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河南电动车电池放电仪/洛阳电动车电池放电仪/电动车电
发布日期：2009-08-10

理解和掌握蓄电池的充放电原理，对于正确使用蓄电池，防止早期损坏，避免事故的发生，具有重要的意义。文章从分析蓄电池充放电过程人手，着重指出了放电后正、负极板上的生成物— 硫酸铅PbSO4的一个重要特性，即放完电的蓄电池若没有及时充电，极易硫化。硫化的蓄电池若没有及时被发现并更换，就可能造成重大事故。并介绍了2种简单易行的检查方法。〔关键词] 铅酸蓄电池，放电原理，充电原理，现场应用铅酸蓄电池放电原理见图：图1 放电原理图 1.1 放电前的状态蓄电池在放电前处于完全充足电的状态，即正极板为具有多孔性的活性物质二氧化铅(PbO2)，负极板为具有多孔性的活性物质铅(Pb)，正负极板放在硫酸(H2SO O 溶液之中。 1.2 溶解电离产生电动势正极板 : 二氧化铅(PbO2)属于碱性氧化物，与硫酸(2氏S04)作用，生成过硫酸铅【Ph(Sq)2〕和水 (2残O)，产生可逆的氧化还原反应(电离)，即: PbO 2 十2 H2SO4}hPb(SO4)2+ 2 H20 其中过硫酸铅极不稳定，它又分解成为4价的铅离子Pba+和2个硫酸根离子2SO42一，即: Pb( SO Q) 2}APb0+ 2S042- Pb0 十沉淀覆盖在正极板上，2SO42一溶人电解液中。所以，正极板相对电解液(参考点)具有+2.0 V 的电位。先电离出来的正、负离子将分别阻碍后电离出来的正、负离子。随着电离的进行，电离与反电离将达到平衡。负极板 :根据电极电位原理，金属Pb在硫酸溶液的溶解张力作用下，2价铅离子Pb2+ 将“跑”到电解液中，而负极板上留下2个电子2。 Pb }- Pb 2+ 2e- 所以，负极板相对电解液(参考点)形成约一0.1 v的电位。先溶解出来的离子和电子将分别阻碍后电离出来的离子和电子。随着溶解的进行，溶解与反溶解将达到平衡。由此可见，蓄电池将产生电动势E，即: E 二2 .0 V 一(一0.1v )二2.1V 1.3 放电当外电路接通时，在正负极板间电场力的作用下，负极板的电子2e一将沿着外电路定向移动到正极板，形成放电电流寿。正极板上 4价的铅离子将得到2个电子2e一变成2价的铅离子Pb 十，即: p ,. + 2e一~Pb2. 2价的铅离子很容易与溶液中的硫酸根离子5042一结合，成为较稳定的硫酸铅PbSq，沉附于正极板上，即: Pb2 . + 5 0,2一~PbSO4 显然，电离与反电离的相对平衡被打破，电离又将进行。负极板上由于失去了2个电子2e-, Pb 2十与2e- 的束缚力消失，Pb+很容易与另一个5042一结合，成为较稳定的硫酸铅PbSO4，沉附在负极板上，即: Pb2 + 十S 042一、PbSO, 显然，溶解与反溶解的相对平衡被打破，溶解又将进行。以上电离与反电离、溶解与反溶解的相对平衡被打破，溶解电离将继续进行，以维持放电电流。电解液随着溶解电离的进行，硫酸逐渐减少，水逐渐增多，故容重r逐渐减小。 1.4 放电后的生成物放电后，正负极板中的生成物均为PbSO4。电解液中的生成物为2玩O 理论上讲，随着放电的进行，上述过程将进行到正负极板上的活性物质全部转变为硫酸铅，电解液全部变成水，电动势减小到零为止，即完全放电状态。但实际上是不可能的，因为电解液很难渗透到极板的最内层中去。 2 充电原理铅酸蓄电池充电原理见图2. 2.1 充电前的状态蓄电池充电前处于完全放电状态，而充电是放电的逆反应，充电的反应物就是放电的生成物。 2.2 溶解电离 PbS O4 虽然较稳定，但仍属微溶性物质，微量的 PbSO4溶解于电解液中，并进行电离，即: 图2 充电原理图 2.3 充电在外电场力的作用下，使得正极板处Pb十失去 2个电子2e，并沿外电路定向移动到负极板，形成充电电流1. 正极板处 Pb2-由于失去2个电子2e一变成了4 价的铅离子pb4.，即: Pb2 . 一2 e一二pb4. 4价的铅离子Pb4+与2个硫酸根离子2SO一结合成过硫酸铅Pb(SO4)2，即: Pb4 + 2 S O4一~Pb(SO4)2 过硫酸铅 Pb(SO4)2再与水2H2。作用，生成二氧化铅PJQ和硫酸2H2SO4，即: Pb (S仇 ) :+2珑O=Pbq+2玩S04 二氧化铅 PbOz则沉淀覆盖在正极板上，硫酸 2珑S04于电解液之中。负极板处，2价的铅离子pb2+ 获得从正极板过来的2个电子2e一而变成Pb，即: Pb ++ 2 e--Pb沉附于负极板上。电解液随着充电的进行，硫酸逐渐增多，水逐渐第4期铅酸蓄电池充放电原理及其现场应用减少，故容重7逐渐增大。 2.4 充电后的生成物充电后，正极板中的生成物为Pbq，负极板中的生成物为Pb，电解液中的生成物为2巩Sq。 25 充放电过程可用2种方式概迷 2.5.1 用反扁式概休 PbO2+Pb+2 H 2SO, 斋2PbSO4+2H20 2.5.2 用图表概述裹 1 充放电过程概述表蓄电池状态正极板负极板二载化铅铅电解液及其容重硫酸容重增大 I{:{11一硫酸铅硫酸铅水容重减少 3 充放电原理的现场应用对于一个放过电的蓄电池，正、负极板上产生了硫酸铅，而硫酸铅导电性较差，若没有及时充电，尤其在遇到温度下降时，就会再结晶成粗大晶粒的硫酸铅，而这种粗大晶粒的硫酸铅很难溶解电离，充电时很难还原，即硫化。如不及时发现并进行更换，当需要蓄电池向外供电时，由于内阻大，对外输出功率小，不能使用电设备投人正常的工作，将会造成重大的事故。今年国家电力公司和安全运行与发输电部下发的第五期《安全情况通报— 华能太平绎水电厂‘7.16”重大设备损坏事故通报》就是属于这种情况。那么如何通过检查发现带故障的单格电池呢? 通过上述的原理分析，这里介绍2种简便的方法: (1) 利用放电时，测量放电电压Uf、放电电流 if，同时测量此时的开路电压U,，用计算内阻;来确定。即: Ut 一 U f r= 了f 然后参照标准值，过大则说明该单格电池硫化。 (2) 在浮充过程中，若某一单格的浮充电压U} 总是偏高，触摸此单格电池外部温度偏高，则说明该单格电池硫化。因为浮充时，单格浮充电压u。等于浮充电流 1。乘以该单格电池的内阻;，即: U。二 I, -r 从上式可以看出，串联电路中，浮充电流I。是一致的，单格的浮充电压U}偏高，说明该单格内阻 ;偏大，内阻r偏大，温度就偏高。说明该单格的电池已经硫化。(责任编辑:李连成) 电几卜阮匣\|电充放全放电全经营范围：河南电动车电池放电仪/洛阳电动车电池放电仪/电动车电池放电仪/电动车维修加盟/电动车维修培训

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