学方程式为:
负极反应: P b + S O 4 2 − − --> → → --> P b S O 4 + 2 e − − --> {\displaystyle {\rm {Pb+SO_{4}^{2-}\rightarrow PbSO_{4}+2e^{-}}}}
正极反应: P b O 2 + 4 H + + S O 4 2 − − --> + 2 e − − --> → → --> 2 H 2 O + P b S O 4 {\displaystyle {\rm {PbO_{2}+4H^{+}+SO_{4}^{2-}+2e^{-}\rightarrow 2H_{2}O+PbSO_{4}}}}
充电化学反应
硫酸铅和水转化为二氧化铅、海绵铅与稀硫酸。
化学方程式为:
通用的化学反应
在放电反应及充电反应中,没有额外物质减少或增加,由于两个反应条件相同,所以是可逆反应,但实际环境下仍有许多变因。
化学方程式为:
应用
铅酸电池内电阻小,可应对大电流放电需要。中型及小密电池应可广泛用于UPS不间断电源、控制开关、报警器、汽车牵引电源、电动自行车等领域。大密电池主要应用于大型基站的通讯后备电源。使用时应注意硫酸液面高度,以免发生意外。铅酸电池充电电压过高并过充时可能产生可燃的氢气,应当避免。
寿命
铅酸电池寿命大约 2~4 年,不过长期处于低电量的铅酸电池寿命会缩短,大部分厂商提供 6~12 个月的保固期。铅酸电池最常见故障是硫酸铅结晶过多,因此也有一些商品用来处理或避免这个问题发生,主要有这些方式:
加水
小电流充电
脉冲式充电
免责声明:以上内容版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。感谢每一位辛勤著写的作者,感谢每一位的分享。
- 有价值
- 一般般
- 没价值