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蓄電池為何用久了,要加水?而不是加硫酸?

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2021年04月14日  

蓄電池的種類比較多,現(xiàn)在汽車重要采用的都是鉛酸蓄電池,顧名思義,就是由鉛和硫酸組成的電池。他有兩塊電極板,如上圖左邊一塊(二氧化鉛)正極板,右邊一塊(鉛)負(fù)極板,泡在硫酸中。


這兩塊電極板泡在稀硫酸中,就會(huì)出現(xiàn)靜止電動(dòng)勢,2V左右,一塊蓄電池12V,是因?yàn)樗辛M這樣的單元組在一起。


2.蓄電池如何供電?


前面提到了,你不動(dòng)它,他都有電壓,所以接上用電器后,會(huì)有電流從正極板流向負(fù)極板。同樣,電子的流向與電流相反,就會(huì)有電子從鉛板(負(fù))流向二氧化鉛板(正),電子流向如下圖所示:


用電的時(shí)候,二氧化鉛(正極)與鉛(負(fù)極)都會(huì)與硫酸發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)過程我已紅圈標(biāo)明。


先說負(fù)極:


鉛在硫酸中電離出2個(gè)電子(2e)和+2價(jià)Pb離子,


然后電子(2e)通過用電設(shè)備流向正極板。


+2價(jià)鉛離子與硫酸反應(yīng)生成硫酸鉛(PbSO4)沉附于鉛極板表面。(如下圖)


再說正極:


正極板二氧化鉛中的鉛離子是+4價(jià),


接到兩個(gè)電子后,變成+2價(jià)Pb,


然后也和硫酸反應(yīng)生成硫酸鉛,附著極板。(如上圖)


所以鉛酸蓄電池總的化學(xué)反應(yīng)方程式為:


硫酸鉛的附著會(huì)阻礙反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行,


同時(shí),因?yàn)榉磻?yīng)后生成的是硫酸鉛和水,


所以隨著放電的持續(xù),溶液中硫酸的密度越來越低,


所以即便是所謂放完電的蓄電池,活性物質(zhì)的利用,可能也只有30%左右。


3.為何要加蒸餾水?


放電過程生成水,充電過程,就是把上述過程倒過來,


當(dāng)兩個(gè)極板充電,過剩的電流會(huì)電解水,水少了之后,就要加蒸餾水。蓄電池的內(nèi)阻是由歐姆內(nèi)阻、濃差極化內(nèi)阻、電化學(xué)極化內(nèi)阻組成的。前者包括極板、鉛零件、電解液、隔極電阻。AGM密封蓄電池所用的玻璃纖維隔板具有90%的孔率,硫酸吸附其內(nèi),且電池采用緊裝配形式,離子在隔板內(nèi)擴(kuò)散和電遷移受到的阻礙很小,所以AGM密封蓄電池具有低內(nèi)阻特性,大電流快速放電能力很強(qiáng)。


膠體密封蓄電池的電解液是硅凝膠,雖然離子在凝膠中的擴(kuò)散速度接近在水溶液中的擴(kuò)散速度,但離子的遷移和擴(kuò)散要受到凝膠結(jié)構(gòu)的影響,離子在凝膠中擴(kuò)散的途徑越彎曲,結(jié)構(gòu)中孔隙越狹窄,所受到的阻礙也越大。因而膠體密封蓄電池內(nèi)阻要比AGM密封蓄電池要大。


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