鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理

鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理（2）鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)：開式、密封式。又可分為：濕式、干式或膠體式正極板：以鉛銻合金為骨架，網(wǎng)柵上涂二氧化鉛負極板：海棉狀鉛板。在同一個電池內(nèi)同極性的極板片數(shù)超過兩片的，用金屬條連接起來稱為“極板組”或“極板群”。至于極板組內(nèi)的極板片數(shù)的多少，隨其容量（蓄電能力）的大小而異隔板：在各種類型的鉛酸蓄電池中，除少數(shù)特殊組合的極板問留有寬大的空隙外，在正、負極板間均需放置隔板，以防止正負極相互接觸而發(fā)生短路。隔板由木質(zhì)、橡膠、微孔橡膠、燒結(jié)式PVC、聚丙烯（PE）或者超細玻璃纖維等材料制成，可根據(jù)蓄電池的類型適當選定外殼：電池槽用來盛裝電解液和支撐極群組，通常有玻璃容器、襯鉛木質(zhì)容器、硬橡膠容器和塑料容器4種電解液：鉛蓄電池的電解液是用蒸餾水稀釋高純度濃硫酸而成。它的密度高低視電池類型和所用極板而定，一般在15℃條件下，密度為1.2－1.3g／cm3，濃度:27～37%。蓄電池用的電解液（稀硫酸）必須保持純凈，不能含有重金屬等有害于鉛酸蓄電池的雜質(zhì)。2021/5/922021/5/93鉛蓄電池2021/5/94鉛酸蓄電池的化學反應2021/5/95充電時把鉛板分別和直流電源的正負極相連，發(fā)生電解反應，反應如下：陰極（A極，還原）陽極（B極，氧化）充電時的反應式：這樣，隨著電流的通過，PbSO4在A極上變成蓬松的金屬鉛，在B極上變成黑褐色二氧化鉛，而在溶液中有硫酸的生成。因此，用比重計測量鉛酸蓄電池的硫酸液的比重，可以判斷充電的程度。2021/5/96如果把充電后的蓄電池兩極連起來，電子就沿著導線從A極流向B極，這時的蓄電池的放電原理與原電池相似，結(jié)構(gòu)式如下：負極（氧化），由于硫酸的存在，反應后生成難溶的硫酸鉛。正極（還原），同樣生成硫酸鉛。放電總反應式：蓄電池放電后，硫酸的濃度減小，因此，用比重計測量鉛酸蓄電池的硫酸液的比重，判斷放電的程度。鉛蓄電池的單體電壓為2V，使用或儲存一段時間后，當電壓下降為1.8V，硫酸的比重下降到1.2時，就需要充電。鉛蓄電池放置日久，由于“自放電”（不使用的自身放電），電池電動勢會逐漸降低，因此，蓄電池要定期充電，加以維護。2021/5/97鉛蓄電池中所涉及的化學符號：H2O ： 水H2SO4 ： 硫酸H2O+H2SO4：“電解液”Pb ： 鉛（灰黑色金屬，良導體）PbO2 ： 氧化鉛（深黑色金屬氧化物，良導體）PbSO4 ：硫酸鉛（淺灰色，不良導體，比容(體積度)大）2021/5/98①已充電的蓄電池

正極：PbO2

負極：Pb

電解液：H2SO4+H2O(濃度高)②已放電的蓄電池

正極：PbSO4

負極：PbSO4

電解液：H2O+H2SO4(濃度低)在充電和放電過程中，電解液始終參與內(nèi)部化學反應.。③在高電壓（典型情況為每個電池2.4V以上）時的其它反應：正極：2H2OO2

↑+4H++4eˉ負極：4H++4eˉ2H2

↑電池：2H2O2H2↑+O2↑在充電過程的最后，水（H2O）分解為氫氣和氧氣。這些氣體從蓄電池中逸出，使得電解液失水。氫-氧混合則成為一種爆炸物（爆炸氣體）！2021/5/99電池容量和放電率蓄電池的實際容量與放電制度（放電率，溫度，終止電壓）和電池結(jié)構(gòu)有關。放電率低，電壓下降緩慢，放出的實際容量高。溫度高，放電容量大。放電時所使用的電流值、溫度和終止及電壓不同，均是一個給定的電池放出不同的Ah數(shù)。概念：放電率。在活性物質(zhì)總量不變的條件下，電池容量隨放電電流增增大而降低，因此，在談電池容量時，必須指明放電率。放電率有小時率和電流率兩種表示方法。小時率：是一定電流放完額定容量所需的時間來表示。不同的蓄電池有其規(guī)定的標準放電率，如：汽車用蓄電池，一般用20h率容量，固定型或摩托車用10h率容量，牽引型（動力型）用5h率容量。對于6Q－120Ah，電池容量為20h率，120Ah。意味著：該電池以6A的電流放電能延續(xù)20h為合格。電流率（倍率）：是指電池