铅酸电池如何充电_铅酸电池充电原理

2020-02-12      1609 次浏览

铅酸电池(VRLA),是一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。一个单格铅酸电池的标称电压是2.0V,能放电到1.5V,能充电到2.4V;在应用中,经常用6个单格铅酸电池串联起来组成标称是12V的铅酸电池,还有24V、36V、48V等。


铅酸电池的充电原理

铅蓄电池内的阳极(pbO2)及阴极(pb)浸到电解液(稀硫酸)中,两极间会产生2V的电力,这是根据铅蓄电池原理,经由充放电,则阴阳极及电解液即会发生如下的变化:


(阳极)(电解液)(阴极)


pbO2+2H2SO4+pb---》pbSO4+2H2O+pbSO4(放电反应)


(过氧化铅)(硫酸)(海绵状铅)


pbO2中pb的化合价降低,被还原,负电荷流动;海绵状铅中pb的化合价升高,正电荷流动。


(阳极)(电解液)(阴极)


pbSO4+2H2O+pbSO4---》pbO2+2H2SO4+pb(充电反应)(必须在通电条件下)


(硫酸铅)(水)(硫酸铅)


第一个硫酸铅中铅的化合价升高,被氧化,正电荷流入正极;第二个硫酸铅中铅的化合价降低,被还原,负电荷流入负极。


1.放电中的化学变化

蓄电池连接外部电路放电时,稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生反应,生成新化合物『硫酸铅』。经由放电硫酸成分从电解液中释出,放电愈久,硫酸浓度愈稀薄。所消耗之成份与放电量成比例,只要测得电解液中的硫酸浓度,亦即测其比重,即可得知放电量或残余电量。


2.充电中的化学变化

由于充电时在阳极板,阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被分解还原成硫酸,铅及过氧化铅,因此电池内电解液的浓度逐渐增加,亦即电解液之比重上升,并逐渐回复到放电前的浓度,这种变化显示出蓄电池中的活性物质已还原到可以再度供电的状态,当两极的硫酸铅被还原成原来的活性物质时,即等于充电结束,而阴极板就产生氢,阳极板则产生氧,充电到最后阶段时,电流几乎都用在水的电解,因而电解液会减少,此时应以纯水补充之。


放电后的蓄电池必须通过充电才能重新投入使用;


新蓄电池和修复后的蓄电池在首次使用前必须进行初充电;


蓄电池在正常使用过程中为了保持一定容量,延长其使用寿命,还要进行一些必要的补充充电、均衡充电等维护性充电作业。


因此,充电作业是保证蓄电池在整个使用过程中技术性能良好、延长其使用寿命的一个重要环节。


根据充电目的的不同,蓄电池的充电作业可分为初充电、补充充电、去硫充电等。


铅酸电池如何充电1.初充电

新蓄电池或修复后的蓄电池在使用之前的首次充电称为初充电;


目的:恢复蓄电池在存放期间,极板上部分活性物质缓慢硫化和自放电而失去的电量。


初充电恰当与否,对蓄电池的使用性能极为重要。


初充电的特点:充电电流小、充电时间长,电化学反应充分。


2.补充充电

蓄电池在车辆上使用时,常有充电不足的现象,尤其是短途运输车辆,应根据需要进行补充充电。


一般每月一次,如有下列现象发生,必须随时进行补充充电:


1)电解液相对密度下降到1.15以下;


2)冬季放电超过25%,夏季放电超过50%;


3)灯光暗淡、起动机运转无力,表明电力不足时。


另外,蓄电池放置时间超过一个月时,也应进行补充充电;在大量补充蒸馏水后也应进行补充充电。


3.循环锻炼充电

蓄电池在使用中常处于部分放电的情况,参加化学反应的活性物质有限,为迫使相当于额定容量的活性物质都能参加工作,以避免活性物质长期不工作而收缩,可每隔3个月进行一次循环锻炼充电。


即在电池正常充足电后,用20h放电率放完电,再正常充电后送出使用。


4.去硫充电

当极板硫化较严重时,可进行去硫充电。


5.均衡充电

蓄电池在使用过程中,由于制造、使用等因素,会出现各单体电池的端电压、电解液密度、容量等的差异,采用均衡充电的方法可消除这种差异。


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