铅酸蓄电池的工作原理 - 铅酸蓄电池修复具体过程详解

三、铅酸蓄电池的工作原理

　　铅蓄电池在充电和放电会产生如下反应:PbO2+pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O在充电时,在电能的作用下,转化为PbO2 、Pb和H2SO4也就是说充电是由电能转化为化学能的过程.放电时,正极板接受了负极板送来的电子,铅离子有正4 价变为正2价.与硫酸根接触生成难溶于水的 硫酸铅,负极的铅由于输出2个电子,变成正2价.同样也生成硫酸铅.也就是说放电时,再由贮存的化学能转为电能。

　　蓄电池在充电过程中,或在充电终了时,电极上会伴随着水的分解反应.其原因是因为铅酸电池正极充电接受能力较差,一旦正极充电状态达到70%时,氧气开始在正极上析出.负极充电状态超过90%时,氢气在负极上析出.一般地讲,正电极充电到额定电量的120%时.才能达到完全充电状态,所以,铅酸电池每次充电均会产生水的分解反应消耗水,因此定期补水维护不可避免。

　　四、硫酸盐化及蓄电池失效机理

　　随着蓄电池的使用次数增加,放电容量不断减小,由于人们对电池的使用要求不对,所以报废标准也不相同.一般来讲,正常使用电池,容量低于额定容量60%.即为报废电池,需要维护或维修.由于电池的制造条件,使用方式有差别,最终导致电池报废的原因也各不相同.但归纳起来有以下几种①正极板的腐蚀变形②正极活性物质软化脱落③不可逆的硫酸盐化④容量过早损失⑤热失控.其中不可逆的硫酸盐化是导致电池失效报废的最常见的原因。

　　前面谈过,由于在充电过程中,伴随着水的丢失(电离,电解蒸发)影响硫酸铅转化为活性物质.而硫酸铅本身难溶于水.当硫酸铅在一定时间不能转化为活性物质时,就会形成粗大的结晶体.这种结晶体阻碍了电池的正常工作,一部分多余的电能不能正常地转化为化学能,因而转化为热能,更加重了水的丢失,从而形成了恶性循环.当这个循环达到一定程度时,电池容量下降,严重时热量越来越大,电池内压增加,电池变形.所以科学的维护和保养是延长电池使用寿命的最经济最有效的方法。

　　五、电池的正确使用与维护

　　①根据电池的工作特点,合理地维护与使用,对电池寿命的延长有着非常重要意义。铅酸蓄电池正确的使用和维护非常必要,使用正确与否对电池的容量和寿命影响较大,掌握正确的充电方式非常关键.首先要选择好充电器(建议使用组合脉冲充电机),充电器指标有输出电压,充电电流,调停点等.夏天天气较热,应选择调停点较低充电器;冬天则反之。

　　②要注意勤充电,不要等电用光了再充.当刚放电的电池,硫酸铅较容易溶解并转化为活性物质.一旦放置一段时间后.硫酸铅很容易形成粗大的结晶体.造成不可逆的硫酸盐化.此外,还要注意定期进行深循环,就是把电用光了后再充电,防止电池发生钝化,一般一个月一次。

　　③在电池的运输,安装过程中.严禁摔打牵拉极柱.不要把正负两个极柱短路.不同容量,不同性能的电池不要在一起使用。

　　④冬天充电时要注意保温.否则电能不能正常转化为化学能,充不满电.当电解液温度降低时,硫酸铅溶解下降,电池内部分子活动度降低,内阻增加.此时充电,不等充足,充电器就会调停,用户以为充满,继续使用.使硫酸铅晶体变大,则形成不可逆的硫酸盐化。

　　维修操作部分

　　一、铅酸蓄电池的修复

　　安珀系列组合脉冲修复机与修复液的问世,打破了“铅酸电池不可修复”的错误结论.在长期的研发与实验过程中,大多数的铅酸蓄电池是可以修复的.其修复率可达91%,修复以后的容量可以达到初容量的80%以上.

　　安珀组合脉冲修复机技术,采取了物理手段和化学手段相结合,从而达到对电池的维修与维护.

　　1.安珀组合脉冲修复机与充电机的修复与维护原理:

　　①在充电过程中,通过正负极之间定期地发射不断转化的离子来扫除了极板周围的离子云;

　　②清除附着在正负极板,尤其是负极板上是活性离子,也称杂质离子.

　　③强大的负脉冲可以将粗大坚硬的硫酸铅结晶击碎并促使其溶解;

　　④通过正负脉冲的占空比调节使α—二氧化铅与β—二氧化铅的比例更趋合理.

　　2.安珀公司研发的配套产品,修复液对电池修复的作用.

　　修复液配合组合脉冲修复机使用,可以最大程度地缩短电池的修复时间,提高电池的修复率.其主要作用是:

　　① 提高正极活性物质的利用率,防止正极板栅的腐蚀,从而减少正极活性物质的软化脱落,一般正极活性物质的利用率仅为48%,加入修复液后,可以提高至53%以上.

　　② 协助组合脉冲修复机,溶解粗大硫酸铅结晶体,修复液中的化学成分与硫酸铅反应,生成一种可溶性中间产物.使硫酸铅转化为活性物质,但用量必须控制.否则电池将发生短路.

　　③ 延长电池的使用寿命,通过少量改变正极板活性物质的晶体结构,可以最大限度地延长电池使用寿命.

　　④ 负极板铅活性物质的成孔作用,通过对负极板海绵状铅的作用,增加负极板活性物质孔隙,使硫酸与活性物质的接触面积增加.

　　⑤ 稳定胶体电池中的胶体电解液.

　　3.修复液的配制与使用

　　修复液出厂有两种:一种为浓缩型;一种为配制好直接使用的.对于浓缩液,必须加水稀适后方可使用.所用的水有一定的要求,各种杂质的含量要在一定的限度以内,通过常用水的电阻率和电导率间接表示,纯水的制备方法有蒸馏法,离子交换法和电渗析法等.根据制取的方法不同,我们称之为离子水、蒸馏水或超纯水.但不管是什么水,只要电阻率达到5—10M/Ω,即可使用.测量方法是:用玻璃杯或非金属杯,取被测水适量,用万用表将档位拨至20M/Ω处,将两只表笔相距1cm插入水中,如电阻值达到5—10MΩ时,此水合格.

　　浓缩型修复液出厂时每瓶含有500毫升,配制时,浓缩液与纯水的比例应1:9的比例配制.例如,将一瓶500毫升浓缩液与4500毫升的水混合配制成5000毫升的修复液.

　　应该注意的是:①对修复液要妥善保管防止误饮;② 要放置在阴凉处,避免太阳直晒;③浓缩液为无色透明液体,有时有少许沉淀.用前要摇匀后再配制,如沉淀物太多,可视为失效。