鉛酸蓄電池基本知識(shí)

1、鉛酸蓄電池基本知識(shí)鉛酸蓄電池基本知識(shí)電池電池：通過化學(xué)反應(yīng)提供直流電能的電化學(xué)裝置：通過化學(xué)反應(yīng)提供直流電能的電化學(xué)裝置電池是一種能量轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存的裝置，它主要通過化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能或物理能轉(zhuǎn)化為電能。它由兩種不同成分的電化學(xué)活性電極分別組成正負(fù)極，兩電極浸泡在能提供媒體傳導(dǎo)作用的電解質(zhì)中，當(dāng)連接在某一外部載體上時(shí)，通過轉(zhuǎn)換其內(nèi)部的化學(xué)能來提供電能。Cell和Battery的區(qū)別的區(qū)別：①Cell是指一般的小型和單個(gè)電池，更強(qiáng)調(diào)單個(gè)單元②B

2、attery是指蓄電池和電池組更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)或者組③Battery運(yùn)用得更加廣泛，是電池的通用名稱，包括鋰電池、鎳氫電池、蓄電池、干電池等等。一次電池與二次電池的異同點(diǎn)一次電池與二次電池的異同點(diǎn)：一次電池只能放電一次，二次電池(也叫可充電電池)，可反復(fù)充放電循環(huán)使用，可充電電池在放電時(shí)電極體積和結(jié)構(gòu)之間發(fā)生可逆變化，一次電池的質(zhì)量比容量和體積比容量均大于一般充電電池，但內(nèi)阻遠(yuǎn)比二次電池大，因此負(fù)載能力較低，另外，一次電池的自放電遠(yuǎn)小于二次電

3、池。電池種類電池種類一次電池：不可充電，如鋅錳、堿性、鋰電池二次電池：可充電，如鉛酸、鎳氫、鋰離子電池高級(jí)電池：結(jié)構(gòu)特殊，性能卓越，如鋅空電池，以空氣做正極，體積很小，用于助聽器。燃料電池：FuelCellFC將存在于燃料(氫氣)和氧化劑(氧氣)中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，不是蓄電池，是發(fā)電機(jī)，1839年由英國的Grove發(fā)明。太陽能電池：物理電源，通過光電效應(yīng)或光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，1883年les發(fā)明首塊太陽能電池，

4、前景廣闊，目前成本高，限制了應(yīng)用。電池由外殼、正極、負(fù)極、端子、隔膜等組成電池由外殼、正極、負(fù)極、端子、隔膜等組成外殼：一般是塑料或金屬材質(zhì)正極：電流的流出端負(fù)極：電流的流入端端子：內(nèi)部與活性物質(zhì)相連，外接用電器隔膜：防止正、負(fù)極短路，并提供電子的內(nèi)部傳遞通道蓄電池蓄電池：蓄電池(StageBattery)也稱二次電池是通過充電將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能貯存起來，使用時(shí)再將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能釋放出來的化學(xué)電源裝置。好，自放電小自放電小，不同廠家采

5、用的正板柵合金并不完全相同，主要有：鉛—鈣、鉛—鈣—錫，鉛—鈣—錫—鋁、鉛—銻—鎘等。不同合金性能不同，鉛—鈣。鉛—鈣—錫合金具有良好的浮充性能，但鉛鈣合金鉛鈣合金易形成致密的硫酸鉛硫酸鉛和硫酸鈣阻擋層硫酸鈣阻擋層使電池早期失效，合金抗蠕變性差，不適合循環(huán)使用。鉛鈣錫鋁、鉛銻鎘各方面性能相對比較好，既適合浮充使用，又適合循環(huán)使用。正極正極由網(wǎng)格狀金屬板柵上涂覆鉛膏組成，鉛膏是正極活性物質(zhì)，主要成分是氧化鉛，紅棕色正極活性物質(zhì)的泥化失效以

6、及正極板柵的腐蝕是正極活性物質(zhì)的泥化失效以及正極板柵的腐蝕是VRLA失效的重要原因失效的重要原因正極板一般較厚，以應(yīng)對活性物質(zhì)的泥化脫落，而且比負(fù)極板少一片，常溫低率放電時(shí)，電池容量受限于正極。二氧化鉛有αPbO2和βPbO2兩種晶體：αPbO2是斜方晶系，晶粒較大，可以形成網(wǎng)絡(luò)或骨骼，使正極活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)完整從而有較長的壽命。βPbO2是正方晶系，晶粒較小因此有更大的比表面積，放電時(shí)給出的容量是αPbO2的1.5~3倍。電池壽命初期，

7、活性物質(zhì)以電池壽命初期，活性物質(zhì)以αPbO2為主，壽命末期以為主，壽命末期以βPbO2為主：為主：電池壽命初期，正極活性物質(zhì)以為αPbO2主，放電時(shí)αPbO2生成PbSO4，充電時(shí)PbSO4生成βPbO2，因此在初期循環(huán)中電池的容量越來越高。隨著循環(huán)的進(jìn)行，βPbO2的比例增加，活性物質(zhì)間的結(jié)合慢慢減弱，充電過程中在析氧的沖擊下，正極活性物質(zhì)密度下降，最后軟化成泥狀物脫落，導(dǎo)致壽命終止。由于αPbO2有較好的機(jī)械強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)，由其形成的多

8、晶網(wǎng)絡(luò)可作為活性物質(zhì)的骨骼，而βPbO2有較小的尺寸和較大的比表面積，可給出較大的比容量，二者最優(yōu)的比例是二者最優(yōu)的比例是0.8，此時(shí)電池有最好的深放電性能，此時(shí)電池有最好的深放電性能。12負(fù)板柵合金負(fù)板柵合金閥控電池負(fù)板柵合金一般采用鉛鈣合金，盡量減少析氫量。負(fù)極負(fù)極由負(fù)極板柵及涂覆其上的負(fù)極活性物質(zhì)組成，負(fù)極活性物質(zhì)主要是海綿狀金屬鉛海綿狀金屬鉛，呈金屬灰色。低溫(15℃)、高率(1HR)放電時(shí)，電池容量受限于負(fù)極，原因是鉛電池的鈍

9、化即生成的硫酸鉛將電解液與活性物質(zhì)隔離。負(fù)極添加劑主要包括膨脹劑、阻化劑：膨脹劑膨脹劑：防止在循環(huán)過程中負(fù)極活性物質(zhì)表面積收縮，同時(shí)起去鈍化作用，常用的無機(jī)膨脹劑是硫酸鋇、乙炔黑等，有機(jī)膨脹劑腐殖酸、木質(zhì)素等阻化劑阻化劑：提高析氫過電位，阻滯鉛電池在制造過程中的氧化負(fù)極的不可逆硫酸鹽化是電池提前失效的重要原因之一。負(fù)極的不可逆硫酸鹽化是電池提前失效的重要原因之一。不可逆硫酸鹽化不可逆硫酸鹽化：簡稱硫化，是負(fù)極活性物質(zhì)在一定條件下生成堅(jiān)硬