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阀控铅酸劲博蓄电池基础理论
作者:劲博蓄电池官网    发布于:2018-09-11 21:10:01
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一、基本概念

1、劲博蓄电池电压

a、开路电压:电池在开路状态下的端电压。

b、工作电压:电池接通负荷后在放电过程中显示的电压。工作电压与放电条件有关,放电电流越大,工作电压越低;温度越低,工作电压越低。

2、劲博蓄电池的容量

a、电池的理论容量:活性物质按法拉第定律计算而得的最高理论值。

b、电池的实际容量:电池在一定条件下所能输出的电量。它等于放电电流与放电时间的乘积。单位AH。

c、电池的额定容量:按国家或有关部门颁布的标准,保证电池在一定条件下的最低限度的容量。
  正常情况下,三者的关系是:理论容量〉实际容量〉额定容量

3、劲博蓄电池的内阻
  电流通过电池的内部时受到阻力,使电池的电压降低。电池的阻不是常数,因为活性物质的组成、电解液温度和浓度都在不断的变化。内阻可分为欧姆内阻和极化电阻,欧姆内阻符合欧姆定律;极化电阻随着放电流的增大而增大,但不是直线关系而是对数关系。

4、正极活性物质
  正极活性物质有α-PbO2和β-PbO2两种晶型。β-PbO2具有较高的活性及利用率。α-PbO2具有较好的机械强度和较大的尺寸。当α-PbO2/β-PbO2为0.8时,电池具有最好的深放电能力。

二、劲博蓄电池应用的基础理论

1、铅钙锡铝合金

(1)特点

a、内阻小,其电阻率约为22×10-6Ω·cm,接近纯铅;

b、析氢超电势高,水的分解电压高于铅锑合金组成的蓄电池,约200mV~250mV,所以失水少,具有较好的维护性;

c、钙为负电势,正极中的钙不会转移至负极,因此不会加速自放电。

(2)加入锡的作用

a、改善板栅与活性物质界面,提高电极的充电接受能力;

b、增加合金的力学性能;

c、降低极化和腐蚀,提高电池深放电能力;

d、改善合金的流动性能。

(3)加入铝的作用

形成氧化薄膜,防止熔融态钙合金中钙的损失。当有铝存成时,钙含量可在36小时无变化。

2、铅粉

a、种类:从制造方法上有两种,由球磨法生产的铅粉为岛津粉;由气相氧化制的铅粉为巴顿粉。我公司目前使用的是岛津粉。

岛津粉的制造过程:铅锭切成铅块,在主机旋转的作用下,相互碰撞,使铅块表面形成的氧化层剥离,在负风的作用下,抽出主机,收集到集粉仓中,再通过绞龙输送储存到储粉仓中备有。

b、巴顿粉制造过程:气相氧化法制造铅粉,是将熔融态的铅与空气混合进行气相氧化,利用叶轮的高速旋转,使铅液与空气充分接触,生产氧化度高达70%的铅粉,再利用稳定的气流把铅粉吹至铅粉收集器中。在制铅粉过程中,应严格控制反应温度,α-PbO2在于488℃以以生成,稳定产物;β-PbO2在488℃以上生成,极板固化、干燥后优先转化为4BS,极板具有较长的使用寿命,但初容量低。

3、和膏
  劲博蓄电池采用砂型铅膏,加水过程一定要快,防止金属铅大量氧化。铅粉中的铅应在固化过程中完成氧化,以保证极板良好的性能和机械强度。快速加酸是不允许的,否则会导致铅膏温度急剧上升,影响相组成。

4、极板固化
  在控制相对湿度、温度和时间的条件下,使极板失去水份和形成可塑性物质,进而凝结成微孔均匀的固态物质。

作用:a、铅膏中的铅进一步氧化,在正负极中残余的铅分别减少到2%和5%左右,化成后可望获得坚固的活性物质和良好的外观。

b、在固化过程度中,铅膏物质继续进行碱式硫酸铅的结晶过程度,在较低温度下生产3BS,温度高于80℃时有利于4BS的生成,通过固化使板栅表面生成氧化铅的腐蚀膜,增强板栅与活性物质的结合。
固化不良的危害:脱粉、掉块、产生表面裂纹。

5、电池化成

a、化成目的:在极板上形成活性物质的过程,对于涂膏式极板和管式极板,是用电化学方法在正极上形成二氧化铅,在负极上生成海绵状铅。

b、化成方式:极板化成和电池化成。极板化成是将极板放在专门的化成槽内,多片正负极板相间地连接起来与直流电源相间,灌入电解液通电。电池化成是指,不需要专门化成槽,而是生极板装配成电池,灌入电解液通直流电。

三、杂质的危害

杂质能够使电池的氧析出,增大自放电,危害比较大的是铁、锰、砷、氯、铜等。如一价铁离子在电池参加的副反应如下:
正极:PbO2+3H++HSO4-+2Fe2+=PbSO4+2H2O+2Fe3
负极:Pb+HSO4-+2Fe3+=H++2Fe2
  机理:一些可变价态的盐类,它们的低价态可以在正极被氧化,同时二氧化铅还原;被氧化的高价态可通过对流、扩散达到负极,在负极进行还原过程;同进负极活性质被还原,还原态的离子又藉助于扩散、对流达到正极重新被氧化,如此反复循环。

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