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蓄电池的工作原理

日期: 2021-03-24
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       蓄电池不能直接贮存电能,而是将电能转变为化学能贮存起来,使用时将化学能转变为电能输送出去。

 

1.放电过程

 

       一个完全充电的蓄电池,正扭板上的活性物质是二氧化铅,负极板上的活性物质是海绵状纯铅。电解液由硫酸和蒸馏水配制而成,当硫酸溶于水中,则产生带电荷酌正、负离子,如用导线持正、负极连按起来,带负电的离子移向负极扳,把电子交给铅板并与铅板上的镊起化学反应生成硫酸铅,附着在铅板上,而铅板上得到的电子,沿导线流向正报,经过用电设备,灯发亮。与此同时,电解液中的带正电的离子移向正极,接受从负极传来的电子与正极板上的二氧化铅、电液中的硫酸共同作用生成硫酸铅。而电路中电子连续运动形成电流,直到正、负极板上的活性物质都变成硫酸铅后,化学反应停止,电流消失,电油比重不再下降,放电结束。

 

2.充电过程

 

       将已放电的蓄电池的正、负极分别与直流电源的正、负极接通,充电电流由电源正极经导线进入蓄电池正极,这时蓄电池内部两极极和电解掖就发生与放电相反的化学反应。电解液中的负离子移向正极板,交出电子,并和正极板上的硫酸铅越作用,转变成二氧化铅和硫酸。电子沿导线经电源回蓄电他的负极,电解液中的正离子移向负极板,接受电于,与负极板上舱硫酸铅起作,转变成纯铅和硫酸,正、负极板转变产生的硫酸全部溶解于电解液中。所以,在充电终了时,正、负极板分别恢复成二氧化铅和铅,电解液中硫酸增加,比重上升。

 

       由于充、放电过程中,电解液比重随之变化,因而在使用过程中通过测定电解液比重的变化,就可以判断蓄电池充、放电的程度。蓄电池在静止状态时,电动势与电解校比重成正比。

 

       电动势=0.84+比重(15℃)

 

       在充、放电过程中,由于电解液比重的变化,电动势也就发生相应的变化。

 

       蓄电池的端电压在放电时是不断下降的,且总是小于电动势,因蓄电池有内阻压降。蓄电池的内阻包括电解液的电阻、极板电阻、阴极电阻和极校接触电阻等。其中,电解液的电阻与电解波的比重和温度有关。比重或温度下降,内阻增加;比重或温度升高,内阻减小。因此,随着温度降低,蓄电池的放电性能也将降低。此外,大电流放电也能使蓄电池的放电能力显著降低,这是因为极校孔隙小电解液变稀,浓度大的电解液来不及渗入内部,从而影响了蓄电池的电动势。在蓄电池不工作一些时间后,电动势有所恢复。

 

       在放电允许范围内,蓄电池输出的电量叫做蓄电池的容量,它是放电电流和时间的乘积,单位为“安时”。通常所说蓄电池的额定容量是在电解液平均温度为30℃时,以10小时放电率的放电电流,连续放电10小时,单格电压降到1.7伏(终止电压)所输出的电量。蓄电池的起动容量用来表示蓄电池向起动电动机的供电能力。就是在30℃的条件下,以3倍于额定容量的电流放电,连续放电至单掐电压降到1.5伏时所输出的电量。

 

       蓄电池的容量和放电电流、温度、电解液的比重有关。放电电流加大,蓄电池的容且减小。所以,连续长时间使用起动电动机,特使蓄电池的电压迅速降至终止电压,输出容量迅速减小,并使蓄电池早期损坏。

 

       电解液温度降低,蓄电池容量减小。每当温度降低1℃时,容量减小约1—2%,但温度不宜过高(大于45℃),否则会使极板供曲。

 

       电解液比重降低,蓄电池容量减小。所以,增大电解液比重,可提高蓄电他的容量,但比重过大,掺透进度降低,反而使容量减小和损坏隔板。

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