鉛酸蓄電池免維護(hù)的機(jī)理
上個(gè)章節(jié)小編和大家共同學(xué)習(xí)了閥控鉛酸蓄電池的工作原理,這個(gè)章節(jié)小編要和大家共同學(xué)習(xí)鉛酸蓄電池免維護(hù)的機(jī)理。這里的鉛酸蓄電池和我們之前接觸的叉車蓄電池、堆高車電池、搬運(yùn)車電池、平板車電池、游覽車電池等是不一樣的,這里的閥控鉛酸蓄電池是半密閉的、貧液態(tài)的、免維護(hù)的,而我們之前接觸的叉車蓄電池、堆高車電池、搬運(yùn)車電池、平板車電池、游覽車電池是開口式、富液態(tài)的、需要保養(yǎng)維護(hù)的,所以大家一定要區(qū)分開來。
這種閥控式鉛酸蓄電池在充電過程中,電解液中的水幾乎不損失,從而使閥控密封式鉛酸蓄電池在使用過程中達(dá)到不需加水的目的。生產(chǎn)廠家采取各種辦法極力減少氫與氧兩種氣體的析出,使它們盡量消化在閥控密封式鉛酸蓄電池內(nèi)部。
但是,絕對控制氫氣與氧氣的析出是不可能的。事實(shí)上,電解液仍有少量的消耗,仍會有少量的氫氣與氧氣析出。從這方面說,閥控密封式鉛酸蓄電池不是免維護(hù)而是少維護(hù)。
(1)閥控密封式鉛酸蓄電池的板柵主要采用鉛鈣合金,以提高其正負(fù)極析氣(氫氣和氧氣)過電位,達(dá)到減少其充電過程中析氣量的目的。
正極板在充電到70%時(shí),氧氣就開始產(chǎn)生,而負(fù)極板達(dá)到90%時(shí)才開始產(chǎn)生氫氣。在生產(chǎn)工藝上,一般情況下正負(fù)極板的厚度之比為3:2,根據(jù)這一正負(fù)極活性物質(zhì)量比的變化,當(dāng)負(fù)極上海綿狀鉛達(dá)到90%時(shí),正極上的二氧化鉛接近90%,再經(jīng)少許的充電,正負(fù)極上的活性物質(zhì)分別氧化還原達(dá)95%,接近完全充電,這樣可使氫氣、氧氣的析出減少。
(2)采用超細(xì)玻璃纖維(或硅膠)來吸儲電解液,并同時(shí)為正極上析出的氧氣向負(fù)極擴(kuò)散提供通道。
這樣,氧氣一旦擴(kuò)散到負(fù)極上就立即為負(fù)極所吸收,從而抑制了負(fù)極上氫氣的產(chǎn)生,導(dǎo)致浮充電過程中產(chǎn)生的氣體90%以上被消除(少量氣體通過安全閥排放出去。
閥控密封式鉛酸蓄電池在開路狀態(tài)下,正負(fù)極活性物質(zhì)二氧化鉛和海綿狀鉛與電解液稀硫酸的反應(yīng)都趨于穩(wěn)定,即電極的氧化速率和還原速率相等,此時(shí)的電極電勢為平衡電極電勢。當(dāng)有充放電反應(yīng)進(jìn)行時(shí),正負(fù)極活性物質(zhì)二氧化鉛和海綿狀鉛分別通過電解液與其放電態(tài)物質(zhì)硫酸鉛來回轉(zhuǎn)化。
內(nèi)部氧循環(huán)反應(yīng)機(jī)理:
在閥控密封式鉛酸蓄電池中負(fù)極起著雙重作用,即在充電末期或過充電時(shí),一方面極板中的海綿狀鉛與正極產(chǎn)生的氧氣反應(yīng)而被氧化成一氧化鉛,另一方面極板中的硫酸鉛又要接受外電路傳輸來的電子進(jìn)行還原反應(yīng),由硫酸鉛變?yōu)楹>d狀鉛。
在蓄電池內(nèi)部,若要使氧的復(fù)合反應(yīng)能夠進(jìn)行,必須使氧氣從正極擴(kuò)散到負(fù)極。氧的移動(dòng)過程越容易,氧循環(huán)就越容易建立。
在閥控密封式鉛酸蓄電池內(nèi)部,氧以兩種方式傳輸:一是溶解在電解液中,即通過在液相中擴(kuò)散到達(dá)負(fù)極表面:二是以氣相的形式擴(kuò)散到負(fù)極表面。
在傳統(tǒng)的富液式蓄電池中,氧的傳輸只能依賴于它在正極區(qū)硫酸溶液中的溶解,然后依靠在液相中擴(kuò)散到達(dá)負(fù)極。
如果氧呈氣相在電極間直接通過開放的通道移動(dòng),那么氧的遷移速率就比單靠液相中擴(kuò)散大得多。充電末期正極析出氧氣,在正極附近有輕微的過壓,而負(fù)極化合了氧,產(chǎn)生一輕微的真空,于是正負(fù)極間的壓差將推動(dòng)氣相氧經(jīng)過電極間的氣體通道向負(fù)極移動(dòng)。
閥控密封式鉛酸蓄電池的設(shè)計(jì)提供了這種通道,從而使閥控密封式鉛酸蓄電池在浮充所要求的電壓范圍內(nèi)工作,而不損失水。
對于氧循環(huán)反應(yīng)效率,AGM閥控密封式鉛酸蓄電池具有較高的密封反應(yīng)效率,在貧液狀態(tài)下氧復(fù)合效率可達(dá)99%以上;GEL(膠體)采用二氧化硅做凝固劑,電解液吸附在極板和膠體內(nèi),使用環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)。 一般壽命8-15年,溫度適用-25度到60度之間,價(jià)格高于AGM,大電流一般,浮充使用最好
GEL閥控密封式鉛酸蓄電池的氧再復(fù)合效率相對小一些,在干裂狀態(tài)下可達(dá)70%~90%;AGM采用玻璃纖維棉做隔膜,電解液吸附在極板與隔膜中,貧液式設(shè)計(jì),電池內(nèi)無流動(dòng)電解液。 一般壽命5-12年,溫度適用-15度到40度之間,價(jià)格適中,大電流放電好,浮充使用好。
富液式蓄電池幾乎不建立氧再化合反應(yīng),其密封反應(yīng)效率幾乎為零。
以上就是小編和大家今天共同學(xué)習(xí)的內(nèi)容,AGM系列閥控式密封鉛酸蓄電池和GEL閥控密封式鉛酸蓄電池廣泛使用在通信系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、應(yīng)急燈照明系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、消防和安全警報(bào)系統(tǒng)、太陽能、風(fēng)能系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)備用電源、便攜式儀器、儀表、醫(yī)療系統(tǒng)設(shè)備、電動(dòng)車、電動(dòng)工具等。