鉛酸電池(VRLA),是一種電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池放電狀態(tài)下,正極主要成分為二氧化鉛,負(fù)極主要成分為鉛;充電狀態(tài)下,正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。
一個單格鉛酸電池的標(biāo)稱電壓是2.0V,能放電到1.5V,能充電到2.4V;在應(yīng)用中,經(jīng)常用6個單格鉛酸電池串聯(lián)起來組成標(biāo)稱是12V的鉛酸電池,還有24V、36V、48V等。
電極中的電化學(xué)反應(yīng)
閥控鉛酸電池的電化學(xué)反應(yīng)式如下所示。充電是將外部直流電源連在蓄電池上進(jìn)行充電,使電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存起來。放電是電能從電池中釋放出來去驅(qū)動外部設(shè)備。
當(dāng)VRLA蓄電池充電將達(dá)到頂點(diǎn)時,充電電流只被用來分解電解液中的水,此時,電池正極產(chǎn)生氧氣,負(fù)極產(chǎn)生氫氣,氣體會從蓄電池中溢出,造成電解液減少,需不定時加水。
另一方面,充電末期或過充條件下,充電能量被用來分解水,正極產(chǎn)生的氧氣與負(fù)極的海綿狀鉛反應(yīng),使負(fù)極的一部分處于未充滿狀態(tài),抑制負(fù)極氫氣的產(chǎn)生。
電池的指定使用范圍如下。超出此范圍可能會引起電池?fù)p害。
電池的正常操作范圍為:77.F(25℃)
電池放電后(裝在設(shè)備中):5.F到122.F(-15℃到50℃)
充電后:32.F到104.F(0℃到40℃)
儲存中:5.F到104.F(-15℃到40℃)
不要將裝在機(jī)車上的電池放在高溫下、直射陽光中、火爐或火前,否則可能會造成電池泄漏、起火或破裂。
不要在充滿灰塵的地方使用電池,可能會引起電池短路。在多塵環(huán)境中使用電池時,應(yīng)定期檢查電池。
放電深度
放電深度即使用過程中放電到何程度開始停止。深度指放出全部容量.鉛酸蓄電池壽命受放電深度影響很大,設(shè)計考慮的重點(diǎn)就是深循環(huán)使用、淺循環(huán)使用還是浮充使用.若把淺循環(huán)使用的電池用于深循環(huán)使用時,則鉛酸蓄電池會很快失效。
因?yàn)檎龢O活性物質(zhì)二氧化鉛本身的互相結(jié)合不牢,放電時生成硫酸鉛,充電時又恢復(fù)為二氧化鉛,硫酸鉛的摩爾體積比氧化鉛大,則放電時活性物質(zhì)體積膨脹。若一摩爾氧化鉛轉(zhuǎn)化為一摩爾硫酸鉛,體積增加95%。這樣反復(fù)收縮和膨脹,就使二氧化鉛粒子之間的相互結(jié)合逐漸松弛,易于脫落。若一摩爾二氧化鉛的活性物質(zhì)只有20%放電,則收縮、膨脹的程度就大大降低,結(jié)合力破壞變緩慢。因此,放電深度越深,其循環(huán)壽命越短。