1 、蓄電池對充電工藝的要求
認(rèn)識蓄電池對充電工藝的基本要求,是分析各種充電技術(shù)的基礎(chǔ)。蓄電池對充電的基本要求是:充電電流應(yīng)小于或等于蓄電池可接收充電電流。否則,過剩的電流會使電解液過快地消耗掉,產(chǎn)生以 下危害:
加大蓄電池的失水率,增加維護(hù)工作量,對于免維護(hù)電池,會造成蓄電池的早期失效;產(chǎn)生酸霧,造成環(huán)境污染,危害工人身體健康;使充電效率降低,造成能源的嚴(yán)重浪費(fèi)。
充電過程,是放電電化學(xué)反應(yīng)的逆反應(yīng)過程,如果充電電化學(xué)反應(yīng)過程在理想的狀態(tài)下進(jìn)行,這個過程應(yīng)該是互為逆反應(yīng),即充入的電量與放出的電量應(yīng)基本相等。但在嚴(yán)重析氣的狀態(tài)下,有效充電電化學(xué)反應(yīng)過程消耗的電能達(dá)不到總電量的 40% ,即浪費(fèi)電能 60% 以上。
氣體的產(chǎn)生聚集在蓄電池多孔電極內(nèi)部,減少了電解質(zhì)與多孔電極的接觸面積,即充電電化學(xué)反應(yīng)界面大幅度減小,使充電化學(xué)反應(yīng)速度降低,充電十分困難,充電時間延長。
嚴(yán)重的析氣會損害蓄電池: ① 大量氣體的產(chǎn)生對極板活性物有沖刷作用,使活性物質(zhì)容易松軟和脫落。 ② 在較高的極化電壓下,正極板的板柵會產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕,生成 Pb02 ,這種腐蝕物與電化學(xué)生存的 Pb02 是完全不同的,是一種不可逆的氧化物,導(dǎo)電較差,并使板柵變形,脆裂,失去骨架和導(dǎo)電作用。因此在充電時應(yīng)盡可能防止過充電。
長期充電不足,未反應(yīng)的活性物質(zhì)會產(chǎn)生不可逆的高陽性的大顆粒 PbS04 晶粒 ( 即不可逆硫酸鹽化 ) 使蓄電池容量下降,內(nèi)阻加大,充電難度加大,造成蓄電池早期損壞。因此,蓄電池要盡量保證充足電,防止不可逆硫酸鹽化。
(一)、基本概念
1、基本定義
電能可由多種形式的能量變化得來,其中把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置叫化學(xué)電池,一般簡稱為電池,電池有原電池和蓄電池之分。
放電后不能用充電的方式使內(nèi)部活性物質(zhì)再生的叫原電池,也稱一次性電池。 放電后可以用充電的方式使內(nèi)部活性物質(zhì)再生,把電能儲存為化學(xué)能,需要放電時再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的電池,叫蓄電池,也稱二次電池。
2、常用技術(shù)術(shù)語
充電:蓄電池從其他直流電源獲得電能叫做充電。
放電:蓄電池對外電路輸出電能時叫做放電。
浮充放電:蓄電池和其他直流電源并聯(lián),對外電路輸出電能叫做浮充放電。有不間斷供電要求的設(shè)備,起備用電源作用的蓄電池都處于該種放電狀態(tài)。
電動勢:外電路斷開,即沒有電流通過電池時在正負(fù)極間量得的電位差,叫電池的電動式。 端電壓:電路閉合后電池正負(fù)極間的電位差叫做電池的電壓或端電壓
安時容量:電池的容量單位為安時,即:電池容量Q(安時)=I放×t放 I放為放電電流(安)
t 放為放電時間(小時)
電量效率(安時效率):輸出電量與輸入電量之間的比叫做電池的電量效率,也叫作安時效率。
電量效率( % ) = ( Q 放 ÷Q 充) ×100% = ( I 放 ×t 放) ÷ ( I 充 ×I 充) ×100%
Q 放 和 Q 充 分別是放電和充電容量(安時)
自由放電:由于電池的局部作用造成的電池容量的消耗。容量損失擱置之前的容量之比,叫做蓄電池的自由放電率
自由放電率( % ) = ( Q1 - Q2 ) ÷Q1×100%
Q1 為擱置前放電容量(安時)
Q2 為擱置后放電容量(安時)
使用壽命:蓄電池每充電、放電一次,叫做一次充放電循環(huán),蓄電池在保持輸出一定容量的情況下所能進(jìn)行的充放電循環(huán)次數(shù),叫做蓄電池的使用壽命。