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根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),如環(huán)境溫度不是25℃,則需將實(shí)測容量按以下公式換算成25℃基準(zhǔn)溫度 時的實(shí)際容量Ce,其值應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。
公式中:t是放電時的環(huán)境溫度
K是溫度系數(shù),10hr的容量實(shí)驗時K=0.006/℃,3hr的容量實(shí)驗時K=0.008/℃,
1hr的容量實(shí)驗時K=0.01/℃
7.3、閥控鉛酸蓄電池容量的計算
閥控式鉛酸蓄電池的實(shí)際容量與放電制度(放電率、溫度、終止電壓)和電池的結(jié)構(gòu)有關(guān)。如果電池是以恒定電流放電,放電至規(guī)定的終止電壓,電池
的實(shí)際容量Ct=放電電流I×放電時間t,單位是Ah。
五、閥控式鉛酸蓄電池的基本結(jié)構(gòu)
構(gòu)成閥控鉛酸蓄電池的主要部件是正負(fù)極板、電解液、隔膜、電池殼和蓋、安全閥,此外還一些零件如端子、連接條、極柱等。
六、閥控鉛酸蓄電池的充放電特性
鉛酸蓄電池以一定的電流充、放電時,其端電壓的變化如下圖:
1、放電中電壓的變化
電池在放電之前活性物質(zhì)微孔中的硫酸濃度與極板外主體溶液濃度相同,電池的開路電壓與此濃度相對應(yīng)。放電一開始,活性物質(zhì)表面處(包括孔內(nèi)
表面)的硫酸被消耗,酸濃度立即下降,而硫酸由主體溶液向電極表面的擴(kuò)散是緩慢過程,不能立即補(bǔ)償所消耗的硫酸,故活性物質(zhì)表面處的硫酸濃
度繼續(xù)下降,而決定電極電勢數(shù)值的正是活性物質(zhì)表面處的硫酸濃度,結(jié)果導(dǎo)致電池端電壓明顯下降,見曲線OE段。
隨著活性物質(zhì)表面處硫酸濃度的繼續(xù)下降,與主體溶液之間的濃度差加大,促進(jìn)了硫酸向電極表面的擴(kuò)散過程,于是活性物質(zhì)表面和微孔內(nèi)的硫酸得
到補(bǔ)棄。在一定的電流放電時,在某一段時間內(nèi),單位時間消耗的硫酸量大部分可由擴(kuò)散的硫酸予以補(bǔ)充,所以活性物質(zhì)表面處的硫酸濃度變化緩慢
,電池端電壓比較穩(wěn)定。但是由于硫酸被消耗,整體的硫酸濃度下降,又由于放電過程中活性物質(zhì)的消耗,其作用面積不斷減少,真實(shí)電流密度不斷
增加,過電位也不斷加大,故放電電壓隨著時間還是緩慢地下降,見曲經(jīng)EFG段。
隨著放電繼續(xù)進(jìn)行,正、負(fù)極活性物質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U,并向活性物質(zhì)深處擴(kuò)展。硫酸鉛的生成使活化物質(zhì)的孔隙率降低,加劇了硫酸向微孔內(nèi)部
擴(kuò)散的困難,硫酸鉛的導(dǎo)電性不良,電池內(nèi)阻增加,這些原因*后導(dǎo)致在放電曲線的G點(diǎn)后,電池端電壓急劇下降,達(dá)到所規(guī)定的放電終止電壓。
2、充電中的電壓變化
在充電開始時,由于硫酸鉛轉(zhuǎn)化為二氧化鉛和鉛,有硫酸生成,因而活性物質(zhì)表面硫酸濃度迅速增大,電池端電壓沿著OA急劇上升。當(dāng)達(dá)到A點(diǎn)后,
由于擴(kuò)散,活性物質(zhì)表面及微孔內(nèi)的硫酸濃度不再急劇上升,端電壓的上升就較為緩慢(ABC)。這樣活性物質(zhì)逐漸從硫酸鉛轉(zhuǎn)化為二氧化鉛和鉛,活
性物質(zhì)的孔隙也逐漸擴(kuò)大,孔隙率增加。隨著充電的進(jìn)行,農(nóng)漸接近電化學(xué)反應(yīng)的終點(diǎn),即充電曲線的C點(diǎn)。當(dāng)極板上所存硫酸鉛不多,通過硫酸鉛
的溶解提供電化學(xué)氧化和還原所需的Pb2+極度缺乏時,反應(yīng)的難度增加,當(dāng)這種難度相當(dāng)于水分解的難度時,即在充入電量70%時開始析氧,即副反
應(yīng)2H2O一O2+4H+4e,充電曲線上端電壓明顯增加。當(dāng)充入電量達(dá)90%以后,負(fù)極上的副反應(yīng),即析氫過程發(fā)生,這時電池的端電壓達(dá)到D點(diǎn),兩極上
大量析出氣體,進(jìn)行水的電解過程,端電壓又達(dá)到一個新的穩(wěn)定值,其數(shù)值取決于氫和氧的過電位,正常情況下該恒定值約為2.6V。
3、閥控鉛酸蓄電池的失效模式
3.1、 干涸失效模式
從閥控鉛酸蓄電池中排出氫氣、氧氣,水蒸氣、酸霧,都是電池失水的方式和干涸的原因。干涸造成電池失效這一因素是閥控鉛酸蓄電池所特有的。
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