蓄電池充電技術(shù)的研究說明

蓄電池充電技術(shù)的研究說明

蓄電池具有電壓穩(wěn)定、供電可靠、移動(dòng)方便等優(yōu)點(diǎn)，它廣泛地應(yīng)用于發(fā)電廠、變電站、通信系統(tǒng)、電動(dòng)汽車、航空航天等各個(gè)部門。蓄電池主要有普通鉛酸蓄電池、堿性鎘鎳蓄電池以及閥控式密封鉛酸蓄電池三類。普通鉛酸蓄電池由于具有使用壽命短、效率低、維護(hù)復(fù)雜、所產(chǎn)生的酸霧污染環(huán)境等問題，其使用范圍很有限，目前已逐漸被閥控式密封鉛酸蓄電池所淘汰。閥控式密封鉛酸蓄電池整體采用密封結(jié)構(gòu)，不存在普通鉛酸蓄電池的氣漲、電解液滲漏等現(xiàn)象，使用安全可靠、壽命長，正常運(yùn)行時(shí)無須對(duì)電解液進(jìn)行檢測和調(diào)酸加水，又稱為免維護(hù)蓄電池。它已被廣泛地應(yīng)用到郵電通信、船舶交通、應(yīng)急照明等許多領(lǐng)域。堿性鎘鎳蓄電池的特點(diǎn)是體積小、放電倍率高、運(yùn)行維護(hù)簡單、壽命長，但由于它單體電壓低、易漏電、造價(jià)高且容易對(duì)環(huán)境造成污染，因而其使用受到限制，目前主要應(yīng)用在電動(dòng)工具及各種便攜式電子裝置上。

普通鉛酸蓄電池主要由極板組、電解液和電池槽等部分組成。正、負(fù)極板都由板柵和活性物質(zhì)構(gòu)成，其中正極板上的活性物質(zhì)是棕色的二氧化鉛（PbO2），負(fù)極板上的活性物質(zhì)為深灰色的海綿狀純鉛（Pb）。電解液是用蒸餾水（H2O）和純硫酸（H2SO4）按一定的比例配成的。在充電過程中，電解液與正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而把電能變成化學(xué)能貯存起來；在放電過程中，電解液也與正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，把貯存在蓄電池內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能供給負(fù)載。為了使化學(xué)反應(yīng)能正常進(jìn)行，電解液必須具有一定的濃度。電池槽是極板組和電解液的容器，它必須具有較好的耐酸性能、緣性能和較高的機(jī)械強(qiáng)度。

在蓄電池正、負(fù)極板之間接入負(fù)載，便開始了蓄電池的放電過程。此時(shí)，正極板電位下降，負(fù)極板電位上升，正負(fù)極板上的活性物質(zhì)（PbO2和Pb）都不斷地轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U（PbSO4），電解液中的硫酸逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樗?，電解液比重逐漸下降，從而使蓄電池內(nèi)阻增加、電動(dòng)勢降低。如果在蓄電池的正、負(fù)極板之間接入輸出電壓比蓄電池端電壓高的直流電源，蓄電池的充電過程便開始了。此時(shí)，正極板電位因正電荷聚集而上升，負(fù)極板電位因負(fù)電荷聚集而下降，正極板上的PbSO4逐漸變?yōu)镻bO2，負(fù)極板上的PbSO4逐漸變?yōu)楹＞d狀Pb。同時(shí)，電解液中H2SO4合成逐漸增多，水分子逐漸減少，電解液比重逐漸增加，蓄電池端電壓也不斷提高。