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蓄電池的工作原理

日期: 2021-03-24
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? ? ? ?蓄電池不能直接貯存電能,而是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能貯存起來,使用時將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茌斔统鋈ァ?/span>

 

1.放電過程

 

? ? ? ?一個完全充電的蓄電池,正扭板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛,負極板上的活性物質(zhì)是海綿狀純鉛。電解液由硫酸和蒸餾水配制而成,當(dāng)硫酸溶于水中,則產(chǎn)生帶電荷酌正、負離子,如用導(dǎo)線持正、負極連按起來,帶負電的離子移向負極扳,把電子交給鉛板并與鉛板上的鑷起化學(xué)反應(yīng)生成硫酸鉛,附著在鉛板上,而鉛板上得到的電子,沿導(dǎo)線流向正報,經(jīng)過用電設(shè)備,燈發(fā)亮。與此同時,電解液中的帶正電的離子移向正極,接受從負極傳來的電子與正極板上的二氧化鉛、電液中的硫酸共同作用生成硫酸鉛。而電路中電子連續(xù)運動形成電流,直到正、負極板上的活性物質(zhì)都變成硫酸鉛后,化學(xué)反應(yīng)停止,電流消失,電油比重不再下降,放電結(jié)束。

 

2.充電過程

 

? ? ? ?將已放電的蓄電池的正、負極分別與直流電源的正、負極接通,充電電流由電源正極經(jīng)導(dǎo)線進入蓄電池正極,這時蓄電池內(nèi)部兩極極和電解掖就發(fā)生與放電相反的化學(xué)反應(yīng)。電解液中的負離子移向正極板,交出電子,并和正極板上的硫酸鉛越作用,轉(zhuǎn)變成二氧化鉛和硫酸。電子沿導(dǎo)線經(jīng)電源回蓄電他的負極,電解液中的正離子移向負極板,接受電于,與負極板上艙硫酸鉛起作,轉(zhuǎn)變成純鉛和硫酸,正、負極板轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的硫酸全部溶解于電解液中。所以,在充電終了時,正、負極板分別恢復(fù)成二氧化鉛和鉛,電解液中硫酸增加,比重上升。

 

? ? ? ?由于充、放電過程中,電解液比重隨之變化,因而在使用過程中通過測定電解液比重的變化,就可以判斷蓄電池充、放電的程度。蓄電池在靜止?fàn)顟B(tài)時,電動勢與電解校比重成正比。

 

? ? ? ?電動勢=0.84+比重(15℃)

 

? ? ? ?在充、放電過程中,由于電解液比重的變化,電動勢也就發(fā)生相應(yīng)的變化。

 

? ? ? ?蓄電池的端電壓在放電時是不斷下降的,且總是小于電動勢,因蓄電池有內(nèi)阻壓降。蓄電池的內(nèi)阻包括電解液的電阻、極板電阻、陰極電阻和極校接觸電阻等。其中,電解液的電阻與電解波的比重和溫度有關(guān)。比重或溫度下降,內(nèi)阻增加;比重或溫度升高,內(nèi)阻減小。因此,隨著溫度降低,蓄電池的放電性能也將降低。此外,大電流放電也能使蓄電池的放電能力顯著降低,這是因為極??紫缎‰娊庖鹤兿。瑵舛却蟮碾娊庖簛聿患皾B入內(nèi)部,從而影響了蓄電池的電動勢。在蓄電池不工作一些時間后,電動勢有所恢復(fù)。

 

? ? ? ?在放電允許范圍內(nèi),蓄電池輸出的電量叫做蓄電池的容量,它是放電電流和時間的乘積,單位為“安時”。通常所說蓄電池的額定容量是在電解液平均溫度為30℃時,以10小時放電率的放電電流,連續(xù)放電10小時,單格電壓降到1.7伏(終止電壓)所輸出的電量。蓄電池的起動容量用來表示蓄電池向起動電動機的供電能力。就是在30℃的條件下,以3倍于額定容量的電流放電,連續(xù)放電至單掐電壓降到1.5伏時所輸出的電量。

 

? ? ? ?蓄電池的容量和放電電流、溫度、電解液的比重有關(guān)。放電電流加大,蓄電池的容且減小。所以,連續(xù)長時間使用起動電動機,特使蓄電池的電壓迅速降至終止電壓,輸出容量迅速減小,并使蓄電池早期損壞。

 

? ? ? ?電解液溫度降低,蓄電池容量減小。每當(dāng)溫度降低1℃時,容量減小約1—2%,但溫度不宜過高(大于45℃),否則會使極板供曲。

 

? ? ? ?電解液比重降低,蓄電池容量減小。所以,增大電解液比重,可提高蓄電他的容量,但比重過大,摻透進度降低,反而使容量減小和損壞隔板。

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