化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置叫化學(xué)電池,一般簡稱為電池。放電后,能夠用充電的方式使�(nèi)部活性物�(zhì)再生——把電能�(chǔ)存為化學(xué)�;需要放電時(shí)再次把化�(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。將這類電池稱為蓄電�(Storage Battery),也稱二次電池。所謂蓄電池即是貯存化學(xué)能量,于必要�(shí)放出電能的一種電氣化�(xué)�(shè)��
蓄電�(Storage Battery)是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一種裝置,是按可再充電�(shè)�(jì)的電�,通過可逆的化學(xué)反應(yīng)�(shí)�(xiàn)再充電,通常是指鉛酸蓄電�,它是電池中的一�,屬于二次電�。它的工作原理:充電�(shí)利用外部的電能使�(nèi)部活性物�(zhì)再生,把電能�(chǔ)存為化學(xué)�,需要放電時(shí)再次把化�(xué)能轉(zhuǎn)換為電能輸出,比如生活中常用的手�(jī)電池��
它用填滿海綿狀鉛的鉛基板柵(又稱格子�)作負(fù)極,填滿二氧化鉛的鉛基板柵作正極,并用密�1.26--1.33g/mlg/ml的稀硫酸作電解質(zhì)。電池在放電�(shí),金屬鉛是負(fù)極,�(fā)生氧化反�(yīng),生成硫酸鉛;二氧化鉛是正�,發(fā)生還原反�(yīng),生成硫酸鉛。電池在用直流電充電�(shí),兩極分別生成單�(zhì)鉛和二氧化鉛。移去電源后,它又恢�(fù)到放電前的狀�(tài),組成化�(xué)電池。鉛蓄電池能反復(fù)充電、放�,它的單體電壓是2V,電池是由一�(gè)或多�(gè)單體�(gòu)成的電池�,簡稱蓄電池,最常見的是6V,其它還�2V�4V�8V�24V蓄電�。如汽車上用的蓄電池(俗稱電瓶)�6�(gè)鉛蓄電池串聯(lián)�12V的電池組�
�(duì)于傳�(tǒng)的干荷鉛蓄電�(如汽車干荷電�、摩托車干荷電池�)在使用一段時(shí)間后要補(bǔ)充蒸餾水,使稀硫酸電解液保�1.28g/ml左右的密�;�(duì)于免維護(hù)蓄電�,其使用直到壽命終止都不再需要添加蒸餾水�
化學(xué)原理
方程式如下:
總反�(yīng):Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)可逆符�(hào)2PbSO4(s)+2H2O(l)
放電�(shí):負(fù) Pb(s)-2e-+SO42-(aq)=PbSO4(s)
� PbO2(s)+2e-+SO42-(aq)+4H+(aq)=PbSO4(s)+2H2O(l)
� Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)
充電�(shí) 電解�
陰極 PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)
陽極 PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=Pbo2(s)+SO42-(aq)+4H+(a
�(充電�(shí)陰極為放電時(shí)�(fù)�)
物理�(gòu)�
�(gòu)成鉛蓄電池之主要成份如下�
陽極�(過氧化鉛.PbO2)---> 活性物�(zhì)
陰極�(海綿狀�.Pb) ---> 活性物�(zhì)
電解�(稀硫酸) ---> 硫酸(H2SO4) +蒸餾�(H2O)
電池外殼 、蓋(PP ABS阻燃)
隔離� (AGM)
安全�
正負(fù)極柱,正�(fù)極柱�
�(nèi)阻與容量�(guān)�
蓄電池內(nèi)阻與容量之間的關(guān)系其中有兩種含義�
電池�(nèi)阻跟額定容量的關(guān)�,以及同一型號(hào)電池的內(nèi)阻跟荷電�(tài)SOC的關(guān)系。十多年前人�?cè)�?jīng)試圖利用閥控密封鉛酸蓄電池內(nèi)�(或電�(dǎo))的變化去在線檢測電池的容量和�(yù)測電池壽�,但卻未能如�;人們對(duì)�(dòng)力電池的大電流放電能力提出了越來越高的要求,這就要求盡可能降低電池內(nèi)�。因而本文將�(jìn)一步探索和闡明一些常用蓄電池�(nèi)阻與容量之間的內(nèi)在關(guān)系�
閥控密封
�(dāng)前閥控密封鉛酸蓄電池已逐步取代開口式流�(dòng)電解液鉛酸蓄電池,廣泛用于郵電通信電源、UPS、儲(chǔ)能電源系�(tǒng)�。動(dòng)力型閥控密封鉛酸蓄電池已廣泛用于電動(dòng)助力�。這些�(lǐng)域都要求在線檢測蓄電池的荷電�(tài)�
蓄電池的�(nèi)阻跟荷電�(tài)的關(guān)�
蓄電池的荷電�(tài)SOC指的是電池可以放出的容量跟其額定容量的比。這一�(shù)�(jù)�(duì)郵電通信電源系統(tǒng)和正在使用的�(dòng)力電池組十分重要�
大事�
1905年,第一�(gè)蓄電池用于汽�(首先只為照明�);
1914�,第一次將啟動(dòng)型蓄電池用于汽車;
1922年,第一�(gè)BOSCH摩托車用蓄電池出�(xiàn)在摩托車�;
1926�,第一�(tái)蓄電池充電器問世;
1927年以后,Bosch公司開發(fā)出汽車用蓄電��
�(fā)展史
許多科學(xué)家和�(fā)明家在蓄電池的發(fā)展中做出貢獻(xiàn),如Luigi Galvani(約在1789�)、John Ritter(約在1800�)、Alessandro Ritter(約在1800)、Gaston Plante(約在1859�)和Camille Faure� 他們把開發(fā)被認(rèn)為是�(cuò)誤的電池的蓄電池引上正確的道��
19世紀(jì)�。已�(jīng)�(chǎn)生蓄電池的柵�,它的原理仍是至今鉛酸電池使用的部件。自那以�,鉛酸蓄電池基本上沒有什么變�,總是那些單�(gè)電池,總是那些極�,總是那樣的硫酸液。但仔細(xì)觀察人們可以看到:
蓄電池的能量密度已經(jīng)增加了幾�;
廣泛采用塑料(早期隔板和蓄電池外殼為木�);
絕對(duì)免維�(hù)蓄電池成為今天啟�(dòng)型蓄電池的標(biāo)�(zhǔn)蓄電�;
壽命,除�(gè)別例外,已接�?汽車的整體壽��
蓄電池是世界上廣泛使用的一種化�(xué)“電源�,具有電壓平�(wěn)、安全可�、價(jià)格低廉、適用范圍廣、原材料豐富和回收再生利用率高等�(yōu)�(diǎn),是世界上各類電池中�(chǎn)量最大、用途最廣的一種電��
科技的發(fā)展、人類生活質(zhì)量的提高,石油資源面臨危�(jī)、地球生�(tài)�(huán)境日益惡�,形成了新型二次電池及相�(guān)材料�(lǐng)域的科技和產(chǎn)�(yè)快速發(fā)展的雙重社會(huì)背景。市場的迫切需�,使新型二次電池�(yīng)�(yùn)而生。其中,高能鎳鎘電池、鎳金屬氫化物電�、鎳鋅電�、免維護(hù)鉛酸電池、鉛布電�、鋰離子電池、鋰聚合物電池等新型二次電池備受青睞,在中國得到廣泛�(yīng)用,形成�(chǎn)�(yè)并迅猛發(fā)��
美國江森自控公司、索�、三�、日立等知名企業(yè)紛紛在中國建立了自己的蓄電池生產(chǎn)基地,還將市場從大城市逐步拓展到中小城�,甚至NEC、博世主要以生產(chǎn)軟件與電器為主的企業(yè)也開始將�(yè)�(wù)的觸角延伸到生產(chǎn)蓄電池領(lǐng)域中??鐕镜挠�?,使國內(nèi)蓄電池生�(chǎn)企業(yè)面臨更加激烈的競爭�
此外,隨著我國汽車和摩托車的保有量�(jìn)一步的�(kuò)�,以及國家主要城市對(duì)電動(dòng)自行車行駛的解禁,這將�(jìn)一步刺激鉛酸蓄電池產(chǎn)品在該領(lǐng)域的消費(fèi)�
充電
蓄電池從其它直流電源(如充電器)獲得電能叫做充電�
放電
蓄電池對(duì)外電路輸出電能時(shí)叫做放電�
浮充放電
蓄電池和其他直流電源并聯(lián),對(duì)外電路輸出電能叫做浮充放�,有不間斷供電要求的�(shè)�,起備用電源作用的蓄電池都處于該種放電狀�(tài)�
使用壽命
蓄電池每充電、放電一�,叫做一次充放電循環(huán),蓄電池在保持輸出一定的容量的情況下所能�(jìn)行的充放電循�(huán)次數(shù),叫做蓄電池的使用壽��