化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置叫化學(xué)電池,,一般簡稱為電池,。放電后,能夠用充電的方式使內(nèi)部活性物質(zhì)再生——把電能儲(chǔ)存為化學(xué)能,;需要放電時(shí)再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能,。將這類電池稱為蓄電池(Storage Battery),也稱二次電池,。所謂蓄電池即是貯存化學(xué)能量,,于必要時(shí)放出電能的一種電氣化學(xué)設(shè)備。那么本期專題由小編為大家詳細(xì)講解蓄電池的有關(guān)知識(shí),。
蓄電池(Storage Battery)是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一種裝置,,是按可再充電設(shè)計(jì)的電池,通過可逆的化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)再充電,,通常是指鉛酸蓄電池,,它是電池中的一種,屬于二次電池,。它的工作原理:充電時(shí)利用外部的電能使內(nèi)部活性物質(zhì)再生,,把電能儲(chǔ)存為化學(xué)能,需要放電時(shí)再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能輸出,,比如生活中常用的手機(jī)電池等,。
方程式如下:
總反應(yīng):b(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)可逆符號(hào)2PbSO4(s)+2H2O(l)
放電時(shí):負(fù)Pb(s)-2e-+SO42-(aq)=PbSO4(s)
正PbO2(s)+2e-+SO42-(aq)+4H+(aq)=PbSO4(s)+2H2O(l)
總Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)
充電電解池
陰極PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)
陽極PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=Pbo2(s)+SO42-(aq)+4H+(a
注(充電時(shí)陰極為放電時(shí)負(fù)極)
鉛酸蓄電池
常用的車用蓄電池主要分為三類:普通蓄電池、干荷蓄電池和免維護(hù)蓄電池,。
普通蓄電池:普通蓄電池的極板是由鉛和鉛的氧化物構(gòu)成,,電
解液是硫酸的水溶液。它的主要優(yōu)點(diǎn)是電壓穩(wěn)定,、價(jià)格便宜,;缺點(diǎn)是比能低(即每公斤蓄電池存儲(chǔ)的電能),、使用壽命短和日常維護(hù)頻繁。
干荷蓄電池:它的全稱是干式荷電鉛酸蓄電池,,它的主要特點(diǎn)是負(fù)極板有較高的儲(chǔ)電能力,,在完全干燥狀態(tài)下,能在兩年內(nèi)保存所得到的電量,,使用時(shí),,只需加入電解液,等過20—30分鐘就可使用,。
免維護(hù)蓄電池:免維護(hù)蓄電池由于自身結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì),,電解液的消耗量非常小,在使用壽命內(nèi)基本不需要補(bǔ)充蒸餾水,。它還具有耐震,、耐高溫、體積小,、自放電小的特點(diǎn),。使用壽命一般為普通蓄電池的兩倍。市場(chǎng)上的免維護(hù)蓄電池也有兩種:第一種在購買時(shí)一次性加電解液以后使用中不需要維護(hù)(添加補(bǔ)充液),;另一種是電池本身出廠時(shí)就已經(jīng)加好電解液并封死,,用戶根本就不能加補(bǔ)充液。
UPS蓄電池
UPS 稱為不間斷電源,,是因?yàn)橥k姷臅r(shí)候,,它能快速轉(zhuǎn)換到"逆變"狀態(tài),從而不會(huì)讓在使用中的電腦因?yàn)橥蝗煌k娢磥淼眉按鎯?chǔ)而失去重要文件,。 不是用來當(dāng)備用電源用的,,如果你只是想在停電的時(shí)候可以用電,光買逆變器就夠了,。 一般家用UPS里用的大多是,,免維護(hù)型鉛酸蓄電池。
蓄電池壽命多久
老式普通蓄電池一般壽命在2年左右,,而且需定期檢查電解液的高度并添加蒸餾水,。免維護(hù)蓄電池的壽命則為3年左右。
影響蓄電池內(nèi)阻的因素
1,、蓄電池使用的時(shí)間:隨著使用時(shí)間的增加,使電解液失水,、極板與連接條的腐蝕,、極板的硫酸化、極板變形及活性物質(zhì)的脫落等因素,,造成蓄電池容量減小,,蓄電池內(nèi)阻變大,。
2、蓄電池的電荷量:由于注入蓄電池的電解液深度,、電極表面反應(yīng)物質(zhì)的厚度,、電極表面的孔隙率等不同,而使蓄電池的內(nèi)阻相差較大,,從而電荷量也相差較大,。
3、溫度:環(huán)境溫度的變化,,例如上升,,這時(shí)反應(yīng)物質(zhì)的擴(kuò)散加快、電荷傳遞,、電極動(dòng)力學(xué)過程和物質(zhì)轉(zhuǎn)移更容易進(jìn)行,,因而蓄電池內(nèi)阻減小。反之,,就會(huì)增加,。
4、蓄電池的型號(hào):不同生產(chǎn)廠,、不同種類,、不同型號(hào)的蓄電池,由于電極,、電解液,、隔膜的材料配方不同,電池的結(jié)構(gòu)不同,、裝配工藝不同而使蓄電池內(nèi)阻產(chǎn)生差異,。
1、選擇品牌的蓄電池
購買汽車蓄電池時(shí),,盡量買品牌的,,質(zhì)量有保證。但是要注意,,品牌的也有假冒的,,要去正規(guī)的汽配中心購買才行。
2,、小心翻新的
有的蓄電池看起來很新,,很可能是翻新的,這就要看蓄電池的做工是否精細(xì),、外包裝是否嚴(yán)密等,。
3、要有保質(zhì)期
購買了汽車新蓄電池,,要有一定的保質(zhì)期才行,,這樣的蓄電池才能用住,。不要使用一段時(shí)間后就虧電無法使用了。
4,、注意蓄電池接口是否嶄新
蓄電池購買后,,要仔細(xì)查看接口,是否嶄新,,有沒有用過的痕跡,,有的新蓄電池被用了一段時(shí)間了,不宜購買,。
5,、蓄電池要注意用電保護(hù)
購買的新蓄電池,也要注意用電保護(hù),,不能熄火后還開著大燈,,非常耗電的,。平常盡量少開收音機(jī),、燈光。
6,、選擇適用的蓄電池類型和規(guī)格尺寸
蓄蓄電池過大過著過小都對(duì)使用有隱患,,因此要選擇適合自己汽車的蓄蓄電池,并根據(jù)電器耗電的大小和特點(diǎn),,購買適合電器的蓄電池,。
1、恒定電流充電法
在充電過程中充電電流始終保持不變,,叫做恒定電流充電法,,簡稱恒流充電法或等流充電法,。在充電過程中由于蓄電池電壓逐漸升高,,充電電流逐漸下降,為保持充電電流不致因蓄電池端電壓升高而減小,,充電過程必須逐漸升高電源電壓,,以維持充電電流始終不變,,這對(duì)于充電設(shè)備的自動(dòng)化程度要求較高,一般簡陋的充電設(shè)備是不能滿足恒流充電要求的,。恒流充電法,,在蓄電池最大答應(yīng)的充電電流情況下,充電電流越大,,充電時(shí)間就可以縮短,。若從時(shí)間上考慮,采用此法有利的,。但在充電后期若充電電流仍不變,,這時(shí)由于大部分電流用于電解水上,電解液出氣泡過多而顯沸騰狀,,這不僅消耗電能,,而且輕易使極板上活性物質(zhì)大量脫落,溫升過高,,造成極板彎曲,,容量迅速下降而提前報(bào)廢。所以,,這種充電方法很少采用,。
2、恒定電壓充電法
在充電過程中,,充電電壓始終保持不變,,叫做恒定電壓充電法,簡稱恒壓充電法或等壓充電法,。由于恒壓充電開始至后期,,電源電壓始終保持一定,所以在充電開始時(shí)充電電流相當(dāng)大,,大大超過正常充電電流值,。但隨著充電的進(jìn)行,蓄電池端電壓逐漸升高,,充電電流逐漸減小,。當(dāng)蓄電池端電壓和充電電壓相等時(shí),充電電流減至最小甚至為零,。由此可見,,采用恒壓充電法的優(yōu)點(diǎn)在于,可以避免充電后期充電電流過大而造成極板活性物質(zhì)脫落和電能的損失,。但其缺點(diǎn)是,,在剛開始充電時(shí),充電電流過大,,電極活性物質(zhì)體積變化收縮太快,,影響活性物質(zhì)的機(jī)械強(qiáng)度,致使其脫落,。而在充電后期充電電流又過小,,使極板深處的活性物質(zhì)得不到充電反應(yīng),形成長期充電不足,,影響蓄電池的使用壽命,。所以這種充電方法一般只適用于無配電設(shè)備或充電設(shè)備較簡陋的特殊場(chǎng)合,如汽車上蓄電池的充電,1號(hào)至5號(hào)干電池式的小蓄電池的充電均采用等壓充電法,。采用等壓充電法給蓄電池充電時(shí),,所需電源電壓:酸性蓄電池每個(gè)單體電池為2.4~2.8V左右,堿性蓄電池每個(gè)單體電池為1.6~2.0V左右,。
3,、有固定電阻的恒定電壓充電
為補(bǔ)救恒定電壓充電的缺點(diǎn)而采用的一種方法。即在充電電源與電池之間串聯(lián)一電阻,,這樣充電初期的電流可以調(diào)整,。但有時(shí)最大充電電流受到限制,因此隨充電過程的進(jìn)行,,蓄電池電壓逐漸上升,,電流卻幾乎成為直線衰減。有時(shí)使用兩個(gè)電阻值,,約在2.4V時(shí),,從低電阻轉(zhuǎn)換到高電阻,以減少出氣,。
4,、階段等流充電法
綜合恒流和恒壓充電法的特點(diǎn),蓄電池在充電初期用較大的電流,,經(jīng)過一段時(shí)間改用較小的電流,,至充電后期改用更小的電流,即不同階段內(nèi)以不同的電流進(jìn)行恒流充電的方法,,叫做階段恒流充電法,。階段恒流充電法,一般可分為兩個(gè)階段進(jìn)行,,也可分為多個(gè)階段進(jìn)行,。
階段等流充電法所需充電時(shí)間短,充電效果也好,。由于充電后期改用較小電流充電,,這樣減少了氣泡對(duì)極板活性物質(zhì)的沖洗,減少了活性物質(zhì)的脫落,。這種充電法能延長蓄電池使用壽命,,并節(jié)省電能,充電又徹底,,所以是當(dāng)前常用的一種充電方法,。一般蓄電池第一階段以10h率電流進(jìn)行充電,第二階段以20h率電流進(jìn)行充電,。各階段充電時(shí)間的是非,,各種蓄電池的具體要求和標(biāo)準(zhǔn)不一樣。
1、蓄電池長久不用,,它會(huì)慢慢自行放電,,直至報(bào)廢。因此,,每隔一定時(shí)間就應(yīng)啟動(dòng)一次汽車,,給蓄電池充電,。另一個(gè)辦法就是將蓄電池上的兩個(gè)電極拔下來,,需注意的是從電極柱上拔下正、負(fù)兩根電極線,,要先拔下負(fù)極線,,或卸下負(fù)極和汽車底盤的連接。然后再拔去帶有正極標(biāo)志(+)的另一端,,蓄電池有一定的使用壽命,,到一定的時(shí)期就要更換。在更換時(shí)同樣要遵循上述次序,,不過在把電極線接上去時(shí),,次序則恰恰相反,先接正極,,然后再接負(fù)極,。
2、當(dāng)電流表指針顯示蓄電量不足時(shí),,要及時(shí)充電,。蓄電池的蓄電量可以在儀表板上反映出來。有時(shí)在路途中發(fā)現(xiàn)電量不夠了,,發(fā)動(dòng)機(jī)又熄火啟動(dòng)不了,,作為臨時(shí)措施,可以向其他的車輛求助,,用它們車輛上的蓄電池來發(fā)動(dòng)車輛,,將兩個(gè)蓄電池的負(fù)極和負(fù)極相連,正極和正極相連,。
3,、電解液的密度應(yīng)按照不同的地區(qū)、不同的季節(jié)按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,。
4,、在虧電解液時(shí)應(yīng)補(bǔ)充蒸餾水或?qū)S醚a(bǔ)液。切忌用飲用純凈水代替,。因?yàn)榧儍羲泻卸喾N微量元素,,對(duì)蓄電池會(huì)造成不良影響。
5、在啟動(dòng)汽車時(shí),,不間斷地使用啟動(dòng)機(jī)會(huì)導(dǎo)致蓄電池因過度放電而損壞,。正確的使用辦法是每次發(fā)動(dòng)車的時(shí)間總長不超過5秒,再次啟動(dòng)間隔時(shí)間不少于15秒,。在多次啟動(dòng)仍不著車的情況下應(yīng)從電路,、點(diǎn)火線圈或油路等其他方面找原因。
1,、脈沖修復(fù)法
蓄電池消除硫化比較好的方法就是采用脈沖修復(fù)法,。在修復(fù)蓄電池時(shí),脈沖的瞬間電壓一般根據(jù)產(chǎn)品所體現(xiàn)的功能需要,,采取的瞬間電壓為60V—300V之間,,如用于蓄電池延壽的產(chǎn)品脈沖電壓值就不益過大,專門由于蓄電池修復(fù)產(chǎn)品的脈沖電壓值就可以偏大(如果脈沖電壓值太大對(duì)電池極板會(huì)造成損傷),,脈沖電壓高,,蓄電池修復(fù)時(shí)間短,脈沖電壓低,,蓄電池修復(fù)時(shí)間相對(duì)就長,,盡管脈沖瞬間電壓很高,但平均電壓并不高,,對(duì)人體沒有傷害,,十分安全。
市場(chǎng)上有專門的脈沖發(fā)生器銷售,,但要注意選擇效果好的一種,。脈沖與蓄電池極板的諧振很重要,這就取決與脈沖頻率大小,、幅度寬窄,,脈沖頻率和幅度不夠就達(dá)不到消除硫酸結(jié)晶的效果,頻率和幅度太大則會(huì)出現(xiàn)消除了硫化而損傷了電極板,,并出現(xiàn)析氣現(xiàn)象,;同時(shí),脈沖波形也有很多種,,在示波器上可以顯示,。
2、強(qiáng)電修復(fù)法
強(qiáng)電修復(fù)法就是采取充電時(shí)的持久高電壓或大電流修復(fù)蓄電池的方法,,多在脈沖修復(fù)法效果不明顯時(shí)采用,。其一、高電壓修復(fù)法:這種方法主要是采取電池標(biāo)稱電壓的1.3-1.5倍的充電電壓修復(fù)電池,,如36V蓄電池在充電電流不變或接近的條件下,,采用48V的充電器進(jìn)行充電,,充電時(shí)間要掌握分寸,不易過長,,否則電池會(huì)因析氣發(fā)熱,。
3、全充全放電修復(fù)法
全充全放電修復(fù)法就是對(duì)蓄電池采取完全充滿電后,,再完全的放電修復(fù)蓄電池的方法,。全充全放電修復(fù)法主要是對(duì)輕度損傷的蓄電池具有一定的修復(fù)作用,同時(shí)此方法還可以有效的激活電瓶深層的活性物質(zhì),,提高蓄電池容量,。
4、補(bǔ)水修復(fù)法
對(duì)蓄電池“失水”采取補(bǔ)水的方法便可修復(fù),,其目的是稀釋濃度提高的硫酸正常進(jìn)行電解反應(yīng),。補(bǔ)水方法上較為簡單,只用打開蓄電池上蓋,,可以看見有六個(gè)圓孔,向每個(gè)圓孔注射一定量的蒸餾水,,再浸泡24小時(shí)以上就可以了,。