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铅酸蓄电池结构解析

铅酸蓄电池结构解析
铅酸蓄电池是蓄电池的一种.以其低廉的价格, 良好的高倍率放电性能,应用非常广泛,如汽车、摩托车、火车、轮船、通信以及UPS等均需运用.铅酸蓄电池主要由正极板、负极板、电解液、容器、极柱、隔膜、可导电的物质等组成。

(一) 正极板(正极活性物质)

正极板活性物质的主要成分是二氧化铅.具有较强的氧化性,放电时,与硫酸发生反应生成硫酸铅,并吸收电子,二氧化铅有两种类型晶格,一种是α—Pb02 另一种是β—Pb02.这两种二氧化铅活性物质差别很大,它们在正极板所起的作用也不相同.?—Pb02 给出的容量是α—PbO2 的1.5~~~3倍.而α—Pb02具有较好的机械强度,它的存在,正极板活性物质不宜软化脱落,只有α—Pb02 和βα—PbO2 的比例达到0.8时,铅蓄电池会表现出良好的性能 .

正极活性物质在放电状态下,与电解质硫酸发生反应生成硫酸铅与水.其反应式如下:Pb02+3H++HSO4+2e==PbSO4+2H2O 充电时,在外线路的作用下转化为ρbO2与H2SO4放电时,二氧化铅的ρb4+接受了负极送来的电子形成ρb+2与溶液中的硫酸根离子结合生成ρbSO4 .当硫酸铅达到一定量时,变成沉淀物附着在极板上.充电时硫酸铅中的铅离子 的电子被外线路带走转化为 二氧化铅.将水中 氢离子留在溶液中.氧离子与铅离子结合生成二氧化铅进入晶格,形成正极活性物质.

(二)负极板(负极活性物质)

在铅酸蓄电池里,为了供负极活性物质充分与电解液发生反应,故将铅制成多孔海棉状,又称为海绵铅,在放电时,铅给出外线路电子形成 Pb+2 与溶液的硫酸根 结合生成硫酸铅,充电时,部分PbSO4首先溶解成Pb2+与SO4.Pb+2接受电子还原成铅进入负极活性物质晶格。

( 三)电解液

硫酸是铅酸蓄电池电解液中的重要原材料之一,市场上浓硫酸一般分为两种:一种是工业用浓硫酸,纯度较低,不适用于铅酸蓄电池;另一种为纯度较高的分析纯,较适合于铅酸蓄电池,硫酸的分子量为98,浓硫酸中硫酸含量为98%是无色透明油状液体,具有很强的吸水性和腐蚀性,与水结合后,可放出大量的热.所以在电解液配制过程中,一定要注意防护,以免出现危险,配制时,千万不要把水加入浓硫酸中,而是将浓硫酸缓慢加入水中。铅酸蓄电池电解液配制过程中,对水的要求较高,水中含杂质的多少,直接影响电池的质量.铅蓄电池用水外观是无色透明的,残渣含量应小于0.01%.一般检验水的标准用电阻率(Ωcm)或电导率来表示,比较简单的方法是:采用电阻率测量法:用数字式万用表将档位拨至20MΩ处,将万用表两只表笔相距1厘米,测出水的电阻阻值在5——10MΩ即可。

(四) 隔板

隔板也是铅蓄电池主要组成部分之一,其质量对电池影响很大,隔板的主要功能是防止电池正负极板短路,蓄电池中,对隔板的要求是:采用多孔质隔板,允许电解液自由扩散和离子迁移,要有比较小的电阻,隔板孔径要小.空隙总面积要大,要防止脱落的活性物质 到达对方的极板. 因此, 隔板的孔径要小, 孔数要多。

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安全性能好
》贫液式设计，电池内的电解液全部被极板和超细玻璃纤维隔板吸附，电池内部无自由流动的电解液，在正常使用情况下无电解液漏出，侧倒90度安装也可正常使用。
》阀控密封式结构，当电池内气压偶尔偏高时，可通过安全阀的自动开启，泄掉压力，保证安全，内部产生可燃爆性气体聚集少，达不到燃爆浓度，防爆性能极佳。
免维护性能
》利用阴极吸收式密封免维护原理，气体密封复合效率超过95%，正常使用情况下失水极少，电池无需定期补液维护。
绿色环保
》正常充电下无酸雾，不污染机房环境、不腐蚀机房设备。
自放电小
》采用析气电位高的Pb-Ca-Sn合金，在20℃的干爽环境中放置半年，无需补电即可投入正常使用。
适用环境温度广
》－10℃～45℃可平稳运行。
耐大电流性能好
》紧装配工艺，内阻小，可进行3倍容量的放电电流放电3分钟（≤24Ah允许7分钟以上持续放电至终止电压）或6倍容量的放电电流放电5秒，电池无异常。
寿命长
》由于采用高纯原材料及长寿命配方、电池组一致性控制工艺，NP系列电池组正常浮充设计寿命可达7～10年（≥38Ah）。

电池组一致性好
》不计成本的保证电池组中的每一个电池具有相对一致的特性，确保在投入使用后长期的放电一致性和浮充一致性，不出现个别落后电池而拖垮整组电池。

①从源头的板栅、涂膏量的重量和厚度开始控制；
②总装前再逐片极板称重分级（≥38Ah的电池），确保每个单体中活性物质的量的相对一致性；
③定量精确注酸，四充三放化成制度，均衡电池性能；
④下线前对电池进行放电，进行容量和开路电压的一次配组；
⑤≥38Ah的电池出库前的静置期检测，经过7～15天的“时间考验”，出库时再100%检，能有效检出下线时难以检出的极个别疑虑电池；
⑥出库时依据电池的开路电压和内阻进行二次配组。