電動(dòng)車用的閥控式密封鉛酸蓄電池從外表看，有外殼、閥蓋、接線端子。接線端子周邊的密封材料分別用紅色和黑色(或者藍(lán)色)來表明正極和負(fù)極。 12V的電池內(nèi)部分為6個(gè)獨(dú)立的相互隔絕的單格，每個(gè)單格內(nèi)有用各自的匯流導(dǎo)體連接的正極板群和負(fù)極板群。鉛蓄電池是能反復(fù)充電、放電的電池，叫做二次電池。它的電壓是2V，通常把三個(gè)鉛蓄電池串聯(lián)起來使用，電壓是6V。汽車上用的是6個(gè)鉛蓄電池串聯(lián)成12V的電池組。用途極廣。它的作用是能把有限的電能儲(chǔ)存起來，在合適的地方使用。它的工作原理就是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
上圖是電動(dòng)自行車常用的閥控式密封鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中6個(gè)2V的單格串聯(lián)成12V的電池，電動(dòng)自行車就是由2個(gè)、3個(gè)或者4個(gè)這樣的電池串聯(lián)成24V、36V和48V的電池組來供電的。
鉛酸蓄電池的極板猶如鋼筋水泥的結(jié)構(gòu)，是在合金絲的篩網(wǎng)狀的骨架上涂敷（或者軋制）活性物質(zhì)形成的：正極板上的物質(zhì)是二氧化鉛（PbO2），負(fù)極板上的物質(zhì)是絨狀鉛（Pb）。每一個(gè)正、負(fù)極板之間都隔著多孔的超細(xì)纖維物質(zhì)（也有使用二氧化硅膠物質(zhì)填充的），其中吸附著硫酸（H2SO4）電解液，這個(gè)纖維物質(zhì)（或硅膠物質(zhì)）是電化學(xué)反應(yīng)過程中液相傳輸和氣相傳輸?shù)耐ǖ?，它和正、?fù)極板群被緊密地裝配在一起，形成一個(gè)2V的電池單體。
構(gòu)成鉛蓄電池之主要成份如下： 陽(yáng)極板 ( 過氧化鉛 . PbO2 )---> 活性物質(zhì)，陰極板 ( 海綿狀鉛 .Pb) ---> 活性物質(zhì)，電解液 ( 稀硫酸 ) ---> 硫酸 ( H2SO4) + 水 ( H2O)，電池外殼，隔離板，其它 ( 液口栓 . 蓋子等 )。
鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，他以平行排列的鉛、鉛銻合金或鉛鈣合金柵板為主架，柵格中交替的填充著作為負(fù)極和正極的鉛和二氧化鉛。具體來講:極板為用鉛作成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在其上敷涂化學(xué)反應(yīng)的活性物質(zhì)。它用填滿海綿狀鉛的鉛粉末作負(fù)極，充滿電以后為金屬鉛的灰色。填滿二氧化鉛粉末的鉛板作正極，充滿電以后看起來有點(diǎn)偏棕色。二極板放完電時(shí)均為灰白色。并用22～28％的稀硫酸作電解質(zhì)。硫酸液的比重大約為1.3g/cm3. 不管是免維護(hù)的還是傳統(tǒng)的蓄電池都使的是此溶液。（免維護(hù)的只不過是用吸滿硫酸的石棉材料代替了原來的隔板，使得活性物質(zhì)不容易脫落，使用壽命得以延長(zhǎng)。）
由于鉛酸蓄電池在充電時(shí)極板不可避免的會(huì)產(chǎn)生氫氣和氧氣，當(dāng)它們產(chǎn)生的過多并且來不及化和成水的時(shí)候就會(huì)在單格內(nèi)形成壓力。為了保證蓄電池正常安全的工作，每個(gè)單格都設(shè)有自己的溢氣閥，當(dāng)壓力過量時(shí)讓氣體自動(dòng)逸出。相對(duì)于電池槽里裝滿電解液體的富液電池而言，閥控式密封鉛酸蓄電池內(nèi)部只蘊(yùn)含著很少的電解液，屬于貧液電池。盡管如此，由于設(shè)計(jì)時(shí)電解液有一定的冗余，并且在溢氣閥壓力的保護(hù)下只要使用合理，由氣體逸出造成的水損失極小，以至閥控蓄電池的電解液在壽命過程中基本不用補(bǔ)充，因此閥控式密封鉛酸蓄電池也被稱為免維護(hù)蓄電池。
工作原理:
在充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，放電時(shí)化學(xué)能又轉(zhuǎn)化為電能。電池在放電時(shí)，金屬鉛是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，被氧化為硫酸鉛；二氧化鉛是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，被還原為硫酸鉛。電池在用直流電充電時(shí)，兩極分別生成鉛和二氧化鉛。移去電源后，它又恢復(fù)到放電前的狀態(tài)，組成化學(xué)電池。鉛蓄電池在使用一段時(shí)間后要補(bǔ)充硫酸，使電解質(zhì)保持含有22～28％的稀硫酸。其電極反應(yīng)通常表示如下:
正極反應(yīng):
PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- 放電時(shí) PbSO4 + 2H2O
PbSO4 + 2H2O充電時(shí)PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-
負(fù)極反應(yīng):
Pb + SO42- 放電時(shí) PbSO4 + 2e-
PbSO4 + 2e- 充電時(shí) Pb + SO42-
總反應(yīng): PbO2 + Pb + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O
(向右反應(yīng)是放電,向左反應(yīng)是充電)
放電時(shí)：正極板二氧化鉛轉(zhuǎn)化為硫酸鉛，酸中的氫離子得電子轉(zhuǎn)化為水。負(fù)極板鉛粉末也轉(zhuǎn)化為硫酸鉛，硫酸根失電子在負(fù)極產(chǎn)生電子。放電時(shí)二氧化鉛電極上發(fā)生還原反應(yīng)，鉛電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電池反應(yīng)為:
PbO2 + Pb + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O
放電中的化學(xué)變化
蓄電池連接外部電路放電時(shí)，稀硫酸即會(huì)與陰、陽(yáng)極板上的活性物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng) , 生成新化合物『硫酸鉛』。經(jīng)由放電硫酸成分從電解液中釋出，放電愈久，硫酸濃度愈稀薄。所消耗之成份與放電量成比例，只要測(cè)得電解液中的硫酸濃度，亦即測(cè)其比重，即可得知放電量或殘余電量。
充電時(shí)：與上述過程相反，硫酸鉛轉(zhuǎn)化為具有不同能量狀態(tài)的二氧化鉛和純鉛。充電時(shí)，二氧化鉛電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，鉛電極上發(fā)生還原反應(yīng)，電池反應(yīng)為2PbSO4 + 2H2O === PbO2 + Pb + 2H2SO4
充電中的化學(xué)變化
由于放電時(shí)在陽(yáng)極板，陰極板上所產(chǎn)生的硫酸鉛會(huì)在充電時(shí)被分解還原成硫酸 , 鉛及過氧化鉛 , 因此電池內(nèi)電解液的濃度逐漸增加 , 亦即電解液之比重上升，并逐漸回復(fù)到放電前的濃度，這種變化顯示出蓄電池中的活性物質(zhì)已還原到可以再度供電的狀態(tài)，當(dāng)兩極的硫酸鉛被還原成原來的活性物質(zhì)時(shí)，即等于充電結(jié)束，而陰極板就產(chǎn)生氫，陽(yáng)極板則產(chǎn)生氧，充電到最后階段時(shí)，電流幾乎都用在水的電解，因而電解液會(huì)減少，此時(shí)應(yīng)以純水補(bǔ)充之。
電子在外回路中產(chǎn)生電流。此為鉛酸蓄電池的工作原理。
蓄電池的應(yīng)用
蓄電池的應(yīng)用十分廣泛，可用于UPS，電動(dòng)車，滑板車，汽車，風(fēng)能太陽(yáng)能系統(tǒng)，安全報(bào)警等等方面。
鉛酸蓄電池產(chǎn)品主要有下列幾種，其用途分布如下：
起動(dòng)型蓄電池：主要用于汽車、摩托車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)等起動(dòng)和照明；
固定型蓄電池：主要用于通訊、發(fā)電廠、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為保護(hù)、自動(dòng)控制的備用電源；
牽引型蓄電池：主要用于各種蓄電池車、叉車、鏟車等動(dòng)力電源；
鐵路用蓄電池：主要用于鐵路內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車、客車起動(dòng)、照明之動(dòng)力；
儲(chǔ)能用蓄電池：主要用于風(fēng)力、太陽(yáng)能等發(fā)電用電能儲(chǔ)存；
鉛酸蓄電池電解液的制造方法？
電解液是用密度1.84的濃硫酸和純凈水配制而成. 一定要小心，硫酸是強(qiáng)氧化劑，它與水有親和作用，溶于水時(shí)放出大量的熱量，因此操作人員要戴上護(hù)目鏡、耐酸手套，穿膠鞋或靴子，圍好橡皮圍裙。專業(yè)點(diǎn)安全。
配制前，要將容器清洗干凈，為防酸液濺到皮膚上，先準(zhǔn)備好5％氫氧化銨或碳酸鈉溶液，以及一些清水，以防萬一濺上酸液時(shí)，可迅速用所述的溶液擦洗，再用清水沖洗。
選擇電解液濃度時(shí)，還要考慮蓄電池的工作環(huán)境溫度。工作在寒冷溫度下，電解液濃度應(yīng)高—點(diǎn)，在炎熱的氣溫下，電解液濃度可低一點(diǎn)。
一般情況下，在25℃(電解液溫度)時(shí)密度為1．28，在其他溫度下可按下式計(jì)算：
Da=Dt+0．0007(t-25) ，式中的Da為25℃時(shí)的密度；Dt為實(shí)際溫度時(shí)的密度;t為測(cè)定時(shí)電解液的溫度。
配制時(shí),先估算好濃硫酸和水的需要量，把水先倒入容器內(nèi)，然后將濃硫酸緩緩倒入水中，并不斷攪拌溶液。
剛配制的溶液溫度很高，不可馬上注入蓄電池內(nèi)，要等溫度降到40℃以下，再測(cè)量溶液濃度并進(jìn)行調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)值，再加入蓄電池內(nèi)。
聯(lián)系客服
