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铅酸蓄电池的工作原理及特性

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1.铅酸蓄电池的构造
  铅酸蓄电池是由浸渍在电解液中的正极板(二氧化铅PbO2)和负极板(海绵状纯铅Pb)组成的,电解液是硫酸(H2SO4)的水溶液。当蓄电池和负载接通放电时,正极板上的PbO2和负极板上的Pb都变成PbSO4,电解液中的H2SO4减少,相对密度下降。
充电时按相反的方向变化:正极板上的PbSO4还原成过氧化铅PbO2;负极板上的PbSO4还原成绒状Pb;铅酸蓄电池电解液中的硫酸增加,相对密度变大。如略去中间复杂的化学反应过程,可用下式表示:

(1)正极板
  正极板的结构是板栅中填满铅膏,板栅是铅的合金,铅膏经生产时化成和使用后主要成分是α二氧化铅PbO2和β二氧化铅PbO2。
(2)负极板
  负极板的结构也是板栅中填满铅膏,铅膏经生产时化成和使用后主要成分是海绵状(绒状)纯铅Pb。
  正常充、放电时,正负极板上参加电化学反应的物质统称活性物质,正极主要指PbO2和PbSO4,负极主要指纯铅Pb和PbSO4。
(3)隔板
  隔板是电池的重要组成,不属于活性物质。隔板本身是多孔的绝缘材料,电解液能顺利穿过它。传统的隔板主要作用是防止正负极板短路,自从超细玻璃纤维隔板(AGM)出现后,极大地改善了铅酸蓄电池的性能,被广泛用于密封阀控电池。超细玻璃纤维隔板具有防止正负极板短路、吸附储存电解液、提供氧气通路等功能。
(4)板栅
  板栅在电池中的作用是:支持活性物质,充当活性物质的载体,传导和汇集电流,使电流均匀分布在活性物质上。负极的板栅与负极活性物质接触的亲和性相对正极板栅与正极活性物质间亲和性要好得多。
  为了增加电池的容量,一般由多块极板组成极群,即多块正极板和多块负极板分别用连接条(也叫做汇流排)焊接到一起。上述电池构造都是指一个格(Cell),标称2V。电动车常用的电池标称电压为12V,是由6个独立格在内部串联而成,对外只有两个极耳(也叫极桩或极柱)。电动自行车用ups电源铅酸蓄电池极柱都是铜材的,内部分别和第一个独立格的正极汇流排相连以及最后一个独立格的负极汇流排相连,出口处套有“O”型密封圈,防止酸沿极耳溢出。封口处红色的环氧树脂胶带表示正极,蓝色或黑色的环氧树脂胶带表示负极。同理,标称6V的电池是由3个独立格串联而成的。相邻格的正负极群由连接桥(过桥)相连,电动车铅酸蓄电池的过桥一般不用穿孔方式,而是像彩虹一样越过电池底槽上口跨接两端。

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