贵州白癜风 https://baijiahao.baidu.com/s?id=1715400585398324316&wfr=spider&for=pc

铅酸蓄电池的充放电过程

电池是决定电动自行车性能的重要零件之一,是电动自行车的“心脏”,目前国内的电动车多数使用密封铅酸蓄电池,这是因为密封铅酸蓄电池具有免维护、安全不漏液以及价格低廉等特点,它可以完全满足电动自行车的使用要求,特别是考虑到价格因素,国内的电动自行车仍将主要使用密封铅酸蓄电池,但是密封铅酸蓄电池具有充电模式要求严格的特点,尤其是在循环使用的条件下,对充电条件的要求更为严格,同样的电池在不同的充电条件下会表现出很大的差距,不恰当的充电方式很容易造成电池性能的不良,形象地说:“电池不是用坏的,而是充坏的。”

我们来了解一下铅酸蓄电池充放电的工作过程:铅酸蓄电池充放电的过程是电化学反应的过程,充电时正极是氧化,负极是还原;它是把正、负极板多孔内的稀硫酸充出来,内阻随充电时间的延长而减小,正极就氧化成二氧化铅(二氧化铅是半导体),负极是以硫酸铅还原成纯铅(纯铅是导体),也就是硫酸铅形成氧化铅。放电时正极是还原,负极是氧化;放电时稀流酸跑进正、负极板多孔空隙内,变成30%-50%的硫酸铅(硫酸铅是绝缘体),内阻随放电时间的延长而增加,也就是氧化铅又还原为硫酸铅

而硫酸铅是一种非常容易结晶的物质,当电池中电解溶液的硫酸浓度过高或静态闲置时间过长时,硫酸铅就会“抱成”团,结成小晶体,这些硫酸铅小晶体再吸引周围的硫酸铅,越变越大,就象滚雪球一样形成大的惰性结晶团,结晶后的硫酸铅在低电压小电流下充电,不但不能再生还原成氧化铅,反而还会加速硫酸铅抱成团并沉淀附在电极板上,造成了电极板工作面积逐渐下降(这也是低功率、低充电电流充电器加速铅酸蓄电池老化的根本原因),这一现象就是人们所叫的硫酸盐化,也就是常说的老化。这时电池容量会逐渐下降,很快就无法使用。当硫酸铅大量堆集时还会吸引铅微粒形成铅枝,通过正负极板间的铅枝搭桥就造成电池短路。如果极板表面或密封塑壳有缝隙,硫酸铅结晶就会在这些缝隙内堆积,并产生膨胀张力,最终使极板断裂脱落或外壳破裂,造成蓄电池不可修复的物理性损坏。

其次,在炎热的夏天,蓄电池本身就在高温下工作,普通三阶四阶充电器在恒压阶段的后期析气量非常严重(也就是失水量严重),它直接影响铅酸电池的循环使用寿命,这一阶段的充电电流偏小,极板化合反应不充分,充电进入涓流阶段的参考方式是极其不准确的电流取样,造成电池在后期加速严重失水,充电后期电池温度急剧上升而高于正常值,自放电急剧增加,这样在次充电循环之后,即使电池已充满也无法转换充电指示灯和关断充电输出,蓄电池组中的单体电池之间不可避免地出现电压和容量高低差别,蓄电池就会被充鼓变形,这就是将电池充坏了,在次充电循环之后,即使没有被充鼓变形但已造成电池容量过早衰退、老化、损坏。

1、从铅酸蓄电池的原材料分析

正负极板是由板栅和活性物质组成。正极活性物质主要成份为二氧化铅,负极活性物质主要成份为海绵状铅。

隔板:是由PVC、PE塑料、微孔橡胶或玻璃纤维等制成,主要作用:防止正负极板短路;使电解液中正负离子顺利通过;阻缓正负极板活性物质的脱落,防止正负极板因震动而损伤。

电解液:汽车蓄电池采用电解液密度为1..01g/cm3(25℃)的稀硫酸。电解液的作用:参与正负极板的电化学反应;传导电流。

蓄电池的壳体(电池槽、盖)是由PP塑料、橡胶等材料制成,是盛放正、负极板和电解液等的容器。

其它:蓄电池除上述主要部件外,还有连接条、端子、极柱、电眼等零部件

蓄电池报废时还要排放废硫酸液,其中含有硫酸、硫酸铅等。固体废物中含有铅、二氧化铅、硫酸铅、镉、砷等。二氧化硫的污染威胁着人类的健康,硫酸液是蓄电池的中的电解质,在充分放电时释放出二氧化硫。二氧化硫与水蒸汽结合而凝成酸雾或酸雨。酸雨对人类社会的隐性危害要比其显性危害大得多,由此可见硫酸液电池的危害相当大。而当二氧化硫浓度为μg/m3时,针叶树木可在几小时内死亡。酸雨对土壤的破坏力极大,它能破坏土壤中的钙和其它金属,形成可溶性的盐而流入江河湖泊。大气中二氧化硫浓度与呼吸系统发病率基本成正比,一旦二氧化硫氧化成酸雾,其毒性比二氧化硫大10倍。

世界卫生组织的高级官员认为,环境中对儿童威胁最大的就是铅。儿童血铅含量大于μg/L,就可能对儿童造成危害。铅可使脑中毒,破坏抑制冲动的功能,社会上一些暴力的发生,可能与铅污染有关。医学研究表明,轻度的铅污染可使儿童大脑受损,智力降低以及神经系统发育不良,严重的铅污染则可导致人昏迷、痉挛和死亡。

2、从铅酸蓄电池的电化学性能分析

1.循环使用寿命

锂电池~次

铅酸蓄电池~次)

2.比能量

锂电池W-h/kg

铅酸蓄电池40W.h/kg)

3.充电时间

锂电池2~4h

铅酸蓄电池快充3~6h,快速充电技术也尚未成熟,慢充在8h以上

4.充放电电能效率

锂离子电池充放电电能转换效率可大于97%;

铅酸蓄电池充放电电能量转换效率约为80%左右;

5.价格

锂电池较,24V/10Ah价格在~元;

蓄电池较,24V/12Ah价格在~元;

6.体积

同等重量下,锂离子电池的体积是铅酸蓄电池体积的2/3;

7.重量

锂电池重量轻只有铅酸蓄电池的1/3~1/4;

8.锂电池生产及使用中均无污染,铅酸蓄电池中存在着大量的铅,在废弃后若处理不当,将对环境产生污染。

9.充电与维护(锂电池复杂,维护成本高;铅酸蓄电池简单,维护成本低)

10.电源(提供的开路电源小,串联较多——提供的开路电源大)

同以上两个方面的基本对比,未来铅酸蓄电池被锂电池替代的可能性会非常高的。



转载请注明地址:http://www.abmjc.com/zcmbzz/2933.html
  • 上一篇文章:
  • 下一篇文章: 没有了
  •