铅酸蓄电池正负极板(电极)中活性物质与容量重要关系
1、由于铅酸蓄电池容量的多少与正负极板中能参加电化学反应的活性物质的数量面积有重要关系,这里所讲活性物质量指的是能参加可逆性电化学反应的真实表面积,而不是几何尺寸的计算面积。当铅酸蓄电池加入电解液后,正负极板都在电解液(硫酸)的浸泡之中,一部分电解液中的硫酸被正负极板吸收,正负极板表面全是硫酸铅。
而正负极板在电场的作用下,正极板的表面形成致密的二氧化铅,而负极板的表面形成致密的纯铅,其正极板形成的二氧化铅越致密铅酸蓄电池容量就越大。因此,在常规的充放电过程中,正负极板在充电时得到二氧化铅和纯铅,放电后正负极板形成硫酸铅,其活性物质应是迸性的,可相互换置的离子结构的活性物质才对电化学反应有效。
按规定规格标准生产制造的任何一种额定容量的铅酸蓄电池,在常充电下其铅酸蓄电池的容量应在额定容量的95%以下,说明其铅酸蓄电池不合标准,其原因有制造材料、生产工艺、环境、产品贮存时间过长其活性物质老化失效等原因。
铅酸蓄电池主要由电池槽、电池盖、正负极板、稀硫酸电解液、隔板及附件构成。工艺制造简述如下:制造:将1#电解铅用**设备机通过氧化筛选制成符合要求的。板栅铸造:将铅锑合金、铅钙合金或其他合金铅通常用重力铸造的方式铸造成符合要求的不同类型各种铅酸蓄电池主要由电池槽、电池盖、正负极板、稀硫酸电解液、隔板及附件构成。工艺制造简述如下:
制造:将1#电解铅用**设备机通过氧化筛选制成符合要求的。
板栅铸造:将铅锑合金、铅钙合金或其他合金铅通常用重力铸造的方式铸造成符合要求的不同类型各种板板栅。
较板制造:用和稀硫酸及添加剂混合后涂抹于板栅表面再进行干燥固化即是生较板。
较板化成:正、负极板在直流电的作用下与稀硫酸的通过氧化还原反应生产氧化铅,再通过清洗、干燥即是可用于电池装配所用正负极板。
装配电池:将不同型号不同片数较板根据不同的需要组装成各种不同类型的蓄电池。
备注:各单位因工艺条件不同可选择不同的流程。
板栅铸造简介
板栅是活性物质的载体,也是导电的集流体。普通开口蓄电池板栅一般用铅锑合金铸造,免维护蓄电池板栅一般用低锑合金或铅钙合金铸造,而密封阀控铅酸蓄电池板栅一般用铅钙合金铸造。
步:根据电池类型确定合金铅型号放入铅炉内加热熔化,达到工艺要求后将铅液铸入金属
模具内,冷却后出模经过修整码放。
第二步:修整后的板栅经过一定的时效后即可转入下道工序。
板栅主要控制参数:板栅质量;板栅厚度;板栅完整程度;板栅几何尺寸等;
制造简介
制造有岛津法和巴顿法,其结果均是将1#电解铅加工成符合蓄电池生产工艺要求的。的主要成份是氧化铅和金属铅,的质量与所制造的质量有非常密切的关系。在我国多用岛津法生产,而在欧美多用巴顿法生产。
岛津法生产过程简述如下:
步:将化验合格的电解铅经过铸造或其他方法加工成一定尺寸的铅球或铅段;
第二步:将铅球或铅段放入机内,铅球或铅段经过氧化生成氧化铅;
第三步:将放入*的容器或储粉仓,经过2-3天时效,化验合格后即可使用。
主要控制参数:氧化度;视密度;吸水量;颗粒度等;
较板制造简介
较板是蓄电池的核心部分,其质量直接影响着蓄电池各种性能指标。涂膏式较板生产过程简述如下:
步:将化验合格的、稀硫酸、添加剂用**设备和制成铅膏;
第二步:将铅膏用涂片机或手工填涂到板栅上;
第三步:将填涂后的较板进行固化、干燥,即得到生较板。
生较板主要控制参数:铅膏配方;视密度;含酸量;投膏量;厚度;游离铅含量;水份含量等。
装配工艺简介
蓄电池装配对汽车蓄电池和密封阀控铅酸蓄电池有较大的区别,密封阀控铅酸蓄电池要求紧装配一般用AGM隔板,而汽车蓄电池一般用PE、PVC或橡胶隔板。装配过程简述如下:
步:将化验合格的较板按工艺要求装入焊接工具内;
第二步:铸焊或手工焊接的较群组放入清洁的电池槽;
第三步:汽车蓄电池需经过穿壁焊和热封后即可,而密封阀控铅酸蓄电池若采用ABS电池槽需用**粘合剂粘接。
电池装配主要控制参数:汇流排焊接质量和材料;密封性能、正、负极性等。
化成工艺简介
较板化成和蓄电池化成是蓄电池制造的两种不同方法,可根据具体情况选择。较板化成一般相对较*控制成本较高且环境污染需专门治理。蓄电池化成质量控制难度较大,一般对所生产的生较板质量要求较高,但成本相对低一些。密封阀控铅酸蓄电池化成简述如下:
步:将化验合格的生较板按工艺要求装入电池槽密封;
第二步:将一定浓度的稀硫酸按规定数量灌入电池;
第三步:经放置后按按规大小通直流电,一般化成后需进行放电检查配组后入库准备出厂。
电池化成主要控制参数:罐酸量;罐酸密度;罐酸温度;充电量和时间等。
使用与维护
铅酸蓄电池以其制造工艺简单、原材料来源丰富、价格适中在二次化学电源中起着**的作用,特别是阀控电池的出现又使传统的蓄电池焕发出了勃勃生机。蓄电池使用寿命与制造有着密切的关系,同时与使用方法也有很大的影响,正确掌握的使用方法对延长蓄电池的寿命大有益处。对于传统开口式蓄电池日常须对以下几方面注意:
①电解液的数量、密度以及充电程度等方面加以注意,尤其是与其密切相关的充电系统特别关心,若充电量较大则蓄电池失水多,*造成较板的活性物质脱落,造成底部短路使电池内部温度较高而缩短寿命,若充电量较小则*造成电池的亏电,蓄电池在长期亏电的情况下,可导致较板的不可逆硫酸盐化,其表现是充电过程电压上升较快,很短时间完成,放电时电压下降*。
②电解液的纯度,一般采用蓄电池**电解液或补充液灌注,严禁用普通硫酸和自来水替代。
③日常使用表面保持清洁,排气口畅通。
④放置不用时应先充满电,同时三个月进行一次补充电。
对于密封阀控铅酸蓄电池日常须对以下几方面注意:
①注意充电电压的范围浮充使用时电压一般控制在2.15±0.1V/单格,循环使用时电压一般控制在2.35±0.1V/单格,若说明书有要求时应按说明书操作。
②注意使用环境温度,一般不**过30度为宜。温度变化较大时应加强对电压的调节。
③对于不同厂家的产品不可混用,同一厂家的产品新旧不可混用。
④密封阀控铅酸蓄电池好不要自己打开盖子补充电解液和更换安全阀。
电池较板活性物质分别是二氧化铅、多孔金属铅。在长期作用中蓄电池不断充电和放电,较板活性物质进行氧化还原反应,体积发生变化,膨胀、收缩反复进行,活性物质逐渐变得松软脱落,特别是正极板更明显,应视为正常。有的蓄电池出现早期大量活性物质脱落,则是一种不正常现象。其特征是:容量下降,温度升高,电解液浑浊,析气量大。
造成活性物质脱落的原因有:
1、充电电流过大,时间过长,温度过高,产生大量的氢、氧气体,过分的冲击活性物质。
2、经常过放电,生成大量硫酸铅,体积过分膨胀,结合力下降。
3、电解液密度低,严寒季节电解液结冰,活性物质被冰晶胀裂,失去结合力。
4、电解液密度大,腐蚀性大,活性物质机械强度下降,以及内部短路等因素。
5、经常过充电,活性物质过度氧化,疏松,板栅受到腐蚀,失去承载活性物质能力。
6、经常处于高温下充电,正极活性物质形成泥浆软化,易脱落。
7、长期大电流充电、放电,较板产生弯曲,活性物质附着能力差,易脱落。
8、蓄电池在车辆设备上过度震动,导致脱落。
9、杂质进入电池,碱性物质会引起负极多孔金属铅膨胀、脱落。
10、因制造质量有问题,板栅与活性物质结合不牢,出现大量活性物质块状脱落。
解剖检查较板上活性物质脱落的现状是:
1、蓄电池底部淤积了大量沉淀物,较板表现露出板栅筋条,较板组两侧有大量的铅絮物,电解液浑浊,呈铁青色。
2、沉淀颜色呈灰褐色,说明铁、铜杂物较多;沉淀物呈浅蓝或灰白色,说明蓄电池中电解液密度高。
3、沉淀是糊状物,说明蓄电池出现温升过高;是块状物,则说明制造时有先天因素。
一、铅酸蓄电池的基本结构及特性
铅酸蓄电池主要壳体、正负极板、隔板,电解液在电场作用下将电能转变为化学电能贮存,又将化学电能转为直流电能,并可反复进行数次充放电循环的一种装置,电化学反应式为:
上式可知铅酸蓄电池是一个复杂的电化学反应体系,铅酸蓄电池性能寿命长短取决于制造正负极板的材料,工艺环境、活性物质纯度组合构成及使用环境和维护等有很重要的影响。
首先,铅蓄电池的连接要正确,防止出现短路情况
铅蓄电池应该摆放在靠近发电机组,这样电池的连接线就不会过长,同时还需要将电池放在便于保养的地方。电池在链接到发电机时,首先接正极,再接负极,当负载或停机时,应及时断开链接,防止电池出现正负极短路。
其次,做好电池的日常检查工作
要定期对电池进行检查,包括电池端的电压情况;电池中电解液的密度、温度、高度情况;注意电池链接先是否按照规格链接;检查电池记住是否有腐蚀情况;定期做放电测试等等,这些日常工作都是需要进行的。
后,电池充电工作要格外注意
电池充电是基本工作,应当在通风良好、没有雨雪、火花、明火环境下充电;充电好使用原装充电机充电;充电时,电线的链接要正确;使用合理的电流进行充电;电池充电时,当温度**45℃时,应当停止充电工作,做散热处理。