铅酸电池内部结构与工作原理详细介绍
引言电池是将化学能或物理能直接变成电能的储能装置,。可分为化学电源和物理电源两大类。化学电源包括一次电池和二次电池(即蓄电池)两类,前者只能一次性使用,如手电筒用的锌锰电池;后者可反复充放电多次使用,如铅酸蓄电池,镉镍电池,氢镍电池等。随世界工业的迅速发展和电子计算机化,备用电源的需求日益扩大,相应推动了电池工业的迅猛发展。在众多电池种类中,迄今技术最成熟,应用最广泛的毫无争议应是铅酸蓄电池,尤其是七十年代以来密封铅酸电池的研制成功,其应用领域更加广泛,成为许多行业用户首选电池。
密封铅酸电池结构及工作原理
结构UNION电池由正负极板,AGM隔膜,电解液,电池壳和盖,安全阀等组成。参见示意图:1)TERMINAL端子2)COVER中盖3)TOpCOVER面盖4)VENTCAp气阀5)pOLE极柱6)NEGATIVEpLATE负极板7)A.G.M隔膜8)pOSITIVEpLATE正极板9)CONTAINER电池槽
工作原理铅酸电池的电极反应式为:(+)pbO2+3H++HSO4-+2e≒pbSO4+2H2O(a)充电电池充电时正极由硫酸铅(pbSO4)转化成棕色二氧化铅(pbO2),负极则由pbSO4转变为灰色铅pb。随充电过程进行,正极电位逐渐升高,负极电位降低。在充电末期,会发生水的电解反应,正极开始产生氧气,负极则由于活性物质过量且加入析氢电位高的金属(如钙,镉)而不会产生氢气。正极产生的氧气透过隔膜传递到负极,与负极铅化合成氧化铅,氧化铅与硫酸化合生成水,即水可以循环利用,因此在使用过程中不需加水维护,从而实现电池密封。密封铅蓄电池要求必须恒压充电,就是为了保证充电末期仅有少量氧气产生,以便能及时传递到负极重新化合,避免水的损失;相反,如果充电电压过高,会有大量氧气产生,因氧气来不及化合使内压急剧增加,最后冲开安全阀释放出来,造成水的损失,严重影响电池寿命。