阀控密闭式铅酸电池(VRLA)的结构如下图各部功能分述如下∶
(1) 正极板及负极板 正极板及负极板是由铅钙合金所做成的板栅再加上活性物质所构成。
(2) 隔离板 是一种以玻璃纤维所组成的玻璃纤维布,具有高度的抗氧化性及耐热性以及高孔隙率,从而在电池内具有高度的电解液吸收力保液能力和较低离子导电电阻。
(3) 安全阀 在电池因使用不当或过充电的结果,会导致电池内部压力不正常的进步,此时安全阀会打开,开释出过多的气体,内部压力回复正常。
(4) 电槽及中盖 主要为ABS或PP塑胶材质,具有足够的强度及耐酸性,也是为免除电池电解液及气体的漏出。
二、密闭原理 此密闭原理可以下面方程式来表示∶
三、电池使用留意事项
注 意
1) 使用前必须检查电池外观;电池使用应遵循先购进先使用的原则;
2) 储存电池应在阴凉处温度最好不超过25±5℃,且不得颠倒充电;
3) 存放期超过3个月的电池加以适当的补充电;
4) 电池牢固的安装在设备机箱内;发运时电池必须保证开路;
5) 电池维护必须由专业职员进行;电池进行作业时应该使用护具护目镜,手套等
6) 在连接或在电池的任何连接时,必须确保电池组与所有充电装置及负载处于断开位置;
7) 尽对避免在超过50℃的环境下充电;
8) 用过的电池必须回收利用;
9) 安装电池的地方应放置CCL4型灭火器。
禁 止!!
1) 将电池放在靠近火源的地方或焚烧电池;将电池正负极短路;将电池放在密闭箱内使用;
2) 野蛮装卸电池;使用破裂或漏液的电池;过度震动和摇摆电池;用手提拉电池端极柱来移动电池;
3) 将金属工具或者待连接导线放置在电池顶部;用大扭矩的电动工具进行电池连接操纵;用化学清济清洗电池;拆缺卸电池上的气板;
4) 使用严重过放电(均衡充电后仍为“落后电池”)或过充电(外壳膨胀、变形)现象的电池,对这类电池拆卸前必须保证电池组与所有充电设备或负载断开;
5) 拆卸用于保护电池系统的设备,如熔断器、隔离开关等。
铅酸霍克蓄电池电动势的产生
铅酸蓄电池充电后,正极板二氧化铅(PbO2),在硫酸溶液中水分子的作用下,少量二氧化铅与水生成可离解的不稳定物质--氢氧化铅(Pb(OH)4),氢氧根离子在溶液中,铅离子(Pb4)留在正极板上,故正极板上缺少电子。
铅酸霍克蓄电池充电后,负极板是铅(Pb),与电解液中的硫酸(H2SO4)发生反应,变成铅离子(Pb2),铅离子转移到电解液中,负极板上留下多余的两个电子(2e)。
可见,在未接通外电路时(电池开路),由于化学作用,正极板上缺少电子,负极板上多余电子,如右图所示,两极板间就产生了一定的电位差,这就是电池的电动势。
霍克蓄电池
2、铅酸蓄电池放电过程的电化反应
铅酸蓄电池放电时, 在蓄电池的电位差作用下,负极板上的电子经负载进入正极板形成电流I。同时在电池内部进行化学反应。
负极板上每个铅原子放出两个电子后,生成的铅离子(Pb2)与电解液中的硫酸根离子(SO4-2)反应,在极板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。
正极板的铅离子(Pb4)得到来自负极的两个电子(2e)后,变成二价铅离子(Pb2),,与电解液中的硫酸根离子(SO4-2)反应,在极板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。正极板水解出的氧离子(O-2)与电解液中的氢离子(H)反应,生成稳定物质水。
电解液中存在的硫酸根离子和氢离子在电力场的作用下分别移向电池的正负极,在电池内部形成电流,整个回路形成,蓄电池向外持续放电。
放电时H2SO4浓度不断下降,正负极上的硫酸铅(PbSO4)增加,电池电阻增大(硫酸铅不导电),电解液浓度下降,电池电动势降低。
3、铅酸蓄电池充电过程的电化反应
充电时,应在外接一直流电源(充电极或整流器),使正、负极板在放电后生成的物质恢复成原来的活性物质,并把外界的电能转变为化学能储存起来。
在正极板上,在外界电流的作用下,硫酸铅被离解为二价铅离子(Pb2)和硫酸根负离子(SO4-2),由于外电源不断从正极吸取电子,则正极板附近游离的二价铅离子(Pb2)不断放出两个电子来补充,变成四价铅离子(Pb4),并与水继续反应,最终在正极极板上生成二氧化铅(PbO2)。
在负极板上,在外界电流的作用下,硫酸铅被离解为二价铅离子(Pb2)和硫酸根负离子(SO4-2),由于负极不断从外电源获得电子,则负极板附近游离的二价铅离子(Pb2)被中和为铅(Pb),并以绒状铅附着在负极板上。
电解液中,正极不断产生游离的氢离子(H)和硫酸根离子(SO4-2),负极不断产生硫酸根离子(SO4-2),在电场的作用下,氢离子向负极移动,硫酸根离子向正极移动,形成电流。
充电后期,在外电流的作用下,溶液中还会发生水的电解反应。
总结:霍克蓄电池原理总反应表达式: PbO2 + Pb + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O;铅酸蓄电池的工作原理是对铅酸蓄电池电动势的产生、铅酸蓄电池放电过程的电化反应及铅酸蓄电池充电过程的电化反应上,希望本文能对大家的工作有一定的指导作用。